CN1686165A - 药用纳米碳管组合物、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及药用纳米碳管组合物、制备方法及其在制备治疗癌症、心脑血管疾病、风湿、类风湿疾病药物中的应用，该药用纳米碳管组合物包含药用纳米碳管、药物活性成分、导向剂，其中所述的药用纳米碳管符合如下质量要求：直径为2nm－600nm，长度为2nm－1000nm，比表面积为100－3000m²/g，灰分低于8％，干燥失重应低于5％，铅、镉、砷、汞含量低于10ppm，纯度高于95％；该药用纳米碳管组合物中还可以添加药用辅料而制成本领域的各种常规制剂。本发明的药用纳米碳管组合物组织相容性极好，无毒副作用，无不良刺激性，无免疫原性，安全有效，对癌症、心脑血管疾病、风湿、类风湿疾病等均有良好的治疗效果。

Description

药用纳米碳管组合物、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种药用纳米碳管组合物及其制备方法，本发明还涉及该药用纳米碳管组合物在制备治疗癌症的药物、治疗心脑血管疾病的药物以及治疗风湿、类风湿疾病药物中的应用。

背景技术

20世纪末期至21世纪，人类疾病面临重大变化，主要杀手从感染性疾病演变为肿瘤和心脑血管疾病，此外由于免疫失调而形成的自身免疫性疾病因日益被深入地认识而发现它是一个严重的问题。以肿瘤为例，全世界每年因恶性肿瘤死亡达700万人，中国每年新发病约200万人，肿瘤已成为人类死亡的主要原因之一。目前，心脑血管疾病以及自身免疫疾病也已经成为社会关注的焦点。这三方面的问题，看似孤立，实则存在紧密的联系，其结合点就是：免疫异常是其初始发病的起点。肿瘤和免疫的关系为世人所共识，心脑血管疾病在深层次上也离不开免疫的失调，血管中和脂肪共存的免疫复合物的沉积是病因的起源。

治疗这些疾病的理想药物应该是高效而低毒的。实现这一理想的有效途径是寻求药物的导向性，是药物能够自动趋向靶区，使病灶区和正常细胞区的药物浓度出现很大的差别，从而有效地保护正常细胞和组织不受伤害。目前市场的导向药物是必须经由血管给药的，其代表是利用抗原-抗体结合原理导向，这方面目前并不很成功。至今未有优秀的口服导向药物问世，原因是经过口服，在其吸收过程中不可避免地引起导向剂(抗体)分解。而本发明的口服导向药物是根据肠道粘膜细胞有吸收小于100纳米微粒的能力，从而使本发明的导向性药物通过口服而转运到血液中。

经由炎症细胞输送至病灶区的纳米碳管本身具有对癌细胞的杀伤能力和吸附损害组织的免疫因子的能力。而这些能力通过吸附了其它治疗性药物而更加增强，并减少被吸附的药物的毒副作用。任何能够和纳米碳管进行物理结合的药物均可以达到加强的效果。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种药用纳米碳管组合物。

本发明的第二个目的是提供该药用纳米碳管组合物的制备方法。

本发明的第三个目的是提供纳米碳管组合物在制备治疗癌症药物中的应用。

本发明的第四个目的是提供该纳米碳管组合物在制备治疗心脑血管疾病药物中的应用。本发明还有一个目的是提供该纳米碳管组合物在制备治疗风湿、类风湿疾病药物中的应用。

本发明所述的药用纳米碳管组合物，它选用市售优质纳米碳管作为原料，该原料应符合理化品质检查的要求，并符合药理和毒理学检查要求。

具体地说，理化品质检查要求为：直径2nm-600nm，长度为2nm-1000nm，比表面积为100-3000M²/g，灰分低于8％，干燥失重低于5％，铅、镉、砷、汞含量低于10ppm，纯度高于95％。

