CN101346148A - 用作药剂的异质晶体矿物的纳米颗粒及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过矿物破坏所得到的用作药剂的纳米颗粒。这样的纳米颗粒表现出高的内在活性、抗菌作用、抗病毒作用，而且还可以用于癌症治疗及伤口治愈。优选地，将金红石、榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石、铁氧体及石英岩用于纳米颗粒的生产。优选地，通过施加交替的冷却及加热模式，优选利用热敏元件，使矿物源的层12经受热破坏。

Description

用作药剂的异质晶体矿物的纳米颗粒及其生产方法
本发明涉及纳米颗粒，具体涉及用于医药用途的纳米颗粒。
从WO 96/26730中已知一种用于治疗用途的物质的实施方案，其是基于该物质产生化学活性试剂的性能。已知的材料包括有机金属化合物，其被用于在弱酸性pH下产生活性化学物种。该活性化学物种作用于细胞，由于在化学反应过程中产生活性自由基及活性氧，所以造成对细胞的损害。
已知物质的一个缺点是它的化学活性高度依赖于组织的酸度，其必须人为地保持在特定水平，例如，通过施用体温过低或体温过高。
本发明的一个目的是提供一种用作药剂的物质，其表现出高的内在(固有)化学及生物活性。
为了达到这种目的，根据本发明，提供了用作药剂的一种异质晶体矿物(矿石)的纳米颗粒。
在本发明的术语中，纳米颗粒特别是指(尺寸)大小为0.5-200nm，更优选大小为0.5-100nm，更优选大小为0.5-50nm。纳米颗粒可具有球状或棒状的形状，它们的大小由本来已知的原子力显微镜(Atomic Force Microscope)(AFH)或扫描隧道(StonnichTunnel)(ST)进行检测。要注意的是，纳米颗粒可包含各种尺寸的纳米颗粒的混合物，因而，具有特定大小的纳米颗粒的相对百分比也可以变化。术语大小(尺寸，dimension)涉及纳米颗粒的所有大小。通过术语异质晶体矿物，可以理解一种基本上化学同质的物质，在相对于它们的种类与形状的不同晶格内的晶体中形成，产生多形态物质，其可以通过本来已知的DSC方法检测。
本发明的纳米颗粒尤其可用于下列用途中的一种或多种：治疗感染，尤其是细菌和/或病毒传染；治疗癌症；伤口愈合；治疗贫血；解毒。
在本领域中，可以理解的是纳米颗粒的大小可以与葡萄糖分子的大小相当，因而比人体细胞的平均尺寸小数千倍。因此，纳米颗粒能够以与物质分子相当的方式参与化学及生物反应，它们的性能依赖于制备其的物质(材料)的性能。从RU 1263840已知一种矿物(石墨)减小至纳米颗粒的实施方案。已知的物质被用作用于净化水的过滤器。
本发明的技术措施(手段)基于如下发现：由于纳米颗粒高的化学活性是一种内在(固有)性能并且基本上不必采取额外的措施来提高它们在受体(人或动物)中的特定化学或生物活性的事实，所以纳米颗粒满足其在医药上的应用要求。本发明基于进一步的发现：纳米颗粒具有一种在水性介质中解吸很多早期吸附的物质的性能，这对于药学目的尤其有用。在这方面，SiO2纳米颗粒是特别感兴趣的。同样地，也考虑主要包括生物相容性成分的用作药剂的纳米颗粒。优选地，使用具有异质晶体结构的矿物来提供纳米颗粒，尤其是金红石(TiO2；(Ti，Nb，Fe)O2)、榍石(CaO.SiO2.TiO2)、铈铌钙钛矿((Ti，Nb)2(Na，Ca，Ce)2O6)、钙钛矿(CaTiO3)、锐钛矿(TiO2，(Ti，Nb，Fe)O2)、钛铁矿(Fel.10Ti90O3；FeTiO3；Fe+2TiO3；(Fe，Mg)(Ti，Fe)O3，Fe+2TiO3，(Fe，Mg)TiO3；Fe+2TiO3/Fe+2O.TiO2)、白钛石(leukoxen)(TiO2Fe2O3+nH2O/Cr，Al，Si，P，Nb，Zr，Tr，Ta)、铁氧体(铁酸盐，ferrite)(Fe2O3，FeO2)、石英岩(SiO2)。这些矿物在自然界中大量存在，并且可轻易地被破坏至纳米颗粒尺寸。因此，通过挑选这些矿物用于生产用作药剂的纳米颗粒，提供了有用药剂的有效且相对便宜的来源。通过术语异质晶体矿物(异质晶体矿石)，可以理解基本上化学同质的物质，在相对于它们的种类与形状的不同晶格内的晶体中形成，产生多形态物质，其可以通过本来已知的DSC方法检测。
