CN104244959A - 钠离子和钙离子的药物组合物及治疗癌症、肿瘤和非恶性增生性疾病的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一个新药成份及其制药处方和用于肿瘤内注射治疗癌症与肿瘤的新方法。所述新药成份是指联合应用钠离子(Na⁺)和钙离子(Ca²⁺)作为癌症和肿瘤的杀伤剂。所述新药成分处方是指由5.0479摩尔的Na⁺加250毫摩尔的Ca²⁺加水所生成的饱和离子浓度水溶液,也称做“医用离子弹”。所述肿瘤内注射“医用离子弹”新方法是指直接注射5.0479摩尔Na⁺加250毫摩尔Ca²⁺的饱和浓度水溶液进入一个肿瘤病灶内。本发明可用于人体癌症和肿瘤的一线治疗。其应用范围包括(一)皮肤和皮下组织，乳腺、前列腺、甲状腺、肺脏、肝脏、肾脏、生殖器官、头颅脑和胰腺等九大人体器官的癌症与肿瘤；和(二)皮肤和皮下肿物，乳腺纤维囊性病变，良性前列腺肥大和甲状腺结节等四大人体良性疾病。

Description

钠离子和钙离子的药物组合物及治疗癌症、肿瘤和非恶性增生性疾病的方法

优先权申明和相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月4日提交的美国临时申请序列号61/566,655的优先权权益，其全部内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及制药学，癌症新药开发和临床肿瘤治疗方法。细节见发明摘要部分。

背景技术

癌症是人体内某群异常细胞不可控制的增生。通常癌肿从其原发病灶侵犯其它组织，或通过血流和淋巴组织播散到机体其它部位。依照病理学和临床诊断学分类，恶性肿瘤可分为癌症、肉瘤、淋巴瘤、骨髓瘤、中枢神经系统肿瘤和白血病等。

癌症的现代治疗方法有手术、化疗、放疗、免疫疗法，生物疗法，激光疗法，冷冻疗法和热疗法等等。尽管近年来在癌症预防和治疗方面已经取得显著进展，但是癌症病人生存率仍然很低。据美国统计资料报告2011年新增癌症病人150万例，癌症相关死亡约50万例。因此，癌症是公众健康的主要危害者。

文献中，曾有二篇个案报道使用高渗盐水治疗肿瘤。Siegle等报导使用高渗盐水治疗一名多发型皮肤血管球瘤病人，一种罕见的良性肿瘤，起源于指甲下方或耳鼓膜下方的球状血管小体(Siegle,et al.1994J.Dermatologic Surgery&Oncology20：347-348)。作者应用了23.4％的氯化钠溶液行腔内注射，六个月内共计治疗4次，无果。林及其同事使用36.5％高渗盐水治疗兔的肝脏肿瘤，也未获得成功。(Lin,etal.2005 Am.J.Roentgenology184:212-219)

因此,需要尽快研发新的和有效的癌症药物及其治疗方法。

发明内容

本发明包括二个主要部分：一是发现联合应用Na⁺和Ca²⁺作为一种治疗癌症和肿瘤的新药成分，和发明Na⁺-Ca²⁺联合应用的新药处方，即由5.0479摩尔的Na⁺和250毫摩尔的Ca²⁺加水所生成的饱和离子浓度水溶液,又称作“医用离子弹”。二是发明肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法用于治疗人体多种癌症、恶性肿瘤、良性肿瘤和非恶性增生性疾病。

所述新药成份Na⁺，可由氯化钠(NaCl)生成。所述新药成份Ca²⁺，可由于氯化钙(CaCl₂)生成。所述由Na⁺和Ca²⁺联合应用加水生成的处方产品称作“医用离子弹”。所述“医用离子弹”是指由5.0479摩尔的Na⁺和250毫摩尔的Ca²⁺加无菌蒸馏水所生成的Na⁺-Ca²⁺饱和离子浓度水溶液。所述Na⁺和Ca²⁺组成的饱和离子浓度水溶液是一种药物前产品。每升上述“离子弹”溶液中还包括二种附加成份。第一种是10毫升(mL)Ultravist370，第二种是20毫克(mg)肾上腺素。所述Ultravist和肾上腺素在施行肿瘤内注射之前与“医用离子弹”溶液相混合。

“医用离子弹”处方中联合应用Na⁺和Ca²⁺具有协同的、互补的、和双波杀伤癌症效应。本处方中的Na⁺和Ca²⁺是杀死癌细胞的药用部份。无菌蒸馏水是用于溶解Na⁺和Ca²⁺的溶剂。Ultravist370是一种X线对照剂，用于电子计算机断层扫描(CT扫描)引导下示踪治疗癌症或恶性肿瘤内“医用离子弹”溶液的扩散范围。肾上腺素是一种血管收缩药，可以延缓肿瘤内注入的“医用离子弹”溶液从注射部位释入血液循环，从而起到增强癌症杀伤效果。其作用机理是肾上腺素能够收缩所治肿瘤内的血管，形成一个短暂的“人工肿瘤包膜”从而阻止“医用离子弹”溶液从一个没有肿瘤包膜的肿块内快速流出。

在组织培养试验中已经证明，应用“医用离子弹”只需数分钟就能杀死18种不同类型人体癌细胞株。在裸鼠动物实验中，只需数日杀死多种人体癌症模型。单次肿瘤内注射0.12mL“医用离子弹”溶液杀死了相当于2-3％体重的小鼠肿瘤模型。在选择性人体病人单次肿瘤内注射“医用离子弹”溶液可以杀死一个50毫米×70毫米(mm)大小良性肿瘤或恶性肿瘤。本发明成果已经成功用于78名患有6种不同类型癌症或恶性肿瘤，和10种良性肿瘤或非恶性增生性疾病。

发明要点一，强调用于治疗癌症、恶性肿瘤、良性肿瘤和非恶性增生性疾病的新药成份是联合应用Na⁺和Ca²⁺加水生成的水溶液。强调应用这两种离子溶液经肿瘤内注射时各自的最低和最高有效治疗浓度范围。所述Na⁺可由氯化钠(NaCl)加水产生，其有效治疗浓度范围为2.0摩尔至大约5.5摩尔。所述Ca²⁺可由氯化钠(CaCl₂)加水产生，其有效治疗浓度范围为50毫摩尔至6.0摩尔。

发明要点二，强调用于治疗肿瘤新药成分的特定处方是指在室温条件下，由5.0479摩尔的Na⁺加250毫摩尔的Ca²⁺加适量的水而生成的Na⁺-Ca²⁺饱和浓度水溶液(“医用离子弹”)。

发明要点三，强调给药途径是经肿瘤内注射(直接注射)所述5.0479摩尔的Na⁺和250毫摩尔Ca²⁺饱和浓度水溶液到一个需要治疗的肿瘤病灶内。

附图说明

图照1是一个种植在C57BL6小鼠的MCA207小鼠肉瘤模型。图照1A是一个治疗前肿瘤，大小8mm×8mm。图照1B示小鼠肿瘤内注射“医用离子弹”标准治疗方法。图照1C示经一次性肿瘤内注射0.1mL“医用离子弹”溶液治疗后该肿瘤被杀死。

图照2示在裸鼠体内接种的一个MCF7人体乳腺癌模型。图照2A，治疗前该瘤直径为13mm×13mm，瘤重相当于裸鼠体重3％。图照2示小鼠肿瘤内注射“医用离子弹“标准治疗方法。图照2C示经过一次性肿瘤内注射0.14mL“医用离子弹”该瘤被杀死。

图照3解释在MCF7人体乳腺癌细胞应用萤光标记Ca²⁺探针技术体外检测Ca²⁺从细胞外液流入细胞内液。图照3A是用萤光Ca²⁺探针标记的7个治疗前癌细胞。图照3B，应用“医用离子弹”治疗开始后14秒，7个癌细胞中有2个已死亡。图照3C，治疗开始后18秒±，所有7个癌细胞全部死亡。检测Na⁺从细胞外液向细胞内流的方法与测定Ca²⁺向细胞内液内流方法相同，换用荧光标记Na⁺探针即可。

图照4显示由Nikon Diaphot倒置显微镜拍摄的视屏截图。图照4A，治疗前的MCF7人体乳腺癌细胞。图照4B示细胞培养器中加入“医用离子弹”后5-7秒，培养液中正在接受治疗的癌细胞出现旋涡样旋转。图照4C示治疗开始后16秒±，所有癌细胞死亡。放大倍数×400

图照5系一组显微镜下照片描述“医用离子弹”体内治疗后的MCA207小鼠肉瘤病理特征。图照5A，围绕在癌细胞周围的白色线条即为Na⁺(Na⁺盐)和Ca²⁺(Ca²⁺盐)。放大倍数×1000。图照5B示“医用离子弹”溶液扩散到达过的所有治疗的癌组织均有坏死性病理特征。放大倍数×400。图照5C，治疗肿瘤切片血管内出现多个血栓形成。放大倍数×400。

图照6展示在裸鼠接种MCF7人体乳腺癌模型治疗前后的一组扫描电镜〈SEM〉照片。SEM1是对照癌细胞。SEM2，接受“医用离子弹”治疗的人体乳腺癌细胞膜遭到损坏成碎片。SEM3，可见严重的肿瘤血管损伤，特别是肿瘤组织内小动脉或小静脉血管外层的损伤，还观察到许多肿瘤血管横型断裂。

图照7是种植在裸鼠体内MCF7人体乳腺癌模型治疗前后的一组透射电镜〈TEM〉照片。TEM1是对照癌细胞。TEM2示治疗的癌细胞膜、细胞核、线粒体、胞浆细胞小体遭到破坏。TEM3揭示肿瘤血管的外层、中层和内层全部遭到破坏。一条小静脉内层有一内皮细胞正从管壁内层脱落。放大倍数×5000

图照8显示一名临床医师为一名肿瘤病人施行肿瘤内注射“医用离子弹”治疗。图照8A示病人右肩部有一个良性肿瘤。治疗前该瘤大小为40mm×60mm。图照8B示加压注射，以便“医用离子弹”溶液分布到整个肿瘤组织。此例共注入3mL“医用离子弹”溶液。图照8C示注射针头开口向上。图照8D示注射针头开口向下。

图照9系一名82岁女性，下背部长有一个巨大磷状细胞癌三年，图照9.1，治疗前癌肿为70mm×70mm。图照9.2展示癌肿内一次性注入26mL“医用离子弹”溶液。图照9.3系治疗后5天视频截图。肉眼观，整个肿瘤已经完全坏死。显微镜下，整个肿瘤呈坏死性病理特征。

图10是一名70岁女性左侧脸部长有一磷状细胞癌。图照10A示治疗前癌肿大小为15mm×15mm。图照10B示人体肿瘤内注射“医用离子弹”标准治疗技术。图照10C，治后7天癌肿发生凝固性坏死。肉眼观犹如一枚烧焦黑色坏死肿瘤。伤口2周内愈合，脸部未留疤痕缺损。随访3年无复发。

图照11是一名52岁女性，后背部患有一个皮肤恶性黑色素瘤。其母瘤中央又生一子瘤〈黄褐色〉。图照11A，治前肿瘤为20mm×20mm。图照11B示人体肿瘤内注射“医用离子弹”标准治疗方法，2个肿瘤内共注入0.5mL“医用离子弹”溶液。图照11C，治后3天，2个肿瘤被杀死。伤口2周内愈合。随访3年未有复发。

图照12是一名74岁男性，患有生殖器癌左侧腹股沟转移，图照12A，治前转移癌肿大小为50mm×70mm。图照12B示一次性肿瘤内注入3.5mL“医用离子弹”溶液。图照12C，治后4天该癌肿已被杀死。治后3周伤口愈合。