药理和毒理学检查要求为：异常毒性检查法检查应无毒性；微生物限度检查法检查总含菌数每克应低于100个，并符合国家药政管理上要求的所有相关检查。

本发明提供的一种药用纳米碳管组合物，其特征在于以重量计包含如下组份：

药用纳米碳管                                            1.0份

药物活性成分                                            0.01～1.0份

导向剂                                                  0～0.1份

本发明的药用纳米碳管组合物还包含：

药用辅料(包括表面活性剂、助悬剂、填充剂、粘合剂和湿0.01～1000份润剂、软膏基质、栓剂基质、渗透促进剂)

本发明药用纳米碳管组合物中所述的药物活性成分选自：

1、抗癌活性物质：5-FU、CTX、MTX、6-MP、抗癌抗生素类、顺/卡铂、砷剂类、蜂胶、紫杉醇、羟基它里宁(bufotanine)、其他生物提取物、医用放射性核素类以及药学上可接受的其它抗癌活性物质中的一种或多种；或

2、抗心脑血管疾病的活性物质：肉桂苯哌嗪、环扁桃酯、丹参酮、阿司匹林、潘生丁、维生素B6衍生物、川芎嗪以及药学上可接受的其它抗心脑血管疾病的活性物质的一种或多种；或

3、抗风湿、类风湿病的活性物质：茶多酚活性成分、阿司匹林、甲氨喋呤、依那西普(etanercept，Enbrel)、英利昔单抗(infliximab，Remicade)、阿达木单抗(Adalimumab)、细胞因子TNF-α的单克隆抗体、阿那白滞素(Anakinra)、蜂胶以及药学上可接受的其它抗风湿病活性物质中的一种或多种。

本发明药用纳米碳管组合物中所述的导向剂：选自叶酸及其盐类，如亚叶酸钙以及药学上可接受的其它导向剂；

本发明药用纳米碳管组合物中所述的药用辅料包括：

1、表面活性剂：选自吐温、聚氧乙烯蓖麻油、博洛沙姆以及药学上可接受的其它表面活性剂；或

2、助悬剂：选自海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、阿拉伯胶、西黄芪胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氧乙烯蓖麻油以及药学上可接受的助悬剂；或

3、填充剂：选自二氧化硅、白陶土、乳糖、淀粉、糊精、硅藻土、血清白蛋白或丙种球蛋白以及药学上可接受的其它填充剂；或

4、粘合剂和湿润剂：选自K12、乙基纤维素、甲基纤维素、预胶化淀粉、HMPC、PVP、PEG、葡萄糖以及药学上可接受的其它粘合剂和湿润剂；或

5、软膏基质；选自一切药学上可接受的软膏基质；或

6、栓剂基质：选自一切药学上可接受的栓剂基质；或

7、渗透促进剂：选自月桂氮卓酮(Azone)、羊毛脂、博洛沙姆以及药学上可接受的其它渗透促进剂。

本发明药用纳米碳管组合物的剂型为针剂、片剂、胶囊、颗粒剂、散剂、软膏剂、栓剂、气雾剂以及其它药学上可接受的剂型。

本发明药用纳米碳管组合物的制备方法如下：

1、药用纳米碳管的制备

取纳米碳管，加入0.5N盐酸，浸泡，振摇，处理2～10小时，离心分离出残渣，水洗至PH为5～6后加入0.5N氢氧化钠，浸泡，振摇，处理2～10小时，离心分离出残渣，水洗至PH8～9，加入0.5N盐酸，浸泡，振摇，处理2～10小时，离心分离出残渣，水洗至PH近中性，离心取残渣，100℃干燥，200～500℃活化1～5小时，放冷，得到药用纳米碳管。

2)、药用纳米碳管组合物的制备

将药物活性成份溶于本领域常规溶剂中，加入上述得到的药用纳米碳管，超声振荡，或抽真空，除去纳米碳管中的空气，并使活性成份充分进入纳米碳管中，加入导向剂，用超声细胞粉碎机或匀质机或胶体磨使纳米碳管充分分散后，加入其它药用辅料，制成本领域常规剂型。