异质晶体矿物的优选实例包括金红石、榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石、铁氧体、石英岩、重晶石、辉银矿、石墨、氧化钙、磷灰石一氧化物(phosphoritemonooxide)、磷灰石二氧化物(phosphoritedioxide)及氧化银。
铁氧体属于一类包括铁的二氧化物的物质，其大部分为铁磁体。铁氧体可指天然矿物或者利用Fe2O3化学生产的物质。金红石是一种天然矿物，是钛的一种主要矿石，钛由于其重量轻、强度高且抗腐蚀而是一种被用于高技术合金的金属。金红石中用显微镜可见的内含物能够在石英、电气石、红宝石、兰宝石中发现。金红针水晶也可以选择作为生产纳米颗粒的矿物源。生产这种石料是因为在高温高压下，n(SiO2)-n(TiO2)为稳定态，但是随着温度降低和压力减小，这二者分离，其中金红石晶体留在石英晶体内部。其他适于作为纳米颗粒来源的主要包括TiO2的异质晶体矿物包括榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石。石英岩是一种几乎全部由石英晶粒组成的天然矿物，源自砂岩(沙石)或隧石。砂岩以两种不同的方式转变为石英岩。第一种方式涉及低的温度和压力，其中循环流体填充在带有硅土水(泥砂浆，silica cement)的砂粒之间的空间。当这种岩石被破碎时，裂缝正好穿过原始晶粒而不是在它们周围。这种石英岩(火成石英岩)并不是严格说的变质岩，因为原始矿物晶粒仍存在，并且岩层层平面及其他沉积构造仍然明显。在深埋的高的温度和压力下，矿物晶粒再结晶且原始沉积的痕迹被消除。结果是真正的变质岩，称为变质石英岩。
本发明的技术措施基于以下发现：当异质晶体矿物被破坏而产生纳米颗粒时，所得的纳米颗粒包括具有不饱和键的晶格的碎片，从而提供具有提高的化学活性的颗粒，因为能够引发共价键及离子键的活性基团主要是在分子间断裂的部分上形成。本发明的技术措施基于进一步的发现：实际上，所有毒素以及有机体中的病理过程(pathologic processes)的诱导剂或介体属于侵蚀性(攻击性)化合物，具有增大的对于参与各种化学反应的反应势。这些有毒物质的自由化学键的能量中和(由于它们通过补充的纳米颗粒的饱和)能够显著地终止所有的外因性或内因性中毒。在当纳米颗粒本身并不显示任何毒性作用，且可以很容易地从有机体排泄时的情况下，这一类物质尤其有利于用作解毒剂。因此，纳米颗粒可被用作这样的药剂。广大类别的物质，例如金红石、铁氧体、石英岩等，当尺寸减小至纳米颗粒时，属于合适用作解毒药剂的物质。这些物质具有异质晶体结构，其中晶格碎片通过氢氧离子(OH-)结合。优选地，这些物质经受热破坏用于生产纳米颗粒的目的，由此随着加热模式变化为冷却模式。在冷却阶段的过程中，氢氧离子的化学键经历结晶，从而破坏了晶格。随着内部损坏(破裂，blast)引起物质尺寸减小至纳米级，从而产生纳米颗粒时，可以观察到交替的冷却/加热模式的作用。该热破坏方法的进一步的细节将参照图1进行讨论。
