CN203315383U - 一种带放疗功能的纳米抗癌药物 - Google Patents
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Abstract
一种带放疗功能的纳米抗癌药物，由介孔放射性纳米微球、防辐射惰性金属层、抗癌药物层、介孔放射性纳米微球辐射介孔口、纳米防辐射阀门、纳米靶向载体层等组成，由内至外依次是介孔放射性纳米微球、防辐射惰性金属层、抗癌药物层、纳米靶向载体层；在外界驱动因素例如电、光、磁、声的作用和控制下，纳米防辐射阀门的开关都能被自动打开，介孔放射性纳米微球内部的抗癌靶向药物或非靶向常规药物通过介孔放射性纳米微球辐射介孔口向外缓释，对癌组织和癌细胞进行“化疗”或中药杀灭。
Description
所属技术领域：
---本发明涉及纳米制造、分子生物抗癌药物和抗癌技术，具体地说是一种带放疗功能的纳米抗癌药物。
技术背景：
目前国内外治疗癌症多采用放疗和化疗、手术或中医等方法，医院在肿瘤放射治疗时用的放射性物质，只是肿瘤病人才会使用，为了对付肿瘤，虽然对身体会有危寄存害，但两害相权取其轻，不得不用。癌症的传统治疗方法的二次伤害已大于癌症本身，这一直是困扰现代医学治疗癌症的全球性难题，传统抗癌治疗应用一个最大的障碍是在杀灭肿瘤细胞的同时也经常影响正常组织的细胞，引起各种各样的并发症。癌症发病过程癌症亦称恶性肿瘤，是由控制细胞生长增殖机制失常而引起的疾病。癌细胞除了生长失控外，还会局部侵入周遭正常组织甚至经由体内循环系统或淋巴系统转移到身体其他部分，由于癌细胞可发生扩散、转移或复发，很多癌症患者往往在花掉大量费用治疗后换来的一般是3-5年的存活期，获得延长的寿命非常有限，传统抗癌技术明显存在着对癌症患者治疗的二次伤害大的缺陷和存活期短、费用高的缺点，同时，放疗和化疗会导致已经被破坏脏腑功能的癌症患者免疫力大大降低，为癌症的扩散、转移和复发埋下了更大隐患，本技术采用带放疗功能的靶向或常规抗癌药物，采用靶向等药物的协同治疗和缓释治疗，加大治疗的力度，一方面，将传统的放疗造成的皮肤和皮下组织、器官的损害大大降低，大大控制癌细胞的生长速度，另一方面，相对地提高患者的免疫力，为治疗赢得宝贵的时间，将扩散或转移的轻度的癌细胞消灭干净的机率大幅度地提高。
实用新型内容：
1、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、防辐射惰性金属层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
2、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、吸波膜层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
3、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、防辐射活跃金属膜层、防金属和有机物污染保护膜层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
4、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、吸波膜层、防金属和有机物污染保护膜层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；当吸波膜层采用无毒无生物反应的材料时，取消防金属和有机物污染保护膜层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
5、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、放射性金属膜层、防辐射层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
本实用新型所要解决的技术问题：
克服现有癌症的治疗方法的二次伤害大和存活期短以及费用高的不足，本技术采用带放疗功能的靶向或常规抗癌药物，采用靶向等药物的协同治疗和缓释治疗，加大治疗的力度，达到“将传统的放疗造成的皮肤和皮下组织、器官的损害大大降低，大大控制癌细胞的生长速度，相对地提高患者的免疫力，为治疗赢得宝贵的时间，将现有难治的癌细胞或扩散或转移的轻度的癌细胞也消灭干净的机率大幅度地提高”的良好效果。
本实用新型的技术要求是这样的：
1)、介孔放射性纳米微球可单独采用天然或人造的可以从原子核内部放出粒子或射线(如α射线、β射线、γ射线等)的放射性材料，例如放射能量大是铀(U)、钍(Th)和镭(Ra)，或钾-40(40K)，铷(Rb)和铯(Cs)等，或放射性材料与陶瓷粉末等的混合，并根据实际病情需要确定所需的放射性物质的种类。
3、为保证本药物在血液和身体中的正常流动和渗透，药物调制后的比重浓度最好与血液相吻合，例如比重最好不超过血液的比重1.05，以免发生沉淀。
4)、为达到较好的防辐射效果，防辐射活跃金属膜层或吸波膜层例如采用铅材料时，厚度最好厚于23微米。
5)、为避免与身体组织发生反应，防辐射惰性金属层或吸波膜层可采用各 种具有防辐射的惰性金属例如金或银或硅胶吸收波材料。
6)、纳米防辐射阀门的准轮烷或轮烷“阀芯”，最好采用具备防辐射的材料例如金属或硅材料等。
7)、为了防止本药物的体积的均匀以增加疗效，可以对药物的溶液进行设定孔径的过滤。
8)、为发生个别的药物有可能无法完全在规定时间内通过新陈代谢排出体外，可以通过血液透析的方法滤除，必要时，可以在过滤膜和介孔放射性纳米微球均增加磁性物质，通过磁吸等方法更好地滤除。
9)、抗癌药物层可以是靶向或常规药物层。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案：
1、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、防辐射惰性金属层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
2、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、吸波膜层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