图照13是一名82岁男性其胸前区患有恶性黑色素瘤三年。图照13A，治前黑色素瘤照片，呈典型蝴蝶状。图照13B示黑色素瘤内一次性注入1.2mL“医用离子弹”溶液。图照13C示治后几日该瘤已被杀死。治后3周伤口愈合。随访9年未见复发。

一名58岁男性胸前区患有皮肤基底细胞癌。图照14.1示该癌治前大小为12mm×12mm。图照14.2，一次性肿瘤内注入0.5mL“医用离子弹”溶液。图照14.3，治后3周癌肿消失。随访8年未见复发。

图照15。图照15.1为一名62岁男性，肝动脉造影显示肝右叶有一巨大肝癌。图照15.2，治前肝癌大小。一根超长导管针经皮经肝穿刺插入癌体中央并一次性注入20mL“医用离子弹”溶液。图照15.3，治后7天癌块由治前67mm×67mm×80mm缩小到治后45mm×45mm×60mm。

图照16是一位女性乳腺纤维囊性病变病例。图照16.1，治前乳腺干板照像显示左侧乳头后方有一40mm×40mm大小囊肿，其周围还有数枚小的乳腺纤维囊性病灶。图照16.2，反复抽吸囊肿内粘液后于囊腔内注入3.5mL“医用离子弹”溶液。图照16.3，治后三月复查获得痊愈。

图照17描述一名78岁男性后颈部生有一脂肪瘤长达18年。图照17A示治前肿瘤大小为40mm×40mm。图照17B示人体肿瘤内注射“医用离子弹”治疗标准操作，该瘤内一次性注入2.0mL“医用离子弹”溶液。图照17C示治后8周获得痊愈。随访9年未见复发。

图照18是一名皮脂腺瘤病例。图照18A示一个位于头顶部的治疗前皮脂腺瘤，肿瘤大小为18mm×18mm。图照18B是视频翻拍照片，展示肿瘤内注射“医用离子弹”0.5mL，治后一月肿瘤完全消失。图照18C，治后9年随访未见肿瘤复发。

图照19是一名66岁男性右耳旁生有一巨大皮脂腺瘤(22mm×28mm)。肿瘤内一次性注入1.5mL“医用离子弹”溶液。该瘤在一个月内获得治愈，随访9年未见复发。

图照20是举例病灶内注射“医用离子弹”溶液用于整形美容。图照20.1展示治疗前病人面部有一枚皮疣。图照20.2示皮疣内注射0.2mL“医用离子弹”溶液。图照20.3，治后7天皮疣发生凝固性坏死。图照20.4，皮疣自行消除，未留疤痕。

具体实施方式

一个偶然机会点燃了这个发明的火花。此前，发明人曾在小鼠体内进行过肿瘤内注射砷剂实验，无果。一天，他去中国超市买了一打盐鸭蛋，回家途中他想到为什么这些盐鸭蛋可在室温下保存数年而不腐烂呢？答案是盐腌鸭蛋里的蛋白质和蛋黄由于高浓度钠盐，特别是高浓度的钠离子作用而被凝固。发明人将此现象与细胞生物学、细胞生理学、细胞膜电位、离子通道学和癌症治疗联想起来。他假设高浓度的氯化钠或高浓度的钠离子也有可能像凝固盐腌鸭蛋的蛋白质和蛋黄一样使癌细胞内的蛋白质发生凝固。

为比较研究不同高渗浓度氯化钠水溶液及Na⁺-Ca²⁺饱和离子浓度水溶液(“医用离子弹”溶液)肿瘤内注射治疗肿瘤的疗效，用MCA207小鼠肉瘤，MC38小鼠结肠直肠癌和B16F1小鼠黑色素瘤细胞分别接种于C57BL6小鼠。当肿瘤直径达到8mm×8mm或更大时，应用上述溶液行肿瘤内注射治疗。

根据上述三种类型肿瘤，用36只C57BL6小鼠随机分为3组，每组12只小鼠分别用于治疗上述一种肿瘤。每组12只动物再分成4个亚组(每个亚组3只小鼠)。亚组Ⅰ肿瘤动物作为对照，其肿瘤内注射0.1mL生理盐水。亚组Ⅱ肿瘤动物分别于肿瘤内注入0.1mL不同浓度高渗透氯化钠溶液。亚组Ⅲ肿瘤动物分别于肿瘤内注入0.1mL不同浓度氯化钙溶液。亚组Ⅳ肿瘤动物分别于肿瘤内注射0.1mL“医用离子弹”溶液。

第一步，试验性治疗小鼠体内接种的小鼠肿瘤模型。治后24、48和72小时，使用卡尺测量治疗肿瘤坏死区大小。在对照组，没有见到肿瘤坏死。但在高浓度氯化钠溶液治疗组，高浓度氯化钙溶液治疗组和“医用离子弹”溶液治疗组所有治疗肿瘤均发生不同程度坏死。代表性结果是，一次性肿瘤内注射0.1mL5.0479摩尔氯化钠溶液组,治后48小时所有治疗肿瘤达到平均90％±5坏死。一次性肿瘤内注入0.1mL250毫摩尔、1.0摩尔、2.0摩尔和3.0摩尔氯化钙溶液，治后48小时所有治疗肿瘤都发生了凝固性坏死。一次性肿瘤内注射0.1mL“医用离子弹”溶液，治后48小时所有治疗肿瘤均有100％坏死。

第二步，试验性治疗裸鼠体内接种的人体肿瘤模型。检验了“医用离子弹”对三组人体肿瘤模型(U87人体胶质母细胞瘤，MCF7人体乳腺癌和PC3人体前列腺癌)的疗效。裸鼠数量，动物分组，每个亚组的实验方法和肿瘤内各种溶液的注射剂量均与前述治疗小鼠肿瘤模型相同。资料显示，一次性肿瘤内注射0.1mL“医用离子弹“溶液根除了裸鼠体内三组人体癌肿模型的所有肿瘤。

第三步，获得主管机构人体道德委员会批准后试验性治疗人体内不同类型恶性肿瘤和良性肿瘤。肿瘤内注射“医用离子弹”已经成功地用于治疗78例病人，包括6种类型恶性肿瘤或癌症(皮肤基底细胞癌、磷状细胞癌、颌窦癌、黑色素瘤、肝癌和生殖器转移癌)和10种良性肿瘤(皮脂腺瘤、脂肪瘤、赘生肿块、囊肿、乳腺纤维囊性病变、淋巴结肿大、甲状腺结节、皮疣和美容等)。

在此重申，“医用离子弹”的有效成份是Na⁺和Ca²⁺。“医用离子弹”由5.0479摩尔的Na⁺(氯化钠)和250毫摩尔的Ca²⁺(氯化钙)和无菌蒸馏水三种成份组成。“医用离子弹”的给药途径是经肿瘤内注射，换言之，是指直接注射“医用离子弹”溶液到一名病例的一个或多个肿瘤或癌块。

当Na⁺单一成份或与其它成分联合用于肿瘤内注射时，在室温条件下，其有效治疗离子浓度溶液范围是2.0摩尔到大约5.4414摩尔。当Ca²⁺单一成份或与其它成分联合用于肿瘤内注射时，在室温条件下，其有效治疗离子浓度溶液范围是大约50毫摩尔至6.0摩尔。

本发明中所述Na⁺来源不仅限于氯化钠，Ca²⁺来源来不仅限于氯化钙。除了氯化钠以外，Na⁺来源还包括无机的和有机的钠盐，例如碳酸氢钠、碳酸钠、氯酸钠等。除了氯化钙以外，Ca²⁺的来源还包括无机的和有机的钙盐，例如葡萄糖酸钙、碳酸钙和醋酸钙等。

本发明中所述“医用离子弹”处方与二个从前个案报告使用单一高渗盐水成分相比较有10个本质上的不同点。(一)本发明是应用离子科学理论使用Na⁺和Ca²⁺两种离子联合应用处方生成的饱和离子浓度水溶液作为癌细胞杀伤有效成份。而从前二个报告使用的是单一成份高渗盐水。(二)“医用离子弹”处方中共有5种成份。每种成份的量都是科学设计的。例如，本处方中将Na⁺与Ca²⁺混合或联合应用，可以产生协同的，互补的和双波杀癌效应。而从前的报告中只用了一种成分。(三)本发明中首次提出和应用Ca²⁺用作癌症治疗的增效剂。Ca²⁺是细胞信号传导生物学中的一个第二信使。Ca²⁺还通过激活蛋白激酶C和辅助活化第二信使cAMP而参与多种酶的代谢活动。Ca²⁺也参与钙调节蛋白生成一个α-螺旋结构。因此，轻微地增加细胞内液中Ca²⁺的量都会导致细胞内环境发生巨大的病理生理性变化，从而引起治疗的癌细胞遭受病变，凋亡或死亡。(四)本发明中所述“医用离子弹”处方中Na⁺，Ca²⁺浓度定量是通过大量实验数据设定的。(五)本发明首次运用细胞生理学，分子生物学，细胞膜生物学，细胞膜电位，离子通道学，病理学，扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)阐明了高浓度Na⁺、Ca²⁺杀伤癌细胞的理论机制。(六)本发明首次提出了肿瘤内注射“医用离子弹”和电脑辅助CT扫描精准制导下肿瘤内注射“医用离子弹”治疗人体癌症、恶性肿瘤、良性肿瘤和非恶性增生疾病的适应症。包括皮肤和皮下组织、乳腺、前列腺、甲状腺、肺脏、肝脏、肾脏、生殖器、头颅脑、和胰腺9大人体器官的癌症和恶性肿瘤，以及皮肤和皮下肿瘤、乳腺纤维囊性病变、良性前列腺肥大和甲状腺结节4大人类良性疾病。因此，本发明用于治疗疾病的种类与从前报告的也不同。(七)本发明定义“医用离子弹”的投药途径是通过肿瘤内注射“医用离子弹”或直接注射“医用离子弹”溶液至一个人体的癌症或一个肿块内。(八)本发明首次使用在CT扫描或超声波仪精准制导下施行肿瘤内注射“医用离子弹”治疗癌症和其它肿瘤新概念。(九)所述“医用离子弹”中的钠离浓度与二个从前个案报导的完全不同。本发明中所述“医用离子弹”处方有效成份是联合应用5.0479摩尔钠离子和250毫摩尔钙离子加适量水所生成的饱和离子浓度溶液。因此，本发明处方中所用Na⁺浓度与从前报告不同。(十)本发明成果已经成功用于治疗78例人体病人，包括6种癌症和10种良性肿瘤和非恶性增生性疾病。因此，本发明的应用技术范围也与二个从前报告不同。

本文所述良性肿瘤是指病理分类和临床诊断分类的所有单个或多个固体良性肿瘤，包括但不限于腺瘤、血管瘤、皮脂腺瘤、纤维瘤、脂肪瘤、错构瘤、甲状腺瘤、囊肿、息肉、皮疣、皮肤赘生物和其它肿物与增生性疾病。