在解毒作用之后，作为额外的作用，金红石、榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石、铁氧体、石英岩的纳米颗粒呈现出抗细菌和抗病毒作用，且适合用作具有抗病毒或抗细菌作用的药剂。它们可应用于系统性给药或者局部施用。有利地，纳米颗粒可用于清洁目的，卫生(保健，hygiene)，包括辐射保护及放射线卫生。源自金红石、榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石、铁氧体及石英岩的纳米颗粒的抗细菌及抗病毒作用是基于它们使肽、配糖体(glycozydes)等的不饱和化学键失活的性能。而且，可将它们用作涂层或涂敷到手术线、绷带上。可替换地，这样的纳米颗粒可用来涂布空隙(intaersitial)假体，如人造心脏瓣膜、旁路等。因此，这样的纳米颗粒使它们本身可用作这种抗细菌及抗病毒物质(材料)。
优选使用包括金属二氧化物的矿物，如金红石、榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石及铁氧体作为纳米颗粒的来源，这是因为所得到的纳米颗粒由于它们具有额外的能够在经受光辐射时产生主要是单线态活性氧的光敏剂的性能而可以用作治疗癌症的药剂。本发明的技术措施基于以下发现：当生物相容性金属二氧化物的纳米颗粒用作光敏剂时，具有多种有利的作用。这些纳米颗粒具有最大的接触表面，从而改善活化过程的效力，该活化过程实质上是依赖于反应表面的面积的质交换过程(mass exchangeprocess)。优选地，制备大小为0.5-200nm，更优选大小为0.5-100nm，更优选大小为0.5-50nm的纳米颗粒，因为它们的尺寸与糖分子相当，所以进一步增大它们的化学活性。纳米颗粒可具有球状和/或棒状形状，它们的大小由本来已知的原子力显微镜(AFH)或扫描隧道(ST)进行检测。要注意的是，根据本发明的光敏剂可包含各种尺寸的纳米颗粒的混合物，由此，具有特定大小的纳米颗粒的相对百分比也可以变化。术语大小涉及纳米颗粒的所有尺寸大小。
金属-催化剂的纳米颗粒具有双重作用，首先由于纳米颗粒的通有性质，如参照前述所指出的；其次由于光敏剂的性能，如它们响应于光辐射而额外地催化活性氧形成，特别是在大范围的波长内，从紫外至红外的范围。而且，以纳米颗粒形式提供一种光敏剂具有额外的有利效果，即物质对于大范围波长的光是透明的，从而改善物质响应于光辐射的效力。
进一步要注意的是，包含二氧化钛及二氧化铁的纳米颗粒的光敏剂(基本上为透明介质)能够被可见光活化。因此，这样的物质极好地适合以粉末的形式使用从而局部提供至表面靶上。例如，合适量的包括二氧化钛或二氧化铁的纳米颗粒粉末可施用到靶区域并且可经受环境光照射，或者可替换地，预先或在合适的临床或美容程序期间它可经受例如来自激光的另一种活化。要注意的是，对于表面施用，活性氧可由大气中的氧形成，且光敏剂对于活性氧产生的催化作用应当有效。活性氧必须理解为具有增大的活化电势的氧，特别是(ξ，Δ)单线态氧。
可替换地，从金红石、榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石或铁氧体制备的纳米颗粒可以制备适当浓度的悬浮液，这使得能够将光敏剂系统、腔内或通过注射给予受体。适合用于本发明的液体的优选实施方式包括水、胶体溶液、包含蛋白质如白蛋白的液体、或生理盐水。优选地，所得的悬浮液是利用每1升液体中至少含0.5mg纳米颗粒(特别是二氧化钛或二氧化铁)的比例制备的。要注意的是，矿物如金红石、榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石及铁氧体通常分别包括质量分数为10％-30％的金属二氧化物。因此，对于这些矿物，制备的纳米颗粒总质量应当选择为每1升液体中至少含5mg。进一步要注意的是，当纳米颗粒被用作光敏剂时，它们可充当用于产生活性氧形式的催化剂，从而不参与化学反应。因此，光敏剂的总量对于产生活性氧不是关键参数，假定制备每升液体中含有最小量为0.5mg的TiO2或FeO2或它们的混合物。因为液体与环境氧的表面相互作用并不足以产生悬浮液的必要氧化水平，所以可以借助于泵而将氧从合适容器提供给所得的悬浮液。悬浮液内优选的氧气分压为约40-100mmHg，更优选为约70mmHg。优选地，光敏剂通过利用波长在0.8-0.9微米范围内的激光辐射进行活化，这对应于氧气的最大吸收率以及组织对于光的光学透明的区域。