本发明还提供该药用纳米碳管组合物在制备治疗癌症药物中的应用、在制备治疗心脑血管疾病药物中的应用以及在制备治疗风湿、类风湿疾病药物中的应用。

下面对本发明药用纳米碳管组合物及其应用的有益效果说明如下：

(一)本发明药用纳米碳管组合物的安全性：药用纳米碳管的急性毒性试验：

1)、原料：实施例2得到的针剂组合物C；

2)、试验动物：CD-1小鼠由北大医院动物中心提供。

3)、给药剂量及给药方式：取清洁级雄性CD-1小鼠，体重18-22克，共60只，分成6组，每组10只，在无菌条件下按各组剂量尾静脉注射给药，每周2次，0.1ml/只/次，计算累计剂量。

试验结果如表1所示

                                     表1

编号	动物数	剂量(mg/KG)	死亡数(n)	死亡％	剂量对数	概率单位
								10	150	1	10	2.176	3.720
	10	160	1	10	2.204	3.720
								10	180	1	10	2.230	3.720
	10	200	2	20	2.255	4.160
								10	210	2	20	2.279	4.160
	10	220	2	20	2.301	4.480

回归方程为：Y＝-10.0863+6.2829X，(r＝0.9134)

当a＝0.01时，r为0.9170，(其中Y为概率单位加5后的值，X为剂量的对数logx)

计算得到LD50为194.13/kg

置信系数a＝0.05时的置信区间为：159.1752≤LD50≤398.5443，0.1993

结果显示本发明药用纳米碳管对小鼠的急性毒性LD50为194.13/Kg，这表明本发明制剂的毒性较低，非常安全。

(二)药用纳米碳管体外杀伤癌细胞的试验：

使用肾癌细胞R11，在1640培养液中培养，将产品A在无菌条件下以2mg/50ml培养液的比例加入细胞培养瓶中观察R11细胞的变化，观察的结果显示，当天癌细胞就停止生长，次日癌细胞吞噬大量的微粒，然后开始膨胀破裂。在培养瓶中均匀分布的微粒被富集到细胞内部(对比培养瓶背景中几乎看不到微粒)，说明微粒被癌细胞主动吞噬，细胞数量开始减少，经一周细胞完全溶解成空壳，这证明癌细胞主动吞噬微粒后，细胞代谢被扰乱而导致细胞死亡。

(三)一种药用纳米碳管组合物的抑瘤试验：

本试验的目的是评价药物对S180荷瘤小鼠的抑瘤作用。

材料和方法：含紫杉醇的纳米碳管组合物粉针剂(实施例4的产品F)

实验动物：实验动物为CD小鼠，SPF-VAF级，共70只，雄性，18g-22g，

          由北大医院动物中心提供，合格证号：SCXK(京)2002-0001。

饲养环境：饲养于SPF级动物实验室，温度为25℃±2℃，相对湿度为55％±15％。

          合格证号：SYXK(京)2002-0002。

饲料：小鼠生长专用饲料，由北京科澳协力饲料有限公司提供，

     合格证号：京动(2000)第015号。

动物分组及分组方法

根据接种肿瘤时间先后和体重大小，进行随机分组，共分为5组，每组14只。

阴性对照：灭菌生理盐水组(大同惠达药业有限公司，生产批号：0311081，规格：10ml:90mg)

阳性对照：环磷酰胺组(江苏恒瑞医药股份有限公司，批号04070821，规格：0.2g/支)

药物组：分高、中、低三剂量组

低剂量组：3mg/kg体重组

中剂量组：6mg/kg体重组

高剂量组：12mg/kg体重组

实验方法：

1、接种瘤液的制备：无菌操作解剖荷瘤小鼠，显微镜下细胞记数，制成浓度为2×10⁷个细胞/ml，共20ml用于接种。

2、肿瘤接种：无菌操作，腋皮下接种瘤液0.2ml/只，即4×10⁶个细胞/只小鼠。

3、给药方法：除阳性对照组外各组于接种第1天、第3天、第6天、第8天、第10天进行尾静脉注射给药；阳性对照组腹腔注射环磷酰胺，按30mg/kg的剂量，于接种第1天、第3天、第6天、第8天、第10天给药。