本文所述恶性肿瘤，系指病理分类和临床诊断的所有单个或多个固体恶性肿瘤。包括但不限于癌症、淋巴瘤、黑色素瘤、骨髓瘤、肉瘤、头颅和大脑肿瘤和其它类型人体恶性肿瘤。

“医用离子弹”的细胞生理学

正常细胞，肿瘤细胞或癌细胞的生存依赖于细胞内外渗透压平衡，细胞的正常渗透压依赖于细胞外液和细胞内液间数组离子浓度的平衡。从生理学上讲，Na⁺、钾离子(K⁺)和Ca²⁺在维持活体细胞方面起着重要作用。当细胞外液和细胞内液中的离子浓度相等时称做等渗。因为此时细胞处于其膜外和膜内离子平衡状态，所以没有离子浓度梯度，流入和流出细胞的水是等同的。所以细胞不会出现病变或死亡。当细胞内出现较高离子浓度时称做高渗，水就从细胞外流入细胞内。当细胞内出现较低离子浓度时称做低渗，于是水从细胞内液流出至细胞外液。[Costanzl LS,2010CostanzlPhysiology,4th edition,Saunders,Philadelphia]

当细胞外液和细胞内液间Na⁺和Ca²⁺浓度出现明显变化时，会对细胞生理学产生巨大改变，导致细胞生病，凋亡或死亡。“医用离子弹”处方就是根据这个原理而特定设计的一个含有高浓度Na⁺和高浓度Ca²⁺的饱和离子浓度水溶液，用于杀死在组织培养中的癌细胞株，在动物体内接种的小鼠肿瘤模型，和在人体病人的多种癌瘤。

一个治疗策略是输送高浓度的Na⁺和Ca²⁺到达细胞外液或肿瘤组织内，使其迅速跨过细胞膜从细胞外液进入细胞内液。

首先，在BALB/c小鼠检测了Na⁺、K⁺、Ca²⁺和镁离子(Mg²⁺)在治疗肿瘤和癌症中的可能作用。采用肌内注射Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺饱和浓度离子水溶液方式模拟体内肿瘤内注射模型。发现高浓度K⁺和高浓度Mg²⁺水溶液有毒性，接受治疗的动物出现了肢体麻痹，心肺系统衰竭和死亡。于是选用高浓度Na⁺和高浓度Ca²⁺水溶液作为治疗癌症和肿瘤的有效成份。

总计9个不同浓度Na⁺水溶液进行了体外杀癌效应比较试验，包括1.0摩尔，1.5摩尔，1.711摩尔，3.0摩尔，4.28摩尔，4.449摩尔，5.0479摩尔，5.133摩尔和5.4414摩尔。有18个不同浓度Ca²⁺水溶液进行了体外杀伤癌症效应比较，包括25毫摩尔，50毫摩尔，100毫摩尔，150毫摩尔，200毫摩尔，250毫摩尔，300毫摩尔，400毫摩尔，500毫摩尔，901毫摩尔，1.0摩尔，1.5摩尔，2.0摩尔，3.0摩尔，4.0摩尔，5.0摩尔，5.5摩尔，和6.0摩尔。

经过数百次体外和体内比较实验，“医用离子弹”处方确定为联合应用5.0479摩尔Na⁺与250毫摩尔Ca²⁺加适量蒸馏水，在室温条件下，生成的Na⁺-Ca²⁺饱和离子浓度水溶液。

至少有三个理由选择Na⁺作为“医用离子弹”的主要有效成份。(1)Na⁺是人体内必须的和安全的生理学离子。医用氯化钠溶液用作人体静脉输液由来已久。Na⁺在药典规定浓度使用没有毒性，也无致突变作用。(2)Na⁺在活体内和活体肿瘤细织内弥散很快。实时X线照像证明在裸鼠接种的人体癌症模型5.0479摩尔的氯化钠溶液其扩散速度比1.0摩尔和2.0摩尔氯化钙溶液大约快25倍。(3)高浓度氯化钠溶液能够杀死C57BL6小鼠体内多种小鼠肿瘤模型，和杀死裸鼠体内多种人体癌症模型。

在“医用离子弹”处方中Ca²⁺是第二种杀癌有效成份。Ca²⁺是细胞信号传导生物学第二信使，Ca²⁺在细胞内液中的浓离仅有0.0001毫摩尔。结果证明含250毫摩尔的组织培养液诱导了18种人体癌细胞株病变，凋亡和死亡。应用萤光标记的Ca²⁺探针试验证实250毫摩尔，1.0摩尔，1.5摩尔，2.0摩尔和3.0摩尔Ca²⁺水溶液可使癌细胞即刻产生病变或死亡。

“医用离子弹”体外杀伤试验

不同浓度的Na⁺溶液，Ca²⁺溶液和“医用离子弹”溶液在体外杀伤肿瘤的作用进行了检验。下面以“医用离子弹”测试方法为例：受试肿瘤细胞分别在加有10％胎牛血清的DMEM或RPMI1640培养液中生长。对照组样本培养液中不加“医用离子弹”溶液，受试18种人体癌细胞株培养液中均含“医用离子弹”溶液。样本置有5％二氧化碳细胞培养箱中，每3-5分钟取样一次。癌细胞死亡率使用胎盼蓝试验或细胞流试仪(flow cytometry)计数。结果显示，在3～30分钟内含有“医用离子弹”的培养液杀死了所有18种人体癌细胞株。包括A549人体肺癌，ARO人体甲状腺癌，CWR-22人体前列腺癌，Hela人体宫颈癌，HL60人体白血病，HT-29人体结肠直肠癌，Jurkat人体T细胞白血病，K562人体白血病，M2人体淋巴瘤，M24人体黑色素瘤，MCF7人体乳腺癌，MDA-MB-231人体乳腺腺癌，OVCAR3人体卵巢癌，PC3人体前列腺癌，和U87人体神经胶质母细胞瘤。

Na⁺和Ca²⁺体内最低和最高有效治疗浓度

首先在C57BL6小鼠建立MCA207小鼠肉瘤，MC38小鼠结肠直肠癌和B16F1小鼠黑色瘤三个动物肿瘤模型。其二，准备不同浓度Na⁺和Ca²⁺溶液。其三，施行肿瘤内注射所述不同浓度Na⁺和Ca²⁺溶液到上述三种小鼠体内肿瘤模型内。其四，观测和记录治疗结果。具体操作和结果见本申请说明书中第[0035，0036，0037和0041]。当Na⁺溶液用作肿瘤内注射时，2.0摩尔浓度的Na⁺溶液在治后48小时可致少量肿瘤组织轻微损伤。肿瘤内注射3.0摩尔的Na⁺溶液，治后48小时可见平均30％±10肿瘤组织坏死。肿瘤内注射5.0479摩尔Na⁺溶液,导致平均90％±5肿瘤组织坏死。

结论：肿瘤内注射Na⁺溶液用于治疗肿瘤时，其最低有效治疗浓度是2.0摩尔，最高有效浓度是5.4414摩尔。治后48小时产生了平均92％±的肿瘤坏死。当Ca²⁺溶液用于肿瘤内注射治疗时，其最低有效治疗浓度是大约50毫摩尔，最高有效治疗浓度是6.0摩尔。然而，大于3摩尔的高浓度Ca²⁺溶液是有毒的，引起注射部位伤口经久不愈。

“医用离子弹”在肿瘤组织中的扩散试验

“医用离子弹”体外扩散试验。新鲜牛肝置于实验台上，室温条件下保持牛肝湿润柔软，模拟体内肿瘤组织。取30mL“医用离子弹”溶液与1.0mL印度墨水混匀。在牛肝内选择多点分别于其深部注入1.0mL，2.0mL和3.0mL混合后的“医用离子弹—印度墨水”溶液。注射后60分钟，切开注射部位牛肝，用卡尺测量“医用离子弹”在牛肝内的扩散范围。

“医用离子弹”活体肿瘤内扩散试验。用99mL“医用离子弹”溶液与1.0mLX线成像对照剂Ultravist370相混合。在每只裸鼠接种人体肿瘤模型(8mm×8mm或10mm×10mm大小)内注入0.12mL“医用离子弹-Ultravist370”混合液。3-5分钟后于X线仪电视萤光屏下实时观察。发现5.0479摩尔Na⁺溶液在肿瘤内的扩散时间和扩散速度比1.0摩尔和2.0摩尔Ca²⁺溶液大约快25倍。

根据以上实验发现Na⁺和Ca²⁺在肿瘤组织内不同的扩散时间，不同的扩散速度和不同的扩散范围，建立了联合应用Na⁺-Ca²⁺溶液组成“医用离子弹”处方的理论基础。由于Na⁺和Ca²⁺共同形成的饱和离子浓度水溶液在体内肿瘤治疗过程中显示出协同的，互补的和双波肿瘤杀伤疗效，又由于Na⁺在活体肿瘤组织内扩散快，其治疗作用主要发挥在治后1-12小时内，称为早期杀伤作用。而Ca²⁺在活体肿瘤组织中扩散慢,主要在治后6-24小时内发挥治疗作用，故称晚期杀伤作用。这些均由本发明中病理学光学显微镜，SEM和TEM所证实。

Na⁺和Ca²⁺向细胞内流和癌细胞死亡的关系

本发明应用三种离子通道跟踪技术阐明了Na⁺和Ca²⁺从细胞外液流入细胞内液导致癌细胞死亡的关系。

第一种细胞离子通道跟踪技术：细胞膜片钳技术(Patch clamp technique)是测定心肌细胞膜电位的常用工具。在此，细胞膜片钳技术用来检测膜电位改变和心肌细胞死亡关系。正常小鼠心肌细胞预先置于细胞膜片钳技术培养器池内。加入“医用离子弹”溶液之前，首先测定正常心肌膜电位作为对照值。结果显示，当加入5％和10％“医用离子弹”溶液至细胞膜片钳技术培养池后，小鼠心肌细胞分别在治疗后5分钟和3分钟内死亡。当加入100％“医用离子弹”溶液时，小鼠心肌细胞在数秒钟内死亡。说明“医用离子弹”对细胞的杀伤作用是药物剂量和药物浓度相关性的。

第二种细胞离子通道跟踪技术：萤光标记离子探针技术。Nikon Diaphot倒置萤光显微镜系统和萤光标记Na⁺和Ca²⁺探针技术可在电脑萤光屏上实时观测和记录Na⁺和Ca²⁺从细胞外液流入细胞内液的时间，治疗癌细胞的死亡时间和死亡癌细胞的数量。结果显示使用5.0479摩尔Na⁺溶液需要20±4秒杀死MCF7人体乳腺癌细胞。当使用“医用离子弹”溶液时只需18±4秒。表明Ca²⁺有癌症治疗增强作用。进一步证明本发明新药成分处方中Na⁺-Ca²⁺联合应用有协同的和互补的癌症杀伤效应。

第三种细胞离子通道跟踪技术：实时倒置显微镜下连续动态录像回放分析技术。资料揭示“医用离子弹”杀伤癌细胞有5个病理学过程。①迅速的癌细胞膜损坏。②在应用“医用离子弹”后由于细胞外液中瞬间呈现高浓度Na⁺和Ca²⁺成份，导致细胞内液中的水急速外流，癌细胞发生急性脱水。③又因大量Na⁺和Ca²⁺从细胞外液快速流入细胞内液，造成细胞外液中的水快速回流细胞内液，随后癌细胞内出现急性水肿。④极度肿胀的癌细胞发生爆裂。⑤癌细胞死亡。五个病理过程只有十多秒，每一病理过程仅有3-4秒时间。

在生理条件下，哺乳动物的细胞内液中Na⁺浓度是140毫摩尔，细胞外液中是14毫摩尔。因为“医用离子弹”溶液中含有5.0479摩尔的Na⁺，此时癌细胞的细胞外液中Na⁺浓度比其正常水平高达36倍。因此，癌细胞被来自“医用离子弹”中的极高浓度Na⁺在数秒钟内杀死。