更优选地，光敏剂在一个装置(单元，unit)中被活化，该装置布置用来通过光源辐射光敏剂的悬浮液，特别是所述悬浮液的液流。通过辐射光敏剂的悬浮液液流，基本上可在包含光敏剂的悬浮液的整个体积中能够产生活性氧。这个步骤有利地在体外进行，例如作为针对适当健康紊乱(失调)的光动力学治疗的准备步骤。优选地，使用包含光敏剂的悬浮液的至少1焦耳/ml的光强度。更优选地，光强度在光敏剂的悬浮液的2-3焦耳/ml范围内加以选取。进一步优选包含光敏剂的悬浮液的流速在1-2ml/秒范围内选取。优选地，将合适的Y型体用于一种装置，由此，Y型体的第一个臂用来将光敏剂的悬浮液液流供应到该装置的主通道中，而Y型体的第二个臂用来将光提供到Y型体的主通道中，优选地，借助于适当选择和连接的光学纤维。优选地，根据通过光学纤维提供的光强，选择光敏剂的悬浮液的流速。一般地，流速与光强之间的优选关系在每1ml悬浮液为2-5W光能的范围内。更优选地，Y型体的主通道连接于用于在使用前储存活化的光敏剂的储存腔体。优选地，该腔体以一种无菌方式准备，以便可以通过例如在医学或美容治疗过程中的注射针吸取(抽出，extracted)活化光敏剂的所需体积。所述装置的优选实施方式将参照图2进行详细描述。可替换地，可以布置该装置以将活化的光敏剂引入到供应装置，其中该供应装置用于将活化的光敏剂给予到靶区域中。在这种情况下，光敏剂的液流有利地充当对于光波的光学导体，从而进一步将活性氧沉积集中在靶区域。
更优选地，悬浮液被臭氧化，对于这个过程，可以使用本身已知的用于臭氧化液体的设备。该步骤的优点是在包括光敏剂的介质中提供增大的氧浓度及在对活化的光敏剂的反应中产生各种活性氧类型(ξ，Δ)。优选地，将臭氧化的水平保持在每1升包含光敏剂的悬浮液含5-10mg臭氧的范围内。臭氧化过程是有利的，因为它在悬浮液中提供了各种活性氧形式，如单线态氧及臭氧，这可相互补足它们的化学及生物活性。与来自环境的其他元素相互作用之后，活性氧及它的次级衍生物成为一系列向细胞提供营养供应的生物学目标物的破坏源。因此，在生物物质中，经受与根据本发明的化合物的相互作用，引发了纤维化过程以及血液和淋巴堵塞过程，充当血液及淋巴循环中的机械阻挡，从而例如将肿瘤与供应源隔离开。结果，显著降低了肿瘤细胞的代谢活性及侵蚀性(攻击性)，且肿瘤不能表现它的侵害性和转移活性。
可替换的实施方式指的是包含减小至纳米颗粒的铁氧体并且用作治疗贫血的药剂的矿物。仅次于纳米颗粒由于它们特有的化学活性的优点，铁的存在被用于治疗各种原因的贫血，尤其是缺铁起源的。该技术措施基于以下发现：细胞内部铁的提供积极影响蛋白质合成的机制，其中，铁发酵物起到了积极的作用。由于纳米颗粒比活有机体的细胞的平均尺寸小数千倍，所以它们能够容易地在细胞内部移动并以与物质分子类似的方式参与化学反应。优选地，对于注射，F2O2的总剂量可选择为约10mg，因而，对于表面施用，对剂量没有限制。