检测指标：

1、每日观察动物健康状况及死亡情况。

2、实验结束时称动物体重及瘤重。

3、剖检动物，观察主要脏器病理变化。

数据统计：

实体瘤的疗效以瘤重抑制百分率表示。

瘤重抑制率％＝(1-T/C)×100％

抑瘤率大于40％，并经统计学处理有显著差异时，认为有苗头。

统计学处理采用SPSS for windows进行分析。

若治疗期间给药组鼠死亡超过20％，或平均体重下降超过15％者，表示药物有毒性反应。

结果

1、药物对动物体重及生存状况的影响，见表2

               表2  药物对动物体重及生存状况的影响

组别	动物初始体重(克)	实验结束时动物体重(克)	死亡率％
				阴性对照组阳性对照组低剂量组中剂量组	21.8±1.0121.3±0.9821.0±1.3321.6±1.21	27.2±3.7429.7±1.4526.5±2.2228.3±1.53	14.3000
高剂量组	21.2±1.07	27.2±4.68	0

2、药物对荷瘤小鼠的抑瘤作用  见表3

        表3  药物对荷瘤小鼠的抑瘤作用

组别	瘤重(克)	抑瘤率％
			阴性对照组阳性对照组低剂量组中剂量组	1.23±0.280.60±0.23**0.60±0.44**0.46±0.32**	-51.351.9863.25
高剂量组	0.32±0.58**	78.66

**p＜0.01，与阴性对照组相比，有极显差异。

3、主要脏器大体病理观察

高、中、低剂量组实验结果表明肝脏各脏器形、质地、色等正常。

结论：

在本实验条件下，治疗低剂量组、中剂量组和高剂量组均有抑瘤作用，以高剂量组抑瘤率最高，与剂量大小有相关性。值得进一步研究。

(四)纳米碳管组合物D(实施例3)口服胶囊治疗类风湿性关节炎的临床研究

类风湿性关节炎是一种对称性多关节炎为主要表现的慢性全身性的自身免疫性疾病，目前治疗类风湿性关节炎的药物种类繁多，但很难彻底治愈，只能缓解，且容易复发。

目的：观察纳米碳管组合物D口服胶囊治疗类风湿性关节炎的疗效。

一般资料：本组22例中，男性12例，女性10例；年龄15～41岁，平均年龄30.6岁。病程最短者5个月，最长者13年，平均病程2.9年。将22例患者随机分为治疗组、对照组，各组11例。治疗方法：口服纳米碳管组合物D口服胶囊，每日2次，每次服3粒，三个月为一疗程。观察治疗前后的症状、体征及主要化验指标等的变化。

结果：治疗组(总有效率90.7％)，与对照组(总有效率61.5％)比较有显著差异(P＜0.01)。对免疫抑制作用，明显优于对照组(P＜0.01)。

结论：纳米碳管组合物口服胶囊(产品D)有明显抗炎、镇痛和免疫抑制作用，是治疗RA理想方法。

(五)含降纤酶的纳米碳管冷冻干燥品G(实施例5)治疗急性脑梗死患者20例临床效果观察

将经确诊的急性脑梗死患者20例分为纳米碳管降纤酶组和丹参组两组。纳米碳管降纤酶组10例，使用纳米碳管冷冻干燥品G治疗，取相当于10单位的纳米碳管降纤酶加入生理盐水250ml中，静脉滴注，每日1次，连用5天；丹参组10例，使用丹参粉针剂治疗，取一支加入5％葡萄糖液500ml中，静脉滴注，每日1次，连用14天。用药前、后两组病例均分别测定患者血液中的血小板聚集功能和纤维蛋白原，并于治疗后1周末和4周末评定疗效。两组病例根据起病后至用药时间分为24小时内和24～72小时两部分观察其疗效的变化。结果发现：纳米碳管降纤酶组，用药前血小板聚集率为71.2％±4.3％，纤维蛋白原为4.26±0.22g/L；用药后血小板聚集率为46.9±5.1％，纤维蛋白原为3.41±0.38％，用药前后差异极为显著(P＜0.001)。丹参组用药前血小板聚集率为63.4±2.1％，用药后为46.8±9.3％，有较大差异(p＜0.01)；在2个检测指标中，纳米碳管降纤酶组用药前后的差异明显高于丹参组(p＜0.05，P＜0.01)。临床疗效观察发现，神经功能改善方面，在用药1周末最明显，4周末两组比较无显著差异。如在发病24小时内用药者，4周末纳米碳管降纤酶组的神经功能改善仍优于丹参组。