在哺乳动物细胞，细胞外液中Ca²⁺正常浓度是2.5毫摩尔，细胞内液中仅有0.0001毫摩尔。本发明设计的“医用离子弹”溶液处方中含有250毫摩尔Ca²⁺，其浓度较细胞外液中正常Ca²⁺水平高100倍，比细胞内液中Ca²⁺正常水平高250万倍。因此，“医用离子弹”溶液中的高浓度Ca²⁺是癌症治疗增效剂。

病理学和超微结构研究

选用裸鼠皮下接种MCF7人体乳腺癌模型。“医用离子弹”治后24小时取样行光学显微镜，扫描电镜和透射电镜检查。用于光镜病理检查切片作HE染色。用于两种电镜检查的二组标本按其特殊要求制备。

光学显微镜病检结果。“医用离子弹”治疗的人体癌症有4个代表性病理特点。①可见Na⁺(钠盐)和Ca²⁺(钙盐)呈白色线条状沉积于治疗的癌细胞间隙。②“医用离子弹”所到之处肿瘤组织和癌细胞全部坏死。③肿瘤血管内多发性血栓形成。④肿瘤血管结构遭到破坏导致坏死区内广泛性出血。

电镜超微结构发现：扫面电镜揭示在遭受“医用离子弹”治疗的人体乳腺癌模型，其癌细胞膜出现破坏性病变。细胞膜表面布满无数微孔。所有癌细胞膜破毁成碎片。肿瘤血管外层组织脱落。小动脉和小静脉横断性损伤到处可见。透射电镜超微结构受损特征有：癌细胞膜，线粒体，溶酶体和细胞核遭到广泛性破坏。可见肿瘤血管内层的内皮细胞从血管壁撕脱。绝大多数治疗癌细胞被碎裂成几个部分。肿瘤间质组织塌陷。所见上述治疗的小鼠肿瘤和人体癌症模型的病理变化和超微结构损毁特征，犹如核弹爆后地点场景。结合本发明新药成分处方中使用的是Na⁺-Ca²⁺饱和浓度溶液，故取名为“医用离子弹”。

“医用离子弹”在人体病人的应用

78例人体病人中，11例病人患有恶性肿瘤或癌症。其中2例为皮肤基底细胞癌，3例磷状细胞癌，2例黑色素瘤，1例上颌窦腺癌，1例生殖器癌腹股沟转移，和2例肝癌。除1例终末期上颌窦腺癌病人死于治后3个月以外，其余10名病人均经一次性肿瘤内注射“医用离子弹”获得不同程度成功治疗。在良性肿瘤和非恶性增生性病理组，共有67名病人患有10种良性肿瘤病症。包括1例生殖器肿瘤，1例甲状腺结节，2例淋巴腺肿大，3例皮疣，4例囊肿，4例乳腺纤维囊样病变，6例美容，10例软组织肿块，15例皮脂腺瘤和21例脂肪瘤等。均用病灶内注射“医用离子弹”成功治愈。

位于体表和皮下组织的癌症和肿瘤可在直视下施行治疗。操作步骤简单。病人取仰卧或俯卧位，因为肿瘤内注射“医用离子弹”疗法不引起剧痛，故无需应用麻痹。瘤区用70％酒精消毒，选用25号针头作小体积肿瘤内注射，和19号针头作大体积肿瘤内注射“医用离子弹”溶液。整个治疗过程在3～5分钟完成。

当恶性肿瘤或癌症位于机体深处，例如脑瘤和胰腺癌，需在全麻下和CT扫描精准制导下施行肿瘤内注射“医用离子弹”，同时还可观测“医用离子弹”溶液是否在全部肿瘤组织内均匀扩散。治后病人留医院观察并于第7、14、21和28天重复CT扫描随访查证所治肿瘤是否体积变小或全部死亡。

治疗机体深处肿瘤需要使用超长导管针头，它们应当能够提供操作医师根据所治肿瘤位置随意钳夹形成任何所需弯度，便于超长导管针头可达计划治疗肿瘤的中心。

肿瘤内注射“医用离子弹”的优点是能够用于癌症一线治疗，使选择性癌症病人获得有效治疗或有望治愈而不需应用外科手术，化疗、放疗、免疫疗法、生物疗法和其他癌症疗法。

在手术前应用肿瘤内注射本发明中新药成分处方生成的饱和浓度Na⁺-Ca²⁺溶液(“医用离子弹”溶液)可于手术前预先原位杀死癌肿，然后再采用手术方法安全地摘除一个业已死亡的癌肿。具有减少手术因素造成的医源性癌转移和术中癌扩散，提高病人存活率和癌症治愈率的优点。

供肿瘤内注射的“医用离子弹”溶液没有致炎性、致热性、致癌性和致突变性等副作用。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体皮肤，皮下癌症和恶性肿瘤的一线治疗，包括但不限于基底细胞癌、黑色素瘤、肉瘤、皮肤癌和其他恶性肿瘤。本发明也可用于治疗皮肤和皮下良性肿瘤，包括但不限于腺瘤、皮脂腺瘤、血管瘤、脂肪瘤、皮疣和其他增生性肿物。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体颅脑肿瘤的一线治疗，包括恶性神经胶质瘤、神经胶质母细胞瘤、腺瘤和其它脑肿瘤。在选择性病例，本发明提供脑瘤患者无需遭受高风险脑外科手术而获得可能治愈机会。这类病人只需承受一个小手术，在麻醉下在其颅骨上开个小洞，在头颅CT精准制导下经小孔内将注射针头插入脑瘤中央注射“医用离子弹”溶液杀死脑瘤。因此，降低了病人死亡率，增加了病人存活率和脑肿瘤可能的治愈率。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体甲状腺癌病人一线治疗。该治疗可保护病人免遭因为外科手术所致甲状旁腺损伤或同位素放射治疗损伤。在已计划行甲状腺全切手术或亚全切除手术甲癌病人，术前施行甲状腺癌内注射“医用离子弹”预先原位杀死癌肿，然后，再安全地切除一个已经死亡的甲状腺癌，可以预防因为手术因素引起的医源性癌转移和术中癌肿扩散，增加病人存活率和肿瘤治愈率。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体甲状腺良性肿瘤病人一线治疗，包括甲状腺瘤，囊肿和结节。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体原发性和继发性甲状腺机能亢进疾病的一线治疗。本发明可以获得如同手术切除患者体内产生甲状腺素细胞和组织或使用I¹³¹杀死和减少产生甲状腺素细胞和组织一样的疗效而没有副作用。只需在单侧或双侧甲状腺内作一纵线注射“医用离子弹”溶液即可。有效，安全，简单，易行。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体乳腺癌一线治疗。在选择性乳癌病人，本发明提供了使用非手术方法治愈乳腺癌症的可能性。在已计划施行乳腺癌肿块切除术，乳房切除术或乳癌根治手术的原发性乳腺癌病例，本发明可以用作一种预防性治疗。术前3天，病人的乳癌预先使用肿瘤内注射“医用离子弹”原位杀死。随后再作手术安全地切除一个已经死亡的乳腺癌肿。从而保护病人预防手术因素引起的医源性癌转移。提高病人存活率和癌症治愈率。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体乳腺良性疾病(腺瘤、纤维瘤、纤维囊性变化和乳腺增生性疾病)一线治疗。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体原发性前列腺癌一线治疗。本发明提供一个可能治愈的机会而不遭受传统的激素疗法，短距放疗、外科和化疗。在CT扫描，超声仪或尿道膀胱镜等精准制导下施行前裂腺癌肿内注射“医用离子弹”治疗是一个新的微创疗法，不会引起男性病人勃起障碍。根据临床经验，仅需0.1～0.2mL“医用离子弹”溶液便可杀死一个人体前列腺癌灶。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法特别适合于治疗人体良性前列腺肥大。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作选择性人体原发性胰腺癌的一线治疗。病人取俯卧位，CT扫描精准制导下从后背进针，不会伤及腹内器官。还可实时示踪“医用离子弹”在肿瘤内的扩散程度和扩散范围。此类病人需用“医用离子弹-Ultravist370”混合溶液作肿瘤内注射治疗。配制方法是在注射治疗前用99mL“医用离子弹”溶液与1.0mL Ultravist370放射造影剂均匀混合。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体胰腺癌病人手术前的预防性治疗。术前3天，如申请说明书[0083]所述，使用肿瘤内注射“医用离子弹”预先原位杀死胰腺癌灶，再用手术方法切除一个已经死亡的癌肿，可以预防医源性癌肿转移，提高病人生存率和癌症治愈率。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法也可用于治疗人体胰腺良性肿瘤，包括胰岛细胞瘤、胰腺囊肿、胰腺腺瘤和其它胰腺肿瘤。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用作人体胰腺癌肿的姑息治疗。在剖腹探查术中发现胰腺癌肿已经不可切除时，可在术中直视下行胰腺癌内注射“医用离子弹”进行治疗，达到减缓病人的癌肿痛苦和改善病人生命质量的目的。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用于治疗人体原发性肺癌、肝癌和肾癌。可在CT扫描精准制导下或术中直视下施行精准制导肿瘤内注射“医用离子弹”治疗。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用于人体结肠直肠癌合并大肠梗阻急诊治疗。在内窥镜精准制导下和直视下将“医用离子弹”溶液注入造成梗阻的肿瘤内，可以迅速减小肿瘤体积，减轻肿瘤压迫症状，缓解病人大肠梗阻，避免匆忙施行急诊人工肛门高危感染手术。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用于治疗人体宫颈癌。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用于治疗男、女生殖器官癌前病变和良性肿瘤。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用于治疗人体子宫平滑肌瘤和子宫平滑肌肉瘤。此类病例可经阴道内窥镜，子宫内窥镜或腹腔内窥镜或微创手术完成。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用于治疗人体卵巢恶性和良性肿瘤，例如卵巢癌，错构瘤和纤维样肿瘤等。在内窥镜精准引导下将超长导管针插入肿瘤中心注入“医用离子弹”溶液，可使该类疾病大批女性群体免遭手术痛苦。

新药成份Na⁺和Ca²⁺及其肿瘤内注射“医用离子弹”治疗新方法可用于人体矫形和美容。轻易除掉面部和体表的黑痣、皮疣和赘生物而不留下疤痕缺陷。

概括起来，本发明中所述肿瘤内注射“医用离子弹”疗法可用于治疗皮肤和皮下组织、乳腺、前列腺、甲状腺、肺脏、肝脏、肾脏，生殖器官、头颅脑组织及胰腺等九大人体器官的癌症和恶性肿瘤，以及皮肤和皮下肿物，乳腺纤维囊性变化、良性前列腺肥大和甲状腺结节等人体四大类良性疾病。

实施例

以下20个图照系本发明在动物肿瘤模型和人体癌症病例施行肿瘤内注射“医用离子弹”治疗模式代表性操作示范。

“医用离子弹”处方是由5.0479摩尔的Na⁺,250毫摩尔Ca²⁺,加890mL无菌蒸馏水，在室温条件下，形成最终大约1.0升容积的Na⁺-Ca²⁺饱和离子浓度水溶液。“医用离子弹”还包括2个附加成份，即20微克/mL肾上腺素和10微升/mL Ultravist370X线造影剂。

再次重申，所述新药成分处方中Na⁺和Ca²⁺是“医用离子弹”杀伤癌症的药效部份，水是所述处方中Na⁺和Ca²⁺的溶剂，Ultravist370是CT扫描X线造影剂用作示踪肿瘤内注射的“医用离子弹“扩散程度和扩散范围，肾上腺素是血管活性药物用于收缩肿瘤内血管，使在某些没有肿瘤包膜的恶性肿瘤内或癌灶内形成一个“暂时性人工肿瘤包膜”。又重申，本发明中所述的肿瘤内注射“医用离子弹”治疗方法是指直接注射“医用离子弹”溶液进入一个活着的或有生命的动物或人体的肿瘤或癌症病灶内。