在进一步可替换的实施方式中，用作药剂的减小至纳米颗粒的矿物包含石英岩。石英岩的特征在于存在SiO2，其以纳米颗粒的形式具有引发纤维组织的有利作用。这种有利作用(通常在血液或淋巴阻塞时表现它本身)可用于癌变组织的定位，从而用于消除恶性细胞的任何营养源。对于利用注射给予SiO2纳米颗粒，SiO2的优选剂量为约10mg，对于表面施用则没有限制。进一步要注意的是，当化学地结合于适当分子时，SiO2纳米颗粒可用作转移剂。例如，可以将SiO2纳米颗粒与氧化银或二氧化银化学地结合，这可以通过SiO2的光敏化性能补充它的作用。可替换地，可以将SiO2结合的AgO2添加至包含钛的二氧化物或铁的二氧化物的纳米颗粒中，从而补充它们作为用于产生活性氧形式的金属催化剂的作用。
在进一步的可替换实施方式中，将包含DNA分子的异质晶体矿物的纳米颗粒用作药剂。优选地，纳米颗粒与DNA分子结合，特别是通过静电力或共价键。要注意的是，可设想多种这样的结合的实施方案，即首先，当单个纳米颗粒与单个DNA分子结合时；其次，当多个纳米颗粒与单个DNA分子结合时；再次，当多个DNA分子与一个纳米颗粒结合时。可如下实施这种技术手段，通过例如将商业上称为“Derinat”的DNA分子的钠盐引入至包含所述纳米颗粒的悬浮液中，优选基于的比例为，每1份包含至少0.5mg二氧化钛、二氧化铁或二氧化硅的剂量的纳米颗粒，1份1.5％的钠盐溶液。当源自SiO2的纳米颗粒与DNA分子结合且额外地与合适的抗代谢剂(药物)结合时，提供在每一情形下改善细胞内部的致纤维化物质(SiO2)的沉积的技术效果，且在另一情形下通过抗代谢剂的作用进一步损害细胞。当DNA分子与抗代谢剂和纳米颗粒结合时，在前述的两个效果之间会发生协同作用，更进一步改善纳米颗粒对受体的医疗效果。这种实施方式具有更进一步提高所述纳米颗粒的生化作用的选择性的技术效果，这是由于它们通过DNA分子的作用而在细胞内部转移的事实导致的。
更优选地，纳米颗粒，特别是金红石、榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石、铁氧体、石英岩、重晶石、辉银矿、石墨、氧化钙、磷灰石一氧化物、磷灰石二氧化物及银中的至少一种，包含抗代谢剂。
特别地，这样的试剂包括具有抗代谢作用的抗肿瘤药、具有抗代谢作用的细胞生长抑制剂以及具有抗代谢作用的抗癌药。抗代谢剂在本领域中是众所周知的。
这种技术措施基于以下发现：纳米级化合物可用作在细胞内部进一步运送药剂的运送剂。所述的结合可以通过简单地将抗代谢剂添加至纳米颗粒而实现。抗代谢剂与所述纳米颗粒的结合提供一种药剂，该药剂对于细胞具有累积毒害作用，从而更进一步改善如此制备的物质的效力。例如，抗代谢剂可以包含本领域中本身已知的合适的化疗物质。
要注意的是，尽管参照通过异质晶体矿物的破坏而生产的纳米颗粒的单独的实施方案，解释了特定的技术效果，但也考虑了这些实施方案的多种修改(变形)，特别地，披露的矿物的混合物作为纳米颗粒来源的用途。还考虑了用作药剂的纳米颗粒，特别是包含DNA分子的纳米颗粒，和/或抗代谢剂。进一步要注意的是，来自所披露的矿物的纳米颗粒的生产提供了一种高效生产药剂的简单且经济的方式，因为这些矿物在自然界是大量存在的。所披露的用作药剂的纳米颗粒的部分说明将参照实施例进行讨论。
实施例1：用于用作治疗癌症的来自金红石或铁氧体的纳米颗粒。
这个应用领域基于金属二氧化物的光敏性能，其在光辐射下产生活性氧形式。对于位于表面上的癌变块，例如利用合适的注射针，将纳米颗粒形式的活化的光敏剂引入该癌变块的表面及周围。包含活化的纳米颗粒光敏剂的悬浮液的体积必须至少比癌变块的体积大数倍。优选地，比癌变块体积大5倍至10倍。要注意的是，可以提供具有Y型体的注射针，一个臂为包含光敏剂的悬浮液的供应通道，另一个臂为提供光的光学通道。优选地，光强度不小于1W/cm2。更优选地，光按照悬浮液流动的方向提供，并且经过在要被治疗的组织中的进一步传播。当选择激光作为光源并允许在要进行光动力学治疗的组织内部传播时，其具有诱导更进一步改善该手术过程的医疗效果的局部体温过高的效果。液体的流速优选不低于1ml/l焦耳光能。优选地，为降低受体的疼痛感觉，将适当的麻醉剂在干预程序之前引入到悬浮液中。优选地，使用0.2％的利多卡因和10mg/l的臭氧(ozon)。
