本發(fā)明涉及醫(yī)藥領(lǐng)域，特別提供一種具有抑制腫瘤癌細胞生長作用的可降解磷鎂晶須醫(yī)用材料。

背景技術(shù)：

抑制腫瘤癌細胞的生長技術(shù)，是當今藥物領(lǐng)域的研究熱點。腫瘤癌細胞已經(jīng)是危害人們身體健康并危及生命的第二大病因，人們正在加緊研究如何抑制癌細胞的生長，如目前研究的基因治療、分子細胞治療、局部化療、放射性治療等，這些研究的突破都離不開新的藥物配合。

由于晶須纖維材料具有獨特的性能，也受到醫(yī)學界研究者的極大關(guān)注，人們利用它的物理、化學結(jié)構(gòu)特性，開展了針對性的醫(yī)學研究，如國內(nèi)外納米碳管纖維材料，在細胞生物學方面的探索性研究，已取得階段性的成果。但作為可降解晶須材料，在細胞生物學方面，尤其是對腫瘤癌細胞生長具有抑制作用方面的研究未見報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種新的具有抑制腫瘤癌細胞生長作用的可降解磷鎂晶須藥用材料，該可降解晶須纖維材料本身為固體蓬松纖維狀，降解時，可改變腫瘤癌細胞生長微環(huán)境的pH值，以抑制其生長。晶須纖維本身或與其它溶液混合配制成液體，對腫瘤癌細胞的生長具有抑制作用。晶須纖維材料的這一功效，可作為抑制腫瘤癌細胞的藥用材料。

本發(fā)明具體提供了一種能夠抑制癌細胞生長的可降解磷鎂晶須，其特征在于：該磷鎂晶須材料是主要成分元素為磷、鎂、氧的鎂鹽化合物，磷、鎂、氧含量＞60wt％，其形貌是枝柱狀或片狀的蓬松粉體，直徑≤50μm，長度＞100μm，長徑比≥10倍。

本發(fā)明所述可降解磷鎂晶須，其特征在于：所述晶須纖維材料的主要成分元素是P、Mg、O，并含有微量H、Na、K、Cl。

本發(fā)明所述可降解磷鎂晶須，其特征在于：枝柱狀粉體磷鎂晶須的直徑優(yōu)選＜45μm，長度＞100μm，長徑比≥10倍；片狀粉體磷鎂晶須的橫向長為600nm～50μm，縱向長為＞100μm，厚度為300nm～850nm。

本發(fā)明還提供了所述可降解磷鎂晶須的制備方法，其特征在于：將純金屬鎂浸泡在混合溶液中，經(jīng)腐蝕降解反應(yīng)，最終制得可降解磷鎂晶須。其中所述混合溶液中含有磷酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根鹽之一種或多種，以及氯離子鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽之一種或多種。

本發(fā)明所述可降解磷鎂晶須的制備方法，其特征在于：所述氯離子鹽為NaCl、KCl、CaCl₂、MgCl₂、FeCl₂、FeCl₃、CuCl、CuCl₂、ZnCl₂之一種或多種；碳酸鹽為Na₂CO₃、K₂CO₃、CaCO₃、MgCO₃之一種或多種；碳酸氫鹽為NaHCO₃；硫酸鹽為CaSO₄、MgSO₄之一種或多種；

磷酸根鹽為Na₃PO₄、K₃PO₄、Ca₃(PO₄)₂之一種或多種；磷酸氫根鹽為Na₂HPO₄、K₂HPO₄、CaHPO₄之一種或多種；磷酸二氫根鹽為NaH₂PO₄、KH₂PO₄、Ca(H₂PO₄)₂之一種或多種。

以上所有鹽類均包括它們的結(jié)晶水合物。

本發(fā)明所述可降解磷鎂晶須的制備方法，其特征在于：制備磷鎂晶須 時的環(huán)境溫度在常溫—80℃之間，制備時間為≥3小時；所述純金屬鎂中純鎂含量≥99.9％。

本發(fā)明所述可降解磷鎂晶須材料具有可降解性，pH值調(diào)控性，可以改變腫瘤癌細胞微環(huán)境的生存條件，經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)其對肝、肺、乳腺、直腸、胃、咽喉、子宮、卵巢、皮膚、腦、胰腺、前列腺、骨等多種腫瘤癌細胞生長有抑制作用，可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)用材料領(lǐng)域。