此结果提示，降纤酶对血小板聚集功能有明显抑制作用，可降低患者血液中纤维蛋白原的浓度，从而改善患者的高粘滞状态，使血栓形成和增长得到遏制，急性脑梗死患者如能争取时间，及时用药，可大大降低其死亡率和改善预后。

具体实施方式

下面的实施例仅为了进一步说明本发明，而不是限制本发明的范围。

实施例1

将市售纳米碳管精制为药用纳米碳管的制备方法：

市售纳米碳管10g，加入0.5N盐酸100mL，浸泡，振摇，处理8小时，离心分离出残渣，水洗至PH为5～6后加入0.5N氢氧化钠100mL，浸泡，振摇，处理8小时，离心分离出残渣，水洗至PH8～9，加入0.5N盐酸100mL，浸泡，振摇，处理8小时，离心分离出残渣，水洗至PH近中性，离心取残渣，100℃干燥，400℃活化3小时，放冷，得到符合要求的药用纳米碳管A。

经检测该药用纳米碳管A比表面积为820M²/g，灰分低于2％，干燥失重低于2％，铅、镉、砷、汞含量均分别低于1ppm，干燥品纯度高于98％。

无异常毒性；微生物限度检查法检查总含菌数每克为0个。

实施例2

取实施例1制得的药用纳米碳管A 50g，加入到含有10％蜂胶的95％酒精溶液中，超声振荡4小时，充分除去药用纳米碳管中的空气，使蜂胶可进入碳管内部，除去酒精，得到纳米碳管的干燥品B。

取0.1g干燥品B，加入含有重量比为0.5％Tween-80，10％PVP的溶液100ml中，摇匀，使用功率＞100W的超声仪处理200分钟，使药用纳米碳管微粒被充分分散，得到均匀的充分分散的混悬液，过滤，取滤液，分装为100mg/瓶的混悬液，封口，120℃高压消毒灭菌，得到蜂胶针剂组合物C。

实施例3

取实施例2制得的药用纳米碳管B 50g，加入松花粉50g，破壁灵芝孢子粉50g，三物混匀，粉碎过80目筛，加入硬脂酸镁0.1g，分装胶囊50粒，制成纳米碳管组合物D口服胶囊。

实施例4

取实施例1制得的药用纳米碳管A 1g，粉碎，加入到含有10％紫杉醇的95％酒精溶液中，超声振荡4小时，充分除去碳管中的空气，使蜂胶可进入碳管内部，除去酒精，得到含紫杉醇的纳米碳管干燥品E。

取0.1g含紫杉醇的纳米碳管干燥品E，加入含有重量比为0.5％Tween-80，15％PVP的溶液100ml中，加入丙种球蛋白50mg，摇匀，使用功率＞100W的超声仪或高压均质处理200分钟，使药用纳米碳管微粒被充分分散，得到均匀的充分分散的混悬液，过滤，取滤液，分装为10ml/瓶的混悬液灭菌、冷冻干燥，得到含紫杉醇的纳米碳管组合物粉针剂F。整个操作应在低温、无菌条件下进行。

实施例5  纳米碳管降纤酶组合物G粉针剂的制备

取实施例1制得的药用纳米碳管A 0.5g，，加入到含有100单位的降纤酶的水溶液中，超声振荡4小时，充分除去碳管中的空气，使降纤酶可进入碳管内部，冷冻干燥，得到含降纤酶的纳米碳管冷冻干燥品G。整个操作应在低温、无菌条件下进行。

Claims (10)

1、一种药用纳米碳管组合物，其特征在于以重量计包含：

            药用纳米碳管           1.0份

            药物活性成分           0.01-1.0份

            导向剂                 0-0.1份

所述药用纳米碳管符合如下质量要求：直径为2nm-600nm，长度为2nm-1000nm，比表面积为100-3000M2/g，灰分低于8％，干燥失重应低于5％，铅、镉、砷、汞含量低于10ppm，纯度高于95％。