本申请中还公开了用于肿瘤内注射的Na⁺和Ca²⁺的最低有效治疗浓度和最高有效治疗浓度。当Na⁺单种成份或与其它成份联合用于肿瘤内注射治疗时，在室温条件下，Na⁺的有效治疗浓度范围是从2.0摩尔至大约5.4414摩尔。当Ca²⁺单种成份或与其它成份联合用于肿瘤内注射治疗时，在室温条件下，Ca²⁺的有效治疗浓度范围是从大约50毫摩尔至6.0摩尔。

实施例1

图照1是一个种植在C57BL6小鼠的MCA207小鼠体内肉瘤模型。图照1A是一个治疗前肿瘤，大小8mm×8mm。图照1B示小鼠肿瘤内注射“医用离子弹”标准治疗方法。图照1C示经一次性肿瘤内注射0.1mL“医用离子弹”溶液治疗后该肿瘤被杀死。

实施例2

图照2示在裸鼠体内接种的一个MCF7人体乳腺癌模型。图照2A，治疗前该瘤直径为13mm×13mm，瘤重相当于裸鼠体重3％。图照2，小鼠肿瘤内注射“医用离子弹“标准治疗方法。图照2C，一次性肿瘤内注射0.14mL“医用离子弹”后该肿瘤被杀死。

实施例3

图照3解释在MCF7人体乳腺癌细胞应用萤光标记Ca²⁺探针技术体外检测Ca²⁺从细胞外液流入细胞内液。图照3A，是萤光标记的Ca²⁺探针标示7个治疗前癌细胞。图照3B，应用“医用离子弹”治疗开始后14秒，7个癌细胞中有2个已死亡。图照3C，治疗开始后18秒±，所有7个癌细胞全部死亡。检测Na⁺从细胞外液向细胞内流的方法与测定Ca²⁺向细胞内内流方法相同，只需换用荧光标记Na⁺探针即可。

实施例4

图照4显示由Nikon Diaphot倒置显微镜拍摄的视屏截图。图照4A，治疗前的MCF7人体乳腺癌细胞。图照4B，细胞培养池中加入“医用离子弹”后5-7秒，培养液中正在接受治疗的癌细胞出现旋涡样旋转。图照4C，治疗开始后16秒±，所有癌细胞死亡。放大倍数×400

实施例5

图照5系一组显微镜下照片描述“医用离子弹”体内治疗后的MCA207小鼠肉瘤病理特征。图照5A，围绕癌细胞周围的白色线条即为Na⁺(Na⁺盐)和Ca²⁺(Ca²⁺盐)。放大倍数×1000。图照5B示“医用离子弹”扩散到达过的所有治疗的癌组织均有坏死性病理特征。放大倍数×400。图照5C，治疗肿瘤组织血管内有多个血栓形成。放大倍数×400。

实施例6

图照6展示在裸鼠接种MCF7人体乳腺癌模型治疗前后的一组扫描电镜照片。SEM1是对照癌细胞。SEM2，接受“医用离子弹”治疗后的人体乳腺癌细胞膜遭到损坏成碎片。SEM3，可见严重肿瘤血管损伤，特别是肿瘤组织内小动脉和小静脉血管外层的损伤。肿瘤血管横型断裂到处可见。

实施例7

图照7是种植在裸鼠体内MCF7人体乳腺癌模型治疗前后的一组透射电镜照片。TEM1是对照癌细胞。TEM2显示治疗的癌细胞膜、细胞核、线粒体、胞浆细胞小体遭到破坏。TEM3揭示肿瘤血管的外层、中层和内层全部遭到破坏。一条小静脉内层有个一内皮细胞正从管壁内层脱落。放大×5000

实施例8

图照8显示一名临床医师为一名肿瘤病人施行肿瘤内注射“医用离子弹”治疗。图照8A示病人右肩部有一个良性肿瘤。治疗前该瘤大小为40mm×60mm。图照8B示加压注射，以便“医用离子弹”溶液分布到整个肿瘤组织。此例共注入3mL“医用离子弹”溶液。图照8C示注射针头开口向上。图照8D示注射针头开口向下。

实施例9

图照9系一名82岁女性，下背部长有一个巨大磷状细胞癌三年，图照9.1，治疗前癌肿为70mm×70mm。图照9.2显示癌肿内一次性注入26mL“医用离子弹”溶液。图照9.3系治疗后5天视频截图照片。肉眼观，治疗的整个肿瘤已经坏死。显微镜下，整个肿瘤呈坏死性病理特征。

实施例10

图10是一名70岁女性左侧脸部长有一磷状细胞癌。图照10A示治疗前癌肿大小为15mm×15mm。图照10B示人体肿瘤内注射“医用离子弹”标准治疗技术。图照10C示治疗后7天癌肿发生凝固性坏死。肉眼观犹如一枚烧焦黑色坏死肿瘤。伤口2周内愈合，脸部未留疤痕缺损。随访3年无复发。

实施例11

图照11是一名52岁女性，后背部长有一个皮肤恶性黑色素瘤。其母瘤中央又生一子瘤〈黄褐色〉。图照11A，治疗前肿瘤为20mm×20mm。图照11B示人体肿瘤内注射“医用离子弹”标准治疗方法，2个肿瘤内共注入0.5mL“医用离子弹”溶液。图照11C，治后3天，2个肿瘤被杀死。伤口2周内愈合。随访3年未有复发。

实施例12

图照12是一名74岁男性，患有生殖器癌左侧腹股沟转移。图照12A，治疗前转移癌肿大小为50mm×70mm。图照12B，一次性肿瘤内注入3.5mL“医用离子弹”溶液。图照12C，治后4天该癌肿已被杀死。治后3周伤口愈合。

实施例13

图照13是一名82岁男性，其胸前区长有恶性黑色素瘤三年。图照13A系治疗前黑色素瘤照片，呈典型蝴蝶状。图照13B示黑色素瘤内一次性注入1.2mL“医用离子弹”溶液。图照13C示治后几日该瘤已被杀死。治后3周伤口愈合。随访9年未见复发。

实施例14

一名58岁男性胸前区患有皮肤基底细胞癌。图照14.1示该癌治前大小为12mm×12mm。图照14.2示一次性肿瘤内注入0.5mL“医用离子弹”溶液。治后3周癌肿消失。随访8年未见复发。

实施例15

图照15。图照15.1为一名62岁男性，肝动脉造影显示肝右叶有一巨大肝癌。图照15.2示治前肝癌大小。一根超长导管针经皮经肝穿刺插入癌体中央并一次性注入20mL“医用离子弹”溶液。图照15.3示治后7天癌块由治前67mm×67mm×80mm缩小到治后45mm×45mm×60mm。

实施例16

图照16是一位女性乳腺纤维囊性病变病例。图照16.1，治前乳腺干板照像显示左侧乳头后方有一40mm×40mm大小囊肿，其周围还有数枚小的乳腺纤维囊性病灶。图照16.2，反复抽吸囊肿内粘液后于囊腔内注入3.5mL“医用离子弹”溶液。图照16.3示治后三月复查获得痊愈。

实施例17

图照17描述一名78岁男性后颈部生有一脂肪瘤长达18年。图照17A示治前肿瘤大小为40mm×40mm。图照17B示人体肿瘤内注射“医用离子弹”治疗标准操作，该瘤内一次性注入2.0mL“医用离子弹”溶液。图照17C示治疗后8周肿瘤消失。随访9年未见复发。

实施例18

图照18是一名皮脂腺瘤病例。图照18A，一个位于头顶部的治疗前皮脂腺瘤，大小为18mm×18mm。图照18B是视频截图照片，示肿瘤内注射“医用离子弹”0.5mL。治后一月肿瘤完全消失。图照18C，治后9年随访未见肿瘤复发。

实施例19

图照19是一名66岁男性右耳旁生有一巨大皮脂腺瘤(22mm×28mm)。肿瘤内一次性注入1.5mL“医用离子弹”溶液。该瘤在一个月内获得治愈，随访9年未见复发。

实施例20

图照20是举例病灶内注射“医用离子弹”溶液用于整形和美容。图照20.1示治疗前病人面部有一枚皮疣。图照20.2示皮疣内注射0.2mL“医用离子弹”溶液。图照20.3，治后7天皮疣发生凝固性坏死。图照20.4示皮疣消除，未留疤痕。

补充实施例和材料

“医用离子弹”和“医用离子弹”溶液的制备

所述“医用离子弹”溶液系指表1中所列处方成分。

表1.“医用离子弹”制备处方

“医用离子弹”的溶解度

“医用离子弹”处方包括5.0479摩尔Na⁺(NaCl)和250毫摩尔Ca²⁺(CaCl²)。上述二种成份加入890ml无菌蒸馏水中，在室温条件下，适当搅拌，在大约7分钟内完全溶解。生成大约1.0公升Na⁺-Ca²⁺饱和离子浓度水溶液，这就是本发明中所述“医用离子弹”溶液。

“医用离子弹”溶液的pH值

在室温条件下，“医用离子弹”pH值是7.32±。

“医用离子弹”和“医用离子弹”溶液

本发明中所述“医用离子弹”可以制备成二种剂型。一种剂型是所述处方中定义的Na⁺(NaCl)和Ca²⁺(CaCl²⁺)联合应用粉剂成分，称做“医用离子弹”。另一种是液剂，如在实施说明[00118]中所述的液态针剂，称做“医用离子弹”溶液。本发明中，上述二个专业术语具有同等表达意义，可以互换使用。

肿瘤内注射“医用离子弹”与精准制导下肿瘤内注射“医用离子弹”

当肿瘤内注射“医用离子弹”治疗方法用于治疗位于体表，皮肤，或皮下组织的一个肿瘤或一个癌灶时，其治疗操作过程在直视下施行和完成，称做肿瘤内注射“医用离子弹”疗法。当一个肿瘤或一个癌灶位于机体深部组织或内脏器官，其治疗操作过程需在CT扫描或超声仪制导下定位完成，称做精准制导下的肿瘤内注射“医用离子弹”疗法。

Na ⁺ ，K ⁺ ，Ca ²⁺ ，Mg ²⁺ 体内毒性试验

本发明早期在筛选侯选“医用离子弹”有效成份时在BABL/c小鼠体内检验了Na⁺，K⁺，Ca²⁺和Mg²⁺的毒副作用。使用肌肉内注射方式模拟肿瘤内注射模型。

BALB/c小鼠在符合NIH标准动物房饲养。当体重达到30克±时，每只动物分别肌注了或者0.2ml35％NaCl，或者0.2mL35％CaCl₂，或者0.2mL35％MgCl₂,或者34％KCl溶液。

总计20只BALB/c小鼠(10雄10雌)随机分成5组，每组4只动物。

第一组动物接受了肌注0.2ml35％NaCl溶液，所有动物存活。说明肌注(模拟肿瘤内注射)高浓度Na⁺是安全的。

第二组动物接受了肌注0.2ml35％CaCl₂溶液，全部死于治后3小时内，证明高浓度Ca²⁺或大剂量的Ca²⁺作为肌注(模拟肿瘤内注射)是有毒的。

第三组动物接受了肌注0.2ml17.5％CaCl₂溶液，全部存活，表明低浓度或低剂量的Ca²⁺溶液是安全的。

第四组动物接受了肌注34％KCl溶液，全部死于心肺功能衰竭。表明高浓度，大剂量的K⁺是有毒的。

第五组动物接受了肌注射35％MgCl，所有动物死于治后3小时内，说明高浓度，大剂量的MgCl₂是不适宜应用的。

“医用离子弹”对18种人体癌细胞株体外杀伤试验

肿瘤细胞在Petri细胞培养皿中培养，依其生长条件分别使用加有10％胎牛血清的DMEM或RPMI1640培养液。每种人体癌细胞株含2×16⁶/ml肿瘤细胞。离心移除上清液，每只肿瘤细胞株试管内加入1.0ml“医用离子弹”溶液，混匀。3-5分钟后加眙盼兰染色2分钟，并在倒置显微镜下计数死亡细胞数目。选择性标本还使用细胞流试仪测定癌细胞死亡百分比。