本發(fā)明所述晶須纖維材料，在生物模擬體液環(huán)境或細胞培養(yǎng)液中可以緩慢降解，改變?nèi)芤簆H值(在晶須纖維的溶液的降解試驗中，測其溶液的pH值在7.4-11之間)，同時有鎂離子生成，改變了腫瘤癌細胞生長的微環(huán)境，對腫瘤癌細胞生長有抑制作用。在對細胞毒性試驗中，觀察到晶須纖維對腫瘤癌細胞有明顯的抑制作用，該晶須纖維可作為抑制腫瘤癌細胞生長的醫(yī)用材料，可直接植入或配制一定濃度的溶液注射或植入到癌細胞病變部位以抑制其生長，其中磷鎂晶須溶液濃度>0.5ppm時就開始產(chǎn)生抑制作用，植入時可直接采用磷鎂晶須粉體進行植入，通常植入重量大于0.3mg。

附圖說明

圖1晶須纖維能譜圖。

圖2晶須纖維形貌圖。

圖3晶須纖維降解時間與溶液pH值變化關(guān)系曲線。

圖4實施例3實驗結(jié)果圖。

圖5實施例4實驗結(jié)果圖。

具體實施方式

實施例1

選用純鎂≥99.9％的材料，其形狀可以是棒、塊、條、絲、粉(粉的顆粒度≥0.5mm)，浸泡在含有磷酸根、磷酸氫根、磷酸二氫根鹽之一種或多種，以及氯離子鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽之一種或多種共混合所形成的穩(wěn)定混合溶液中。

例如1：將直徑為3mm、長度為10mm的純鎂棒放入潔凈的試管中，配制浸泡溶液100ml，溶液中含有9.8克NaCl、0.1克KCl、0.15克K₂HPO₄、4.2克Na₂HPO₄·12H₂O、1.6克MgSO₄；然后用干凈的移液管吸取10ml浸泡溶液并放入鎂棒的試管中，溫度設(shè)為60℃，經(jīng)過系列化學腐蝕觀察，時間為5小時，將會有絮狀物質(zhì)生成。

列如2：將長度為10mm，寬度為5mm、厚度為3mm的純鎂條放入潔凈的試管中，配制浸泡溶液100ml，溶液中含有7克NaCl、0.3克KCl、0.25克KH₂PO₄、4.2克Na₂HPO₄·12H₂O、2.2克NaHCO₃；然后用干凈的移液管吸取10ml浸泡溶液并放入鎂條的試管中，溫度設(shè)為50℃，經(jīng)過系列化學腐蝕觀察，時間為24小時，將會有絮狀物質(zhì)生成。

列如3：稱取0.05g粒徑在0.5-2mm左右的純鎂粉放入潔凈的試管中，配制浸泡溶液100ml，溶液中含有10克NaCl、0.4克KCl、0.2克K₂HPO₄、6.5克Na₂HPO₄·12H₂O；然后用干凈的移液管吸取10ml浸泡溶液并放入鎂粉的試管中，常溫下經(jīng)過系列化學腐蝕觀察，時間為12小時，將會有絮狀物質(zhì)生成。

用潔凈的吸管吸出絮狀物質(zhì)，移到潔凈的小燒杯中，再經(jīng)過一系列的 稀釋、清洗、烘干，得到蓬松固體纖維狀物體。再取微量該纖維狀物體，進行電子掃描電鏡觀察分析，其結(jié)果為，該晶須形貌外形為柱狀或片狀纖維，晶須纖維材料的尺寸是：直徑<45μm，長度＞100μm，長徑比≥10倍。通過能譜確定晶須纖維成分主要元素組成是P、Mg、O，并含有微量元素H、Na、K、Cl，主要元素磷、鎂、氧含量＞60wt％，詳見附圖1、2。

實施例2

將實施例1所得晶須纖維粉體用精密天枰分別稱取3.0mg、5.2mg、7.4mg，分別放入潔凈的3個容積為5ml的試管中。再調(diào)配生物模擬體液Hanks，pH值7.4的溶液500ml備用。用移液管量取3ml溶液，分別向含有晶須纖維粉體的3個試管中注入。配制完后，分別輕微搖晃3個試管，一分鐘后停止，含晶須纖維粉體均勻懸浮在溶液中，后靜置。分別觀察晶須纖維溶液的降解變化，時間7、24、48、72h。結(jié)果發(fā)現(xiàn)晶須纖維粉體在模擬體液Hanks中可以降解，并檢測其溶液pH值。檢測時，輕微搖晃試管半分鐘，使其變?yōu)榫鶆蛉芤?，再測量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)晶須纖維粉體降解的同時，可以改變?nèi)芤旱膒H值(見附圖3)。