病例1
患者B，年龄18岁，(档案No.212/01)在2001年进行对胸右半部的软组织肉瘤的复发的治疗。组织学上证实的复发出现在肿瘤切除三个月时间后。检查期间，在手术后的疤痕区域中检测到直径约4cm的球形结节，所述结节是静态的、牢固地附着于II-III肋骨前表面的骨膜。利用超声波及X-射线检查，未检测到向远处的转移，但是腋淋巴结(nodilymphatici axillare)扩大了。患者组织间地接受了200ml的悬浮液，该悬浮液包含1mg的通过热破坏金红石而制备的纳米颗粒，在6分钟至8分钟期间，通过0.56微米波长且强度为5W的激光进行辐射。该程序以间隔一周地重复两次。在治疗过程中，组织的温度升高不超过1.4摄氏度。在第二次程序之后三天进行的活组织检查证实，该肿瘤属于肉瘤。继续一年之后，未检测到肿瘤生长，并且在直径4cm的复发位置，发现了1cm的纤维化组织的结节。在后续跟踪程序过程中，未检测到肿瘤出现。
病例2
对于不能仅通过检查就能够定位的位置深的肿瘤，诊断装置用来提供关于包含肿瘤的目标区域的空间位置及其大小的数据。并且在这个实施方案中，可以将适当布置的注射针用于肿瘤中及其周围沉积活化的光敏剂。患者K，年龄64(档案No.923)由于泌尿病(disurrhea)而于2000年11月在泌尿科门诊部住院治疗。在检查的过程中，在前列腺左叶的上部检测到腺癌(根据格里森的4和4检测)。辅助膀胱的导管化，自2001年12月7日以来进行了施用金红石来源的纳米颗粒的治疗。前列腺的两叶接受250ml的悬浮液，该悬浮液包含在二氧化银溶液中的1.5mg的二氧化钛，通过波长0.84微米、强度16W/cm2的激光辐射8分钟时间。在治疗过程中，控制组织温度，并且升高不超过1.2摄氏度。消除了所述泌尿病现象，且在原发肿瘤的位置诊断筛查只显示纤维化组织。这种状态通过根据本发明的治疗后的进一步三年的跟踪而得到证实。2004年的夏天，进行的生物活组织检查(8个点)未显示出肿瘤细胞，且证实了腺组织的纤维化。2005年一月，由于增大的排尿困难，实施了经尿道切除术。手术程序中切除的一些组织碎片检测到由结实治愈组织包围的肿瘤“岛”。未检测到进一步的新肿瘤发展的证据。2006年四月，前列腺抗原的浓度为2.1mg/ml。
病例3
包括在志愿患者小组中的一名年龄59岁(档案No.176/32)的女性患者L，接受了通过给予源自根据本发明的矿物的纳米颗粒的治疗。患者被诊断出左侧乳房的导管型癌，T3N2Mx阶段。患者所接受的放射疗法并不成功。在根据本发明的治疗前的检查过程中，检测到具有相当大体积(10cm3)的肿瘤块，其已经发展成30cm2面积的溃疡。在治疗过程中，患者接受了10次包含20％二氧化钛、30％二氧化钙及至少15％的二氧化硅的活化光敏剂的癌内及癌旁注射。使用5mg的光敏剂以利用无菌水产生体积约1升的悬浮液，向其中添加5ml的1.5％Derinat及5mg链霉菌形式的抗代谢剂。紧接着癌内及癌旁注射，淋巴结点还接受了活化光敏剂的悬浮液。在跟踪的过程中，未检测到在处理的体积内的癌变细胞现象，这通过大量组织学分析得到证实。溃疡损伤的面积减小约5倍，也没有观察到任何癌变进展的征兆。溃疡的皮肤缺陷可通过整形手术闭合。
实施例2：用作伤口愈合药剂的由异质结构物质制备的纳米颗粒的应用。
病例4