对照组癌细胞用生理盐水处理。所有18种人体癌细胞株均用“医用离子弹”溶液治疗。具体实施程序和结果已在本专利申请说明书第[0054]条阐述。

“医用离子弹”溶液在小鼠和人体肿瘤内注射的LD50

在药理学，一种毒素，放射作用或病原菌的半数致死剂量(LD50)是指在一个特殊试验期后要求杀死50％受试群体数目的剂量。

在施行LD50实验之前已有数百只荷瘤裸鼠接受了肿瘤内注射“医用离子弹”实验。经验表明一只体重20克±裸鼠，其LD50是0.15ml±。

据此，本组仅用12只MCF7人体乳腺癌荷瘤裸鼠再次重复和核准从前临床资料的正确性和可信性。当肿瘤大小达到8mm×8mm±时，每只裸鼠肿瘤内注射0.15ml“医用离子弹”溶液。记录动物治疗后存活和死亡的时间，对治疗肿瘤取样病检。资料作统计学分析。

一般来说，依照药典规定剂量和用药方法，Na⁺和Ca²⁺被认为无毒。本研究资料证明在小鼠“医用离子弹”行肿瘤内注射的LD50是7.5mL/公斤(kg)体重。根据2005年7月美国FDA颁布的《工业指南：估评成年健康志愿者临床试验治疗的启始最大安全剂量：药理学和毒理学》(Guidance for Industry.Estimating the maximalsafe starting dose in initial clinical trials for therapeutics in adult healthyvolunteers.Pharmacology and Toxicology.FDA,July2005)，从小鼠药物剂量换算到人体等量剂量(human equivalent dose,HED)的转换因子是0.081，则人体“医用离子弹”肿瘤内注射治疗的LD50计算如下：

已在[00134]中表述已知体重20克±小鼠“医用离子弹”肿瘤内注射的LD50是0.15mL。计算步骤如下。

小鼠“医用离子弹”肿瘤内注射的LD50计算方法：

裸鼠平均体重＝20克±

1.0kg＝1,000克

1,000克/20克＝50倍体重

因为一只体重20克的裸鼠肿瘤内注射LD50“医用离子弹”是0.15mL

0.15mL×50倍体重＝7.5mL/kg小鼠“医用离子弹”

结论：在一只体重20克±的健康裸鼠，接受肿瘤内注射“医用离子弹”的LD50是7.5mL/kg。

人体“医用离子弹”肿瘤内注射LD50计算步骤。因为小鼠肿瘤内注射“医用离子弹”的LD50是7.5mL/kg。从小鼠药物剂量换算成HED转换因子是0.081。所述0.081mL/kg是转换因子常数。

在健康成年人体肿瘤内注射“医用离子弹”的LD50剂量是

7.5mL×0.081＝0.6075mL/kg

结论：在健康成年人体，肿瘤内注射“医用离子弹”的LD50是0.6075mL/kg体重。

小鼠和人体肿瘤内注射“医用离子弹”的最高耐受剂量(MTD)。

最高耐受剂量(Maximal tolerated dose，MTD)是指放射学上的或药理学上的最高剂量，它发挥临床最高治疗效果但不出现致死性毒副作用。

本实验用15只接种有MCF7人体乳腺癌裸鼠分成5组。每组3只动物。组I每只动物接受0.15mL生理盐水行肿瘤内注射作为对照。组II每只动物接受肿瘤内注射0.12mL“医用离子弹”溶液。组III每只动物接受肿瘤内注射0.13mL“医用离子弹”溶液。组IV每只动物接受肿瘤内注射0.14mL“医用离子弹”溶液。组V每只动物接受肿瘤内注射0.15mL“医用离子弹”溶液。治疗时,上述肿瘤为8mm×8mm±。结果证实，在一只体重20克±荷瘤小鼠，“医用离子弹”的一次性MTD最高耐受剂量是0.14mL。小鼠的MTD“医用离子弹”计算如下：

每只裸鼠平均体重约＝20克

1.0公斤＝1,000克

1,000克/20克＝50倍体重，故每只裸鼠体重只有1/50公斤，

因为一只体重20克的小鼠对“医用离子弹”的MTD是0.14mL，即

小鼠“医用离子弹”MTD/kg，计算方法是

0.14mL×50倍体重＝7.0ml/kg。

结论：小鼠肿瘤内注射“医用离子弹”的MTD是7.0mL/kg.

又因为小鼠药物剂量mg/kg转换成人体药物剂量mg/kg换算因子是0.081，故人体“医用离子弹”MTD/kg计算是

7.0ml×0.081＝0.567mL/kg。

结论：人体肿瘤内注射“医用离子弹”的MTD是0.567mL/kg。

肿瘤大小，肿瘤重量，血液容积和临床“医用离子弹”剂量估算

根据人体生理学，成年人血容量大约是每公斤体重80mL。本发明资料显示肿瘤内注射1.0mL“医用离子弹”溶液可以杀死一枚25mm×25mm×30mm大小人体癌肿。肿瘤内注射5-6mL“医用离子弹”溶液可以杀死一个45mm×60mm大小人体实体肿瘤。一个70mm×80mm大小人体磷状细胞癌病例通过肿瘤内注射20mL“医用离子弹”溶液可在5天内杀死整个癌肿组织。表2列举了治疗不同大小肿瘤所需“医用离子弹”的大概数量。

表2.肿瘤大小与所需“医用离子弹”量的关系

表2所示使用整块新鲜猪肉所做体外模拟肿瘤大小与肿瘤重量之间关系。肿瘤组织内血容量计算参数引自《牛津食品与营养辞典Oxford Dictionary of Food&Nutrition,2^nd,2005》。男性血容量是78mL/kg，女性56mL/kg。本发明中使用80mL/kg血容量作为指定参数计算肿瘤大小与所含血容量关系。

图照S1描述了肿瘤大小与肿瘤内注射所需“医用离子弹”溶液量的关系，是临床科学家，医师和肿瘤学家有用的参考文献。图照S.1.1示一枚25mm×25mm×30mm大小葡萄，重量10.1克。临床上，如此大小的一枚癌症或良性肿瘤接受肿瘤内注射“医用离子弹”治疗时，只需大约1.0mL“医用离子弹”溶液。图照S1.2模拟一个鸡蛋大小肿瘤，大约45mm×45mm×60mm，重约69克，需用大约6.0mL“医用离子弹”溶液。图照S1.3模拟一个如同Gala苹果大小肿瘤，70mm×70mm×80mm，重约290克，需要大约20mL“医用离子弹”溶液。

“医用离子弹”注射部位组织损伤

肌内注射“医用离子弹”溶液，其注射部位仅有轻微伤害。显微镜下，观察到一过性的炎性细胞浸润。见图照S5。

医用离子弹的急性毒性试验与慢性毒性试验

“医用离子弹”急性毒性项目包括肝、肾、胰和肺功能及血液Na⁺,K⁺,Ca²⁺等电解质。

用36只SD大鼠，体重220克±，随机分成5组，对照组有4只大鼠，每个实验组有8只大鼠。每只对照组动物肌内注射1.0ml生理盐水。在第2、3、4和5实验组，每只动物接受1.0mL MTD“医用离子弹”溶液肌注(每mL含20微克肾上腺素。

对照组动物在治疗当日经腹主动脉取血。急性毒性试验组共有三组动物，组2动物于治后1天取血，组3动物于治后2天取血，组4动物于治后3天取血。组5动物(慢性毒性试验)于治后66天抽取血样，分别检查

肝功能<血清丙氨酸氨基转移酶<ALT>，总胆红素，总蛋白>

肾功能<血清尿素氮(BUN)>

胰功能<血糖(Glucose)>

肺功能<二氧化碳分压(PCo₂)和

血液电解质<Na⁺,K⁺,Ca²⁺>

所有血液样本均用Hitachi Biochemical Analyztr717进行检测。

对照组和实验组资料以组为单元用均数SD±表示。对照组与实验组差异应用EXCEL软件作方差分析。治疗前后结果用Student-t作自身对比检验。

肝脏

MTD“医用离子弹”剂量对肝脏有一过性的轻微损伤，但在治后4天恢复正常。详见图表S2。图表S2.1，血液ALT治后1和2天升高。治后第4天恢复正常。图表S2.2,血液总胆红素水升高，但仍在正常范围。图表S2.3，血液总蛋白水平治后3天降低，但在第4天恢复正常。

结论：MTD“医用离子弹”剂量对肝脏没有显著毒性作用。

肾脏

治后一天，BUN水平从治疗前7.73mg/dl增加至11.8mg/dl，但仍在正常范围。治后二天，BUN水平降至8.0mg/dl。治后4天回复至治疗前水平。图照S3.1显示MTD“医用离子弹”剂量对肾脏没有慢性毒性。

胰腺

血糖水平能够部分地反映胰腺功能。MTD“医用离子弹”剂量治后头2天，血糖水平低于对照组。但在治疗后4-5天回复正常。图照S3.2说明MTD“医用离子弹”剂量对胰腺没有慢性毒性。

肺脏

图表S3.3显示治疗前后的PCo₂水平没有显著差异。统计学分析P>0.05。

结论：MTD“医用离子弹”溶液对肺功能没有急性毒性。也没有慢性毒性作用。

心脏

大鼠治疗期间和治疗后应用电脑辅助的Buxco MaxⅡ Biosystem(BuxcoElectronics,Sharon,CT)检查了MTD“医用离子弹”对动物心率，血压和呼吸的影响。以上三项参数均显示正常。

证据表明，“医用离子弹”MTD剂量对于肝脏急性毒性是轻微的，一过性的，一般治后4天回复正常。由于治疗人体肿瘤几乎不会用到这种超大剂量，可以不予考量。小结：在SD大鼠肌内注射(模拟肿瘤内注射)MTD剂量“医用离子弹”对肝脏，肾脏，肺脏和心脏没有显著的急性毒性和慢性毒性。

“医用离子弹”药物动力学

选用SD大鼠进行肿瘤内注射“医用离子弹”的药物动力学研究。药物动力学主要分为四个部分，包括吸收、分布、代谢和分泌的范围和速率。

用60只SD大鼠，雌雄各半，体重200克±，随机分成30个小组。每小组有2只动物。对照组动物肌内注射0.5mL生理盐水。所有实验动物肌内注射0.5mL“医用离子弹”溶液(每mL含20微克肾上腺素)。经腹主动脉插管每30分钟选择一个小组2只动物抽取血样。实验开始为时间0点，实验持续时间是15小时，最后一个实验点设为实验时间15点。共计抽取30份血样，血液Na⁺和Ca²⁺浓度用Hitachi BiochemicalAnalyzer717测定。

对照组和实验组资料以小组为单元，用小组均数SD±表达。血液Na⁺和Ca²⁺结果用EXCEL绘制药物动力学图表。

图表S4表示治疗后时间点大约2.0，2.5和3.0小时，血液Na⁺浓度分别上升达到50％，63％和95％。在治后时间点大约7.0、8.0和11小时血液Na⁺浓度下降分别至50％、37％和5％。