該磷鎂晶須纖維粉體降解時可以改變細胞生長微環(huán)境，對細胞有抑制作用。

實施例3

一、MTS細胞增殖與毒性檢測原理

MTS細胞增殖與毒性檢測試劑盒是應(yīng)用新型的水溶性甲臢化合物[3- (4，5-二甲基噻唑-2-基)-5-(3-羧甲酯基)-2-(4-磺苯基)-2H-四唑(金翁)，內(nèi)鹽；MTS]快速高靈敏度檢測細胞增殖和細胞毒性的比色檢測產(chǎn)品。

MTS被細胞生物還原成一種可溶于組織培養(yǎng)基的甲臢化合物，新陳代謝活躍的活細胞內(nèi)的脫氫酶類將MTS轉(zhuǎn)化成液態(tài)可溶的甲臢化合物，這種甲臢化合物在490nm的吸收值可以直接在96孔板上測量，而不需要另外作處理。由490nm測量的吸收值所表示的甲臢產(chǎn)物的數(shù)量與培養(yǎng)物中活性細胞的數(shù)量成正比。細胞增殖越多越快，則顏色越深；細胞毒性越大，則顏色越淺。對于同樣的細胞，顏色的深淺和細胞數(shù)量呈線性關(guān)系。

MTS溶液可以直接加入到細胞樣品中，不需要預(yù)配各種成分，MTS溶液很穩(wěn)定，對細胞沒有毒性，可以長時間孵育細胞。MTS法測定細胞增殖或毒性試驗中活細胞數(shù)目的靈敏度高，無放射性，檢測細胞增殖實驗的靈敏度高。

二、實驗方法和步驟

1、稱取0.005g實施例1所得晶須纖維材料紫外滅菌過夜，然后將所稱取藥品裝入15ml無菌離心管中，再加入5mlDMEM培養(yǎng)基冰上超聲促進溶解材料，配置成1mg/ml的母液。

2、將培養(yǎng)好的SMC，HepG2兩種細胞消化后接種于96孔板(細胞培養(yǎng)按規(guī)范要求制備)。

4、待孔板內(nèi)細胞長到80％后，用濃度分別為600、800、1000、1200ppm的晶須纖維材料溶液處理兩種細胞，處理總體積為100μl，進行多次重復(fù)。

5、處理48h后，加入20μl MTS試劑，孵育2-3h。

6、用酶標儀在490nm波長下測96孔板吸光值。

結(jié)果：附圖4。

由結(jié)果可知該晶須纖維材料對SMC細胞作用不大，對HepG2細胞生長有抑制作用。

實施例4

實驗方法與步驟：

1、磷鎂晶須懸濁液的制備：將實施例1所得晶須纖維樣品稱重后，置于紫外消毒60min滅菌，分別用含10％胎牛血清的1640培養(yǎng)基配成50ppm,200ppm,500ppm,750ppm,1000ppm晶須懸濁液，振蕩器震蕩10分鐘，懸液無分層，呈乳狀。將晶須混懸液置于4℃冰箱靜置24h。

2、MTT檢測

將MCF7細胞復(fù)蘇培養(yǎng)好后，將處于生長對數(shù)期的細胞消化、重懸、進行細胞計數(shù)后分別接種于1個96孔板中，100μl/孔(1×10³個細胞/每孔)，每組設(shè)5個副孔，細胞對照組為培養(yǎng)細胞加培養(yǎng)液1640(無晶須)，空白對照組則全為培養(yǎng)液1640，邊緣孔各加入PBS緩沖液以防止孔板干燥，置于37℃，5％CO₂培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24h使細胞貼壁，從96孔板每孔中分別吸出100μl培養(yǎng)液，加入配好的晶須混懸液，每次加樣液之前振蕩器震蕩5min至懸液無分層，呈乳狀，對照組和空白組加入培養(yǎng)液。分別繼續(xù)培養(yǎng)24h后在倒置顯微鏡下觀察，然后每孔加入20μl MTT溶液繼續(xù)培養(yǎng)4h，棄孔內(nèi)液體，每孔加入二甲基亞砜(DMSO)150μl，避光振蕩10min，在酶標儀上以490nm的波長測其OD值，計算平均值。

結(jié)果：附圖5。

由實驗結(jié)果可知該晶須纖維材料對MCF7細胞生長有抑制作用。

通過上面對癌細胞生長作用試驗結(jié)果來看，本發(fā)明所述磷鎂晶須纖維在癌細胞生長溶液中可以降解，并對癌細胞生長有抑制作用。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。