一名76岁女性患者(病例No.318/A)，由于她左胸(left check)相当大的(18cm3)的癌变溃疡的存在，在多于四年的期间内是多个肿瘤诊所的病人。对于终止皮肤缺损的传统尝试是不成功的。然后对她进行了利用由铁氧体及石英岩的混合物制备的纳米颗粒的为期一个月的治疗，其中纳米颗粒以干燥粉末形式给药。紧接着粉末在溃疡上的施加，用强度为3W/cm2的以1.3k焦耳的剂量的卤灯对其进行辐射。治疗后，皮肤缺损消失，由此，溃疡的痕迹显示出细胞凋亡期的纤维细胞形状。要注意的是，尽管本实施例表明了来自铁氧体及石英岩的纳米颗粒的累积作用，但是前者用于治疗癌症，而后者用作对于刺激纤维化的辅助治疗添加剂，以便闭合皮肤缺损。必须理解的是，这里同样也考虑了从石英岩制备的纳米颗粒用于伤口愈合的临床应用。
病例5
一名60岁男性患者，在治疗胰腺癌的综合手术之后，呈现出按常规方法不能闭合的小的肠道瘘管。一个月之后，在包扎过程中，将由60％SiO2及70％TiO2制备的干燥粉末层施加至瘘管区域及存在的肠道。之后五分钟内，利用Bioptrone设备(20mWt/dm2)辐射该区域。一周后，化脓伤口停止并缩小。在第二周内，瘘管通过连续的包扎而闭合。
实施例3：用作治疗贫血药剂的来自异质结构矿物(铁氧体)的纳米颗粒。
病例6.
一名31岁男性患者(例No.1272/A)，在2003年对其后背左半部的黑素瘤实施手术，进行了化学疗法及放射线疗法，因此呈现出急性贫血(血色素水平6.8g/升)。对他进行利用来自铁氧体的纳米颗粒的治疗，该治疗是在外科手术部位的难愈合性伤口的背景下进行的。该治疗包括10次10mg纳米颗粒(二氧化铁的质量分数22％)的给药，纳米颗粒在总体积150ml的水性悬浮液中制备。在由此制备的悬浮液的注射过程中，对其进行波长0.88微米、总剂量1.4k焦耳的激光辐射。在第三次注射之后，血液中的血色素浓度提高了50％，高达9mg/l的水平，且伤口表现出导致整个伤口愈合的粒化过程。
本发明的这些及其他方面将参照图进一步详细讨论。
图1以示意性方式示出了利用热破坏方法的用于纳米颗粒生产的设备的一种实施方式。
图2以示意性方式示出了用于活化用作光敏剂的纳米颗粒的Y型体的一种实施方式。
图1示出了利用热破坏方法的用于纳米颗粒生产的设备10的一种实施方式的示意性图解。为了这个目的，将异质晶体矿物的层12提供到用于实现与适宜源14a、14b、14c、14d热接触的合适载体12a上。优选地，沿图1中示意性示出的z-方向的层12的厚度为几个毫米级，更优选地，其可选择为一个毫米级，对应于金红石、榍石、铈铌钙钛矿、锐钛矿、钛铁矿、白钛石、铁氧体、石英岩的晶格尺寸。沿图1中示意性示出的x-方向的层的大小可大至一米。优选地，选择陶瓷用作载体12a，其可传导在9-15W/cm2范围内的能量。源14a、14b、14c、14d包含热敏元件，电连接至电源16。优选地，通过处理器18控制电源，这优选通过适宜的计算机程序18a进行操作。更优选地，将电源单元16及控制单元18作为集成装置17来实现。根据本发明的方法，电能供应源产生了恒电流的脉冲，振幅为至少10A/mm2，其可被传递至热敏元件14a、14b、14c、14d。在根据本发明的方法中，可以使用热敏元件，该热敏元件被设计根据本身已知的Peltier-Zeebeck的热电作用进行操作，从而在施加具有适当极性的电流之后，热敏元件的结点充当冷却器或加热器。要注意的是，考虑了单个热敏元件或多个热敏元件的应用。在根据本发明的方法的实施方案中，在例如10-4秒至1秒的周期内应用正向极性(direct polarity)的脉冲，其结果为，面向层12的热敏元件的表面温度立即下降到至少-50摄氏度，优选降到-73摄氏度。这使得层12的材料显著冷却，由此，水分子的氢氧基团结晶，从而引起层12的材料中的微型破裂。这之后，将正向极性的脉冲变为反向极性的脉冲，从而使面向层12的热敏元件的表面立即升高至少+80摄氏度，优选升到+95摄氏度的温度，从而将晶体中的水组分融化，并且由于晶格的热振动而破坏晶格结构。这之后，再次改变电源单元16的极性，使水组分结晶。优选地，在例如1秒至1分钟的周期内，这种改变至少重复数次。在重复冷却模式及加热模式之后，层12被破坏减小至纳米颗粒。根据所期望的纳米颗粒的粒径，可选择进行重复的次数。通常，按照本发明的方法，能够生产出大小为0.5-200nm的纳米颗粒。也可以生产出具有各种在0.5-200nm范围内的大小的纳米颗粒的混合物。还可以改变混合物中具有特定大小的纳米颗粒的相对百分比。