在治疗后时间点大约2.0，2.5和3.0小时，血液Ca²⁺浓度分别上升至50％、63％和95％。在治疗后时间点大约7.0，8.0和11小时，血液Ca²⁺浓度分别降低至50％，37％和5％。

资料证明所注射的“医用离子弹”中所含Na⁺和Ca²⁺从血液中95％清除率时间为大约11小时±。绝大多数Na⁺和Ca²⁺成份通过肾脏和胃肠道排出。据此，在大鼠行肌注1/2剂量的MTD“医用离子弹”溶液后15小时±，血液Na⁺和Ca²⁺浓度才恢复到对照值水平。

图表S4.1和S4.2表示在SD大鼠肌注1/2MTD“医用离子弹”模拟肿瘤内注射模型中，血液Na⁺和Ca²⁺离子上升至50％、63％、45％的大约时间点；和血液内Na⁺和Ca²⁺浓度分别降低至50％、37％、5％的大约时间点。

“医用离子弹”释出的Na ⁺ 和Ca ²⁺ 在血液中的半衰期

在SD大鼠肌注(模拟肿瘤内注射)“医用离子弹”后血液中Na⁺和Ca²⁺半衰期是大约7小时。

“医用离子弹”药效学

“医用离子弹”对癌细胞的杀伤药效学有多种作用机制。应用细胞膜片钳技术，萤光标记Na⁺和Ca²⁺离子通道探针检测技术,实时倒置显微镜下治疗前和治疗中连续动态录像回放分析技术,病理学,扫描电镜和透射电镜综合研究发现,“医用离子弹”治疗癌症和肿瘤的作用机制是非特异性的。主要损伤四个细胞结构靶点，包括癌细胞膜，细胞核，胞浆内细胞器(线粒体、溶酶体等)和肿瘤血管等。

细胞膜是一种生物膜，它将细胞的内环境和外环境分开。细胞膜允许多种离子和有机分子通过，控制着细胞内、外物质的运动和交换。细胞膜的基本功能是保护细胞不受其周围环境破坏。一旦细胞膜遭到损伤或破坏，细胞就会发生死亡。

膜电位是指细胞内和细胞外的电势差。细胞膜片钳技术是测量细胞膜电位的常用工具，它也可用于研究细胞的单个离子通道和多种离子通道，特别适用于研究神经元、心肌细胞、肌纤维细胞和胰腺B细胞等应激细胞。体外研究时通过观察膜电位变化可以判别心肌细胞是否已经死亡。

前面已经描述应用细胞膜片钳技术检测小鼠心肌细胞膜电位的经验。图照S8显示，当低浓度“医用离子弹”溶液加入细胞膜片钳设备的细胞培养池时，细胞死亡特征表现为“亚急病理过程”。例如，在细胞培养池中加入5％浓度“医用离子弹”溶液(252.4毫摩尔Na⁺和12.5毫摩尔Ca²⁺)后，受试小鼠心肌细胞在5分钟内死亡。当细胞培养池中加入10％浓度“医用离子弹”溶液(504.79毫摩尔Na⁺和25毫摩尔Ca²⁺)后，受试小鼠心肌细胞在3分钟内死亡。应用100％“医用离子弹”溶液(5.0479摩尔Na⁺和250毫摩尔Ca²⁺)后，治疗的小鼠心肌细胞死亡表现为急性病理过程。实时倒置显微镜下连续动态录像回放分析表明MCF7人体乳腺癌细胞在12-18秒内死亡。这个事实表明“医用离子弹”溶液杀伤癌细胞的药效学是剂量-时间依赖性的。

重要生命器官的组织病理学研究

随机挑选肿瘤内注射“医用离子弹”的裸鼠对其6个重要生命器官进行病检。治后24小时取样心、肝、肺、肾、胰和肾脏。标本用福尔马林固定，石腊包埋切片，伊红染色。由2名有经验的病理学家在数码成像光学显微镜下检查。图照S5示“医用离子弹”对上述6个重要生命器官没有病理损伤。

图照S5.1是一个取自小鼠“医用离子弹”注射部位的肌肉组织标本，仅有炎性细胞浸润和轻微损伤。图照S5.2，心脏显示正常。图照S5.3,肺脏显示正常。放大倍数×200。

图照S5.4-S5.6。肝脏、胰腺、肾脏均显示显微结构正常。放大倍数×200。

“医用离子弹”治疗癌症，肿瘤的理论机制

图照S6和S7解释了“医用离子弹”用于治疗癌症的理论机制及其与生物化学、细胞生物学、细胞生理学、细胞膜学、细胞膜电位、离子通道、离子示踪技术和在细胞内液-细胞外液间使用高浓度Na⁺和Ca²⁺新药成份处方的关联。

一天，发明人去中国超市买了一打盐鸭蛋。他想，为什么这些盐鸭蛋可在室温下保存数年而不腐烂呢？答案是盐腌鸭蛋里的蛋白质和蛋黄由于高浓度钠盐或高浓度的Na⁺作用而被凝固。他假设高浓度的氯化钠或高浓度的Na⁺也有可能像凝固盐腌鸭蛋的蛋白质和蛋黄一样使癌细胞内的蛋白质和细胞核发生凝固。

正常细胞，肿瘤细胞或癌细胞的生存依赖于细胞内外渗透压平衡，细胞的正常渗透压依赖于细胞外液和细胞内液间数组离子浓度的平衡。当细胞外液和细胞内液中的离子浓度相等时称做等渗。因为此时细胞处于细胞的膜外和膜内离子平衡状态，所以没有离子浓度梯度，流入和流出细胞的水是等同的。所以细胞不会出现病变或死亡。

在生理条件下，哺乳动物的细胞内液中Na⁺浓度是140毫摩尔，细胞外液中是14毫摩尔。因为“医用离子弹”溶液中含有5.0479摩尔的Na⁺，此时癌细胞的细胞外液中Na⁺浓度比其正常水平高达36倍。因此，癌细胞被来自“医用离子弹”中的极高浓度Na⁺在数秒钟内杀死。细胞外液中Ca²⁺正常浓度是2.5毫摩尔，细胞内液中仅有0.0001毫摩尔。本发明设计的“医用离子弹”溶液处方中含有250毫摩尔Ca²⁺，其浓度较细胞外液中正常Ca²⁺水平高100倍，比细胞内液中Ca²⁺正常水平高250万倍。因此，“医用离子弹”溶液中的高浓度Ca²⁺是癌症治疗增效剂。见图照S6和S7。

图照S6.1展示二年前应用氯化钠盐腌制的一只盐鸭蛋。图照S6.2，盐腌鸭蛋被煮熟并切开。提示即使在室温下保存了2年，其蛋白和蛋黄都没有腐烂。图照S6.3描述一个癌细胞和其细胞外液中所含5.0479摩尔Na⁺和250毫摩尔Ca²⁺“医用离子弹”成份。详细描述见[00168]

图照S8有三幅细胞膜片钳技术图表说明心肌细胞膜电位变化反映细胞是否死亡。图照S8.1是一个正常小鼠心肌细胞在TyRode细胞培养液中，其膜电位是正常的。图照S8.2示一个小鼠心肌细胞用5％浓度的“医用离子弹”溶液进行培养，在5分钟内死亡。其细胞膜电位也在同一时间点降低成直线。图照S8.3显示一个小鼠心肌细胞用10％“医用离子弹”溶液进行培养，在3分钟内死亡。其细胞膜电位也在相应时间点降低到零。

图照S7绘图是一小片细胞膜。左上方标示细胞外液中正常Na⁺和Ca²⁺浓度。右上方标示存在于“医用离子弹”溶液中的Na⁺和Ca²⁺水平。

本发明中，Ca²⁺被用作癌肿杀伤增效剂。详细描述见[0063]

图照S8有3幅心肌细胞膜电位图片。详细描述见[00177]。

图照S9示一组萤光标记Na⁺通道探针系统检测Na⁺内流动态图像。图照S9.1示6个治前的MCF7人体乳腺癌细胞作为对照。图照S9.2示应用“医用离子弹”开始治疗10秒后其中2个癌细胞已经死亡。图照S9.3示治疗后16秒所有6个癌细胞全部死亡。

图照S10是一组萤光标记Ca²⁺通道检测系统用于观察MCF7人体乳腺癌细胞Ca²⁺内流动态图像。图照S10.1有7个萤光标记的治疗前癌细胞作为对照。图照S10.2示“医用离子弹”治疗开始后9秒钟有2个细胞出现死亡。图照S10.3，治后12秒钟其中4个癌细胞死亡。图照S10.4，治疗开始后16秒其中5个细胞死亡。图照S10.5，治疗开始后18秒7个癌细胞全部死亡。

Na ⁺ 和Ca ²⁺ 联合应用增强癌细胞杀伤作用

本发明研究了高浓度Na⁺和Ca²⁺从癌细胞的细胞外液流入细胞内液现象。使用萤光标记的Na⁺或Ca²⁺探针监测系统显示应用5.0479摩尔Na⁺溶液需要20±4秒杀死MCF7人体乳腺癌细胞。然而，使用“医用离子弹”溶液进行治疗时只需18±4秒钟。证明Ca²⁺在癌症治疗方面有增强杀癌疗效的作用。还证明本发明提出的Na⁺和Ca²⁺联合应用处方有协同的和互补的肿瘤杀伤效应。

第一波癌症杀伤效应(早期杀伤作用)是由Na⁺介导的，发生在治后1-12小时。第二波癌症杀伤效应(晚期杀伤作用)是由Ca²⁺介导的，发生在治疗后6-24小时。

“医用离子弹”杀伤癌细胞5个病理过程

实时倒置显微镜下连续录像回放分析显示了“医用离子弹”杀伤癌细胞5个病理过程。(1)迅速破坏癌细胞膜。(2)因为加入“医用离子弹”至细胞培养池后细胞外液中呈现高浓度Na⁺和Ca²⁺，瞬间细胞内液中的水流出至细胞外液，形成急性细胞内脱水。(3)随即细胞外液中大量高浓度Na⁺和Ca²⁺瞬间进入细胞内液，导致水的急速内流，造成细胞内急性水肿。(4)极度肿胀的癌细胞发生爆裂。(5)癌细胞死亡。整个病理过程只有十多秒钟，每一病理过程仅有3-4秒。见图照S11-S13。放大倍数X400

临床病理学发现

肉眼观，肿瘤内注射“医用离子弹”有4个典型的临床病理特征。(1)治疗后1-12小时，治疗过的肿瘤或癌症遭受原位变性和坏死，肿瘤血管损伤。(2)如果一个肿瘤直径小于10mm×10mm，一次性肿瘤内注射“医用离子弹”治疗可于24-48小时内根除。当一个肿瘤或癌症直径大于20mm×20mm时，大约治后7天，肿瘤表现为凝固性坏死，表面呈烧焦样黑痂。(3)治后10天，死亡的肿瘤或癌块自行脱落。(4)伤口于2-3周内自行愈合。

图照S15和S16证实肿瘤内注射“医用离子弹”治疗的人体癌症有四个显微镜下损伤。(一)Na⁺和Ca²⁺浸润于所治癌细胞间隙和癌细胞周围组织内。(二)“医用离子弹”所到之处均见肿瘤组织和癌细胞全部坏死。(三)肿瘤血管内有多发性血栓形成。(四)所治肿瘤坏死区内广泛性出血。