2、如权利要求1所述的药用纳米碳管组合物，其特征在于：所述的药物活性成分选自：

抗癌活性物质：5-FU、CTX、MTX、6-MP、抗癌抗生素类、顺/卡铂、砷剂类、蜂胶、紫杉醇、羟基它里宁、其他生物提取物、医用放射性核素类以及药学上可接受的其它抗癌活性物质中的一种或多种；或

抗心脑血管疾病的活性物质：肉桂苯哌嗪、环扁桃酯、丹参酮、阿司匹林、潘生丁、维生素B6衍生物、川芎嗪以及药学上可接受的其它抗心脑血管疾病的活性物质的一种或多种；或

抗风湿、类风湿病的活性物质：茶多酚活性成分、阿司匹林、甲氨喋呤、依那西普、英利昔单抗、阿达木单抗、细胞因子TNF-α的单克隆抗体、阿那白滞素、蜂胶以及药学上可接受的其它抗风湿病活性物质中的一种或多种。

3、如权利要求1或2所述的药用纳米碳管组合物，其特征在于：所述的导向剂选自：

叶酸及其盐类，如亚叶酸钙以及药学上可接受的其它导向剂。

4、如权利要求1所述的药用纳米碳管组合物，其特征在于：其中还包含药用辅料0.01-1000份。

5、如权利要求4所述的药用纳米碳管组合物，其特征在于：所述的药用辅料包括：

1)、表面活性剂：选自吐温、聚氧乙烯蓖麻油、博洛沙姆以及药学上可接受的其它表面活性剂；或

2)、助悬剂：选自海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、阿拉伯胶、西黄芪胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、聚氧乙烯蓖麻油以及药学上可接受的助悬剂；或

3)、填充剂：选自二氧化硅、白陶土、乳糖、淀粉、糊精、硅藻土、血清白蛋白或丙种球蛋白以及药学上可接受的其它填充剂；或

4)、粘合剂和湿润剂：选自K12、乙基纤维素、甲基纤维素、预胶化淀粉、HMPC、PVP、PEG、葡萄糖以及药学上可接受的其它粘合剂和湿润剂；或

5)、软膏基质；选自一切药学上可接受的软膏基质；或

6)、栓剂基质：选自一切药学上可接受的栓剂基质；或

7)、渗透促进剂：选自月桂氮卓酮、羊毛脂、博洛沙姆以及药学上可接受的其它渗透促进剂。

6、如权利要求1所述的药用纳米碳管组合物，其特征在于：该药用纳米碳管组合物的剂型为针剂、片剂、胶囊、颗粒剂、散剂、软膏剂、栓剂、气雾剂或其它药学上可接受的剂型。

7、如权利要求1-6任意一项所述的药用纳米碳管组合物的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)、药用纳米碳管的制备

取纳米碳管，加入0.5N盐酸，浸泡，振摇，处理2～10小时，离心分离出残渣，水洗至PH为5～6后加入0.5N氢氧化钠，浸泡，振摇，处理2～10小时，离心分离出残渣，水洗至PH8～9，加入0.5N盐酸，浸泡，振摇，处理2～10小时，离心分离出残渣，水洗至PH近中性，离心取残渣，100℃干燥，200～500℃活化1～5小时，放冷，得到药用纳米碳管；

2)、药用纳米碳管组合物的制备

将药物活性成份溶于本领域常规溶剂中，加入上述得到的药用纳米碳管，超声振荡或抽真空，除去纳米碳管中的空气，并使活性成份充分进入纳米碳管中，加入导向剂，用超声细胞粉碎机或匀质机或胶体磨使纳米碳管充分分散后，加入其它药用辅料，制成本领域常规剂型。

8、权利要求1-6任意一项所述的药用纳米碳管组合物在制备治疗癌症药物中的应用。

9、权利要求1-6任意一项所述的药用纳米碳管组合物在制备治疗心脑血管疾病药物中的应用。

10、权利要求1-6任意一项所述的药用纳米碳管组合物在制备治疗风湿、类风湿疾病药物中的应用。