图2以示意性方式示出了用于活化光敏剂液流的单元的一种实施方式20。混合单元20a包含Y型体，一个臂21设计为主要用于接收光敏剂的悬浮液液流22，另一个臂23设计为供应来自光源(未示出)的光波24，优选利用适宜的光学纤维。将单元20a的Y型体以这样一种方式进行布置，以使液体光敏剂22a由光束24a充分辐射。这种布置确保在被辐射的整个体积内的光敏剂的完全活化。制造的Y型体的部件25可以具有相当大的大小，以便容纳被设计在治疗程序中使用的光敏剂的整个体积。还发现，对部分25提供具有10-500ml容积就足够了。优选地，可选择部分25的体积为50ml左右。当光敏剂被活化并储存在隔间25中时，可将供应单元27连接至其远端部分。供应单元可包含用于将光敏剂29给予到受体的目标区域的导管、注射针、或喷射装置。在使用注射针或导管的情况下，可以优选不中断活化的光敏剂的液流22b，允许它将光学放射物引入受体的组织中。以这种方式，基本上以其活化的实时实施活化光敏剂的给予，由此，液体光敏剂充当了光束进入组织的光学导体。该程序具有有利的临床效果，因为纳米级光敏剂立即沉积活化的氧的剂量，以及在微小水平的光学剂量。在使用激光的情况下，由于因激光引导过高温的局部切除，所以由此递送的光学剂量引起额外的组织损伤。优选地，使用波长为0.8-0.9微米的激光，对应于氧的最大吸收率及组织的光学透明区域。

Claims (12)

1.用作药剂的异质晶体矿物的纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其中，所述矿物包括下列物质中的至少一种：榍石、铈铌钙钛矿、钙钛矿、钛铁矿、白钛石、铁氧体、石英岩、锐钛矿、金红石、重晶石、辉银矿、石墨、氧化钙、磷灰石一氧化物、磷灰石二氧化物及氧化银。
3.根据前述权利要求1或2中任一项所述的纳米颗粒，其中，纳米颗粒包含DNA分子。
4.根据权利要求1至3任一项所述的纳米颗粒，其中，所述纳米颗粒包含抗代谢抗肿瘤剂。
5.一种组合物，包含如在前述权利要求1至4中任一项所限定的纳米颗粒，以及一种液体，优选为水或空气。
6.根据前述权利要求1至4中任一项所述的异质晶体矿物的纳米颗粒在制备用于治疗感染，优选细菌或病毒感染的药剂中的应用。
7.根据前述权利要求1至4中任一项所述的异质晶体矿物的纳米颗粒在制备用于治疗癌症的药剂中的应用。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的异质晶体矿物的纳米颗粒在制备用于治愈伤口的药剂中的应用。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的异质晶体矿物的纳米颗粒在制备用于治疗贫血的药剂中的应用。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的异质晶体矿物的纳米颗粒在制备用于一个对象的解毒的药剂中的应用。
11.一种从异质晶体矿物生产纳米颗粒的方法，所述方法包括使所述矿物的层经受重复施加的冷却和加热。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，对于重复施加的所述冷却和所述加热的步骤使用热敏元件。
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