图照S11是一组MCF7人体乳腺癌细胞治疗前后实时倒置显微镜下连续动态摄像图片，图照S11.1，治疗前癌细胞作为对照。图照S11.2，应用“医用离子弹”开始治疗后3秒已见细胞表面出现不规则改变。图照S11.3，开始治疗后5秒所有癌细胞遭受重度损伤。图照S11.4，治疗开始后16秒所有癌细胞发生崩解和粉碎。放大倍数×200。

图照S12是用实时倒置显微镜下连续动态摄像记录的一个MCF7人体癌细胞应用“医用离子弹”治疗全过程。图照S12.1是治疗前癌细胞。图照S12.2，治疗开始后6秒癌细胞出现急性脱水。图照S12.3，治疗开始后12秒所治癌细胞高度水肿，其细胞膜出现大片撕裂和线条状破损。图照S12.4，治疗开始后16秒癌细胞膜表面出现深沟和崩解，随即死亡。放大倍数×400

图照S13展示实时倒置显微镜下应用“医用离子弹”治疗的几组人体癌细胞不同类型损伤形态。图照S13.1是治疗前癌细胞作为对照。图照S13.2示一个治后高度水肿的癌细胞正在发生爆裂。图照S13.3示2个“医用离子弹”治疗过的癌细胞出现致命损毁。位于左上方的癌细胞表面有一巨大破损,细胞膜上有无数坑洼,整个受损细胞犹如一个腐烂的菠萝。照片右下方另一细胞只剩空壳轮廓。图照S13.4示2个应用“医用离子弹”治后损毁细胞。左上方受损细胞上极和下极缺失，犹如一轮残月。右下方另一细胞下部完全缺失，细胞浆和细胞核全部丢失。这些残缺不全的受损癌细胞和极度破坏的肿瘤组织病理特征犹如核弹爆后埸景。放大倍数×400。

图照14描述“医用离子弹”在小鼠体内肿瘤内的扩散模型。图照S14.1和S14.2展现2张切片，肿瘤间隙组织均被“医用离子弹”(细胞间的白色线条)完全填充。图S14.3，在细胞间隙处有大量Na⁺，Ca²⁺微小晶体。放大倍数×1000。

图照S15是一组应用“医用离子弹”治疗的小鼠MC38结肠直肠模型进行肿瘤内Na⁺-Ca²⁺扩散与肿瘤杀伤范围研究。图照S15.1是治前肿瘤作为对照。图照S15.2，治疗肿瘤边缘还见少许存活癌细胞，表明注射的“医用离子弹”溶液扩散量未达标准。图照S15.3示肿瘤内“医用离子弹”溶液在治疗肿瘤内扩散充足均匀，癌症组织全被杀死。放大倍数×200。

图照S16是一例“医用离子弹”治后的鼻窦癌病人。图照S16.1，治后3天整个肿瘤完全死亡，合并充血和炎性反应。许多红细胞排列在血管腔内壁上。放大倍数×400。图照S16.2，肿瘤血管内有多个血栓形成。放大倍数×200。图照S16.3，一条小静脉内可见一具大血栓。放大倍数×400

电子显微镜超微结构病理发现

图照S17和S18系扫描电镜发现。所治癌细胞膜和肿瘤血管外层组织损伤。放大倍数×2000

图照17是一组细胞膜扫描电镜照片。标本取于治疗后24小时。图照S17.1，一组没有治疗的癌细胞，其细胞膜无损伤，作为对照。图照S17.2，应用“医用离子弹”治疗后的癌细胞，其表面出现多个火山口样病态，细胞膜有多处大的撕裂。S17.3示细胞膜有无数微孔。放大倍数×5000。

图照S18是一个在裸鼠体内接种的人体乳癌模型，应用“医用离子弹”治疗后其肿瘤血管扫描电镜结果。图照S18.1示没有治疗的肿瘤血管形如藕节，无超微结构损伤。放大倍数×1000。图照S18.2，多条肿瘤血管外层组织脱落。数条小动脉和小静脉出现横断。放大倍数×2000，图照S18.3示“医用离子弹”治了后的一条严重损伤的大血管。血管腔内有大量蛋白物质和血细胞成份沉积。放大倍数×1000。

透射电镜检查“医用离子弹”治疗裸鼠体内人体癌症模型发现，癌细胞膜、线粒体、溶酶体和细胞核全遭破毁。肿瘤间质组织塌陷。所有这些显微镜下的病理特征和电镜下癌细胞超微结构损伤描述犹如核弹爆后埸景。又因本发明新药成份处方所用Na⁺和Ca²⁺有效成份是饱和离子浓度溶液，二者结合在一起，定名为“医用离子弹”。

图照S19是一组裸鼠体内接种的MCF7人体乳腺癌模型透射电镜照片。标本取自“医用离子弹”治后24小时。图照S19.1，是2个未行治疗的癌细胞作为对照组。放大倍数×5000。图照S19.2,一个“医用离子弹”治后癌细胞，其细胞膜一部存在。细胞核和染色质碎解。胞浆、线粒体及其它细胞器解体。放大倍数×5000。图照S19.3，一组“医用离子弹”治疗后的癌细胞，其表面不规则，被大量Na⁺和Ca²⁺所覆盖，酷似初冬草坪雪景。每个细胞间隙内均有大量白皑皑的Na⁺(盐)和Ca²⁺(盐)沉积，犹如圣诞老人红帽周边一圈白色绒毛，令人感叹壮观。其中2个黑色不规则球体是变形红细胞。放大倍数×2000。

是接种在裸鼠的MCF7人体乳腺癌模型在应用“医用离子弹”治疗后透射电镜检查肿瘤血管损伤状况。图照S20.1是一条小动脉，其左上方管壁有一全层裂口。血管腔内有多个变形红细胞(黑色)，一个红细胞正从血管破缺口处部分漏出。放大倍数×2000。图照S20.2，一条严重受损小动脉，血管壁下方外层，弹力纤维层和内层结构遭到完全破坏。一个内皮细胞正从血管内壁脱落。图照S20.3示一条小静脉，其管腔右下方有一巨大开放性破损。两例管壁有多个小缺口或断裂。放大倍数×2000。

除非有特别注释，否则，本申请说明书和权利要求书中单数形式的“a”,“an”和“the”都被看作是复数。

除非特别注释或定义，否则，本文中所有的技术术语和科学术语与普通理解意义相同。任何他人完成的技术实体方法或材料，若是与本申请的权利要求范围定义完全相同，或是一种等效的变形或改进，都属于本发明的保护范围。本发明保护范围以权利要求书为准。

参考文献整合说明

本申请公布了所有参考文献和引用内容，例如专利、专利申请书、专利发表物、杂志、书藉、论文和网络内容。所有这些文件在此依序整合在一起。

以上所述代表性实施例仅表达了本发明的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本专利范围的限制。除了以上描述以外，本发明还将有多方面的修正和进一步具体化，包括实施例和参考科学与专利文献。它们包含有重要的附加信息，举例论证，和实行本发明中各项具体技术的指南。

Claims (39)

1.一种药物组合物，所述药物组合物通过肿瘤内注射给药可用于治疗癌症，恶性肿瘤，良性肿瘤，和非恶性增生性疾病，所述药物组合物包含在水溶液中的Na⁺来源，所述Na⁺来源提供在所述水溶液中大约2.0M至大约5.5M的Na⁺浓度。

2.如权利要求1所述的药物组合物，其中所述Na⁺来源是氯化钠。

3.如权利要求1所述的药物组合物，还包括Ca²⁺来源，所述Ca²⁺来源提供在所述水溶液中大约50mM至大约6.0M的Ca²⁺浓度。

4.如权利要求3所述的药物组合物,其中所述Na⁺来源是氯化钠。

5.如权利要求3所述的药物组合物,其中所述Ca²⁺来源是氯化钙。

6.如权利要求1所述的药物组合物，其中所述Na⁺来源是除了氯化钠以外的无机盐。

7.如权利要求3所述的药物组合物，其中所述Ca²⁺来源是除了氯化钙以外的无机盐。

8.如权利要求1所述的药物组合物，其中所述Na⁺来源是带有有机反离子的有机盐。

9.如权利要求3所述的药物组合物，其中所述Ca²⁺来源是带有有机反离子的有机盐。

10.如权利要求1所述的药物组合物，包括饱和浓度的Na⁺。

11.如权利要求3所述的药物组合物，包括最高有效治疗浓度的Ca²⁺。

12.如权利要求1所述的药物组合物，其中所述肿瘤是良性肿瘤。

13.如权利要求12所述的药物组合物，其中所述良性肿瘤是血管瘤，皮脂腺瘤，囊肿，纤维瘤，脂肪瘤，甲状腺瘤，甲状腺结节，或乳腺纤维囊性病变及增生，和良性前列腺肥大。

14.如权利要求1所述的药物组合物，其中所述肿瘤是恶性肿瘤。

15.如权利要求14所述的药物组合物，其中所述恶性肿瘤是基底细胞癌，面部鳞状细胞癌，副鼻窦癌，黑色素瘤，来自阴茎的转移癌和皮肤癌。

17.一种组合物，所述组合物可用于制造用于治疗癌症，恶性肿瘤，良性肿瘤和非恶性增生性疾病的药物组合物，所述组合物包含的Na⁺和Ca²⁺的量使得当向其加入适量水时，产生包含大约5.0479M的Na⁺和大约250mM的Ca²⁺的药物组合物。

18.如权利要求17所述的组合物，其中所述肿瘤是良性肿瘤。

19.如权利要求18所述的组合物，其中所述良性肿瘤是指血管瘤，皮脂腺瘤，囊肿，纤维瘤，脂肪瘤，甲状腺瘤，甲状腺结节，乳腺纤维囊性病变及增生，和良性前列腺肥大。

20.如权利要求17所述的组合物，其中所述肿瘤是恶性肿瘤。

21.如权利要求20所述的组合物，其中所述恶性肿瘤为基底细胞癌，鳞状细胞癌，副鼻窦癌，黑色素瘤，来自阴茎的转移癌和皮肤癌。

22.一个治疗病人肿瘤的方法，所述方法包括注射药学有效量的包含大约5.0479M的Na⁺和大约250mM的Ca²⁺的组合物到肿瘤病灶内。

23.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是良性肿瘤。

24.如权利要求23的方法，其中所述良性肿瘤是选自于神经胶质瘤和腺瘤的脑肿瘤。

25.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是恶性肿瘤。

26.如权利要求25所述的方法，其中所述恶性肿瘤是脑肿瘤。

27.如权利要求22所述的方法，还包括手术切除待治疗的肿瘤病灶。

28.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是甲状腺癌。

29.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是甲状腺的良性肿瘤。

30.如权利要求29所述的方法，其中所述良性肿瘤是腺瘤，甲状腺瘤和甲状腺结节。

31.如权利要求22所述的方法，其中所述病人患有原发性或复发性甲状腺机能亢进。

32.如权利要求31所述的方法，其中所述病人在治疗前口服碘，并且注射包括在超声成像仪导引下在每个甲状腺内施行纵线注射术。

33.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是乳腺癌。

34.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是原发性胰腺癌或转移性胰腺癌。

35.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是原发性肝癌，肺癌和肾癌。

36.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是结肠直肠癌。

37.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是子宫平滑肌瘤或平滑肌肉瘤或宫颈癌。

38.如权利要求22所述的方法，其中所述肿瘤是卵巢癌，错构瘤，或纤维样瘤疾病。

39.一个治疗病人的皮肤病的方法，所述方法包括注射药学有效量的包含大约5.0479M的Na⁺和大约250mM的Ca²⁺的组合物到肿瘤病灶内。

40.如权利要求39所述的方法，其中所述皮肤病是人体皮肤黑痣，皮疣，瘊子或赘生物。