[发明专利]铕硒双掺杂羟基磷灰石及在制备监测和治疗骨肉瘤的药物上的应用

说明书

本发明为提供一种铕硒双掺杂羟基磷灰石及在制备监测和治疗骨肉瘤的药物上的应用。通过湿化学共沉淀联合水热处理制得的纳米级、发射红荧光的铕硒双掺杂羟基磷灰石，结构为束状针形多晶体，其中Eu/Se离子分别取代羟基磷灰石晶格中的钙离子和磷酸根基团。该纳米粒不仅能作为示踪剂监测骨肉瘤的生长，还具有较强的抗骨肉瘤效应。不仅如此，这种双元素掺杂羟基磷灰石纳米粒产量较高、分散性好，适用于骨肉瘤的术后治疗，具有重大临床意义。

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，具体来说设计一种用于监测和治疗骨肉瘤的铕硒双掺杂羟基磷灰石及其制备方法。

背景技术

羟基磷灰石是人体骨和牙最主要的无机组分，常被用作修复骨骼和牙齿的替代材料，它具有良好的组织相容性，能诱导骨、牙再生修复。目前，以人工合成的羟基磷灰石为基料制备的支架材料，被广泛应用于人体骨、牙的修复和置换，如种植牙、骨充填材料、人工骨、人工关节等，同时可提高骨再生修复能力。此外，羟基磷灰石自身还具有一定的抗癌性能，能抑制骨肉瘤细胞、肝癌细胞、宫颈癌细胞等的生长。

铕（Europium, Eu）是一种镧系稀土元素，具有较高的上转换发光效率，可被800~1000nm范围的红外光激发而呈现红色荧光。因此，铕元素常用于制备纳米荧光探针，并以此在生物医学方面得到广泛的应用。硒（Selenium, Se）是人体所必需的微量元素之一，在维持骨骼的正常结构中发挥重要作用，它参与调控骨组织发育和重塑过程。此外，硒元素还具有较强的抗氧化、抗癌和增强免疫力等作用。它能有效抑制骨肉瘤细胞的生长，并能有效预防Keshan病、Keshan-beck病以及骨关节炎等的进展。

当前，新型功能材料正在向着以功能为导向，通过结构设计和可控制造而获得所需医学应用的方向发展。可以设想，如果在主体材料中添加具有抗癌作用和荧光效应的微量元素，通过主体-客体离子交换而优化主体材料的性能，必将赋予主体材料新的内涵，这为新功能、新材料的开发及科学规律的探索增添了新的内涵，提供了好的方向。目前，有关元素掺杂改性的羟基磷灰石相关研究已较为成熟，例如将硒元素掺杂入羟基磷灰石晶格中，制备成硒掺杂羟基磷灰石（一种掺硒的羟基磷灰石及其制备方法，专利号：201110127119.1）；将铕掺杂入羟基磷灰石当中（一种铕掺杂羟基磷灰石荧光纳米粒子的制备方法，专利号：201310435997.9）；将锶掺杂入羟基磷灰石中（一种锶掺杂羟基磷灰石复合薄膜的制备方法，专利号：201810637389.9）；将镁掺杂入羟基磷灰石中（掺镁羟基磷灰石及其制备方法，专利号：201810321533.8）等。然而目前尚未见有关硒和铕双元素掺杂的羟基磷灰石纳米材料的研究报道，如何将具有抗骨肉瘤效应的硒元素和具有上转换红色荧光效应的铕元素掺杂入羟基磷灰石晶格结构内仍是一个技术难题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题并提供一种用于监测和治疗骨肉瘤的铕硒双掺杂羟基磷灰石纳米粒及其制备方法，用该制备方法得到的铕硒双掺杂羟基磷灰石以其分散性良好、产量高，且具有监测骨肉瘤生长及抑制其术后复发的优势，提高了羟基磷灰石用于骨肉瘤治疗的利用效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种铕硒双掺杂的羟基磷灰石，分子结构为磷灰石类结构，铕和硒离子分别取代羟基磷灰石晶格中的钙离子和磷酸根基团。其化学结构中钙铕双金属原子与磷硒非金属原子的摩尔比为1-3，同时Se与P原子比≤10%、Ca与Eu原子比为58-70%。

作为优选方案，化学结构中钙铕与磷硒的摩尔比为1.667，同时Se与P原子比为10%、Ca与Eu原子比为64.28%。

羟基磷灰石（HA）化学结构式：Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂；