[发明专利]具有抗肿瘤作用的纳米羟基磷灰石粒子及制备方法和用途

说明书

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及具有抗肿瘤作用的纳米羟基磷灰石粒子及制备方法和用途，该纳米羟基磷灰石粒子呈长棒状，其平均直径为10～50nm，平均长度为20～100nm，平均长径比为2～10，平均结晶度为30～80％，且粒度分布均匀。本发明提供了一种结晶度可控的纳米羟基磷灰石粒子，其对肿瘤细胞具有较强的增殖抑制作用，其中200～300μg/ml、结晶度55～70％的纳米羟基磷灰石与黑色素瘤细胞共培养，细胞增殖抑制率可达到55％以上，与现有技术相比取得了显著的进步。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及具有抗肿瘤作用的纳米羟基磷灰石粒子其制备方法和用途。

背景技术

羟基磷灰石是人体骨骼和组织中的主要无机成分，其对多种蛋白核酸分子具有吸附性、高结合性、生物相容性好以及良好的负载能力、可控释放等优点，已被广泛应用于生物医用领域，如硬组织修复材料、药物载体，基因载体等。

除此之外，越来越多的研究指出，纳米羟基磷灰石粒子能够诱导肿瘤细胞的凋亡，具有一定的抗肿瘤能力。如青芳竹等人通过水热反应法制备了粒径30～60nm，平均粒径为40nm的纳米羟基磷灰石粒子(HA-NPs)，发现其对多种人肿瘤细胞(骨肉瘤细胞MG63、U-2OS和Saos-2以及肝癌细胞Hep G2)具有选择性凋亡作用，且揭露了HA-NPs对四种肿瘤细胞的抑制作用与其作用浓度和共培养时间相关：浓度越高，共培养时间越长，所受到的抑制作用越强，对各种细胞抑制强度依次为：骨肉瘤细胞MG63骨肉瘤细胞U-2OS肝癌细胞Hep G2骨肉瘤细胞Saos-2。最后，总结出：粒径30～60nm、浓度100～500μg/ml的HA-NPs对细胞具有选择性的凋亡作用，HA-NPs通过同时启动Caspase依赖性的外源途径和内源途径诱导肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤细胞在体内的组织形成(青芳竹，纳米羟基磷灰石颗粒选择性诱导细胞凋亡的研究)。

又如钱江潮等人制备了不同大小、形貌和微观结构的纳米羟基磷灰石粒子，并以肝癌、胃癌、宫颈癌细胞为模型，考察了粒径为26nm、45nm、78nm和175nm的纳米羟基磷灰石粒子对肿瘤细胞的毒性作用，发现45nm的纳米羟基磷灰石粒子抗肿瘤效果最强。同时发现纳米羟基磷灰石粒子对肿瘤细胞的毒性作用还与细胞的种类有关，纳米羟基磷灰石粒子的毒性强度表现为MGC80-3＞Hep G2＞HeLa(钱江潮，袁媛等，纳米羟基磷灰石抗肿瘤活性研究)。

上述研究披露了纳米羟基磷灰石粒子对肿瘤细胞的毒性作用与其粒子形貌、大小、浓度和作用时间有关，但关于不同结晶度对不同种类肿瘤细胞的毒性作用尚处于技术空白阶段，缺乏系统的研究。

其次，青芳竹和钱江潮等制备得到的纳米羟基磷灰石粒子证实对不同种类的肿瘤均具有一定的抑制作用，但是一般在≥400μg/ml的浓度，才具有较高的抑制率，有些甚至需要维持在1000μg/ml的浓度。因此，如何进一步提高纳米羟基磷灰石颗粒对肿瘤细胞的抑制作用是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种具有抗肿瘤作用的纳米羟基磷灰石粒子及其制备方法和用途以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：具有抗肿瘤作用的纳米羟基磷灰石粒子，该纳米羟基磷灰石粒子呈长棒状，其平均直径为10～50nm，平均长度为20～100nm，平均长径比为2～10，平均结晶度为30～80％，且粒度分布均匀。

进一步地，该纳米羟基磷灰石粒子平均直径为10～30nm，平均长度为30～80nm，平均长径比为3～8，平均结晶度为55-70％。

进一步地，该纳米羟基磷灰石粒子平均直径为20nm，平均长度为60nm，平均长径比为3，平均结晶度为60.3％。

进一步地，其由以下步骤制备得到：

S1、将0.2～1.0mol/L硝酸钙水溶液和0～10.0wt％的大分子模板水溶液混合，得混合溶液；