3、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、防辐射活跃金属膜层、防金属和有机物污染保护膜层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连 通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
4、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、吸波膜层、防金属和有机物污染保护膜层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；当吸波膜层采用无毒无生物反应的材料时，取消防金属和有机物污染保护膜层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
5、由内至外依次是介孔放射性纳米微球、放射性金属膜层、防辐射层、抗癌药物层、纳米靶向载体层，也可以取消抗癌药物层；介孔放射性纳米微球表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口和纳米防辐射阀门，纳米防辐射阀门与介孔放射性纳米微球辐射介孔口相连接连通；介孔放射性纳米微球可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
实现本实用新型的一些具体方式和要求：
1、介孔放射性纳米微球的介孔道尺寸最好控制在2～50nm范围。
2、介孔放射性纳米微球与纳米防辐射阀门的聚合可采用组装或其他化学方法组装，但最好采用自组装方式，以实现大批量生产。
3、介孔放射性纳米微球(1)可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和单独采用纯放射性材料的方式制作。
本实用新型产生的有益效果为：
克服现有癌症的治疗方法的二次伤害大和存活期短以及费用高的不足，本技术采用带放疗功能的靶向或常规抗癌药物，采用靶向等药物的协同治疗 和缓释治疗，加大治疗的力度，达到“将传统的放疗造成的皮肤和皮下组织、器官的损害大大降低，大大控制癌细胞的生长速度，相对地提高患者的免疫力，为治疗赢得宝贵的时间，将现有难治的癌细胞或扩散或转移的轻度的癌细胞也消灭干净的机率大幅度地提高”的良好效果。
附图说明：
图1为本实用新型的剖视图和简图。
如图所示：1、介孔放射性纳米微球，21A、防辐射惰性金属层，3A、抗癌药物层，4、介孔放射性纳米微球辐射介孔口，5、纳米防辐射阀门，5A、准轮烷或轮烷“阀芯”，6、纳米靶向载体层。
图2为本实用新型的剖视图和简图。
如图所示：1、介孔放射性纳米微球，21B、吸波膜层，3A、抗癌药物层，4、介孔放射性纳米微球辐射介孔口，5、纳米防辐射阀门，5A、准轮烷或轮烷“阀芯”，6、纳米靶向载体层。
图3为本实用新型的剖视图和简图。
如图所示：1、介孔放射性纳米微球，22A、防辐射活跃金属膜层，31、防金属和有机物污染保护膜层，3A、抗癌药物层，4、介孔放射性纳米微球辐射介孔口，5、纳米防辐射阀门，5A、准轮烷或轮烷“阀芯”，6、纳米靶向载体层。
图4为本实用新型的剖视图和简图。
如图所示：1、介孔放射性纳米微球，21B、吸波膜层，31、防金属和有机物污染保护膜层，3A、抗癌药物层，4、介孔放射性纳米微球辐射介孔口，5、纳米防辐射阀门，5A、准轮烷或轮烷“阀芯”，6、纳米靶向载体层。
图5为本实用新型的剖视图和简图。
如图所示：1、介孔放射性纳米微球，23、放射性金属膜层，32、防辐射层， 3A、抗癌药物层，4、介孔放射性纳米微球辐射介孔口，5、纳米防辐射阀门，5A、准轮烷或轮烷“阀芯”，6、纳米靶向载体层。
图6是纳米防辐射阀门(5)其中之一结构的防辐射金属簇为核心的准轮烷等超分子结构图。
4、介孔放射性纳米微球辐射介孔口，5A、准轮烷或轮烷“阀芯”。
具体实施方式：下面结合附图和及一个优选实施例叙述本实用新型实施例1：
图1和图2分别是一种带放疗功能的纳米抗癌药物的结构剖视宏观放大图：
(一)、一种带放疗功能的纳米抗癌药物简略制备过程：
第1步：制成表面具有防辐射金属离子的纳米防辐射阀门(5)功能基的介孔放射性纳米微球(1)：
以放射性材料例如天然或人造的可以从原子核内部放出粒子或射线(如α射线、β射线、γ射线等)的铀(U)、钍(Th)和镭(Ra)，或钾-40(40K)，铷(Rb)和铯(Cs)等放射性材料和二氧化硅混合材料或单独的放射性材料为基材，采用化学或生物合成或机械等方法例如共沉淀法、溶胶凝胶法、分散聚合法或可控自由基聚合法合成尺寸均一、较大孔容(例如0.6--5cm3／g)，高比表面积(例如700--1500m2／g)，孔墙壁高密度修饰的放射性介孔放射性纳米微球(1)，例如：可采用以下几种方法制备，等等，
方法1)、把碳酸钙和镭放射性材料混合后机械磨细的粉末达到纳米尺寸加进去，凝胶去溶剂后用稀酸洗出来。
方法2)、制备方法包括用共沉淀法制备放射性粒子；再将洗好的放射性粒子直接分散到含SiO2的水溶性无机盐的水溶液中进行无机硅源包覆或混合；然后以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂、正硅酸乙酯为硅源进行介孔二氧化硅包覆或混合。
方法3)、采用次磷酸钠液相还原方法制备了纳米镭溶胶，再以正硅酸 乙酯为硅源，十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，采用溶胶-凝胶法，在制备的纳米镭溶胶中的镭颗粒表面原位生长二氧化硅球壳，然后利用溶剂萃取法去除有机模板剂，再经超临界干燥后制备出介孔二氧化硅包覆镭纳米颗粒。
方法4)、如获得专利号为03153265，名称为“一种微米球形介孔二氧化硅的制备方法”，专利权人为“中国科学院理化技术研究所”的授权，可以采取如下方法步骤制备，内容包括：(1)配制酸溶液，酸的浓度为0.01～10摩尔／升；2)向步骤(1)的溶液中加入表面活性剂，使得混合溶液中十六烷基三甲基卤化铵的浓度为0.001～5摩尔／升，聚乙烯醇的浓度为0.01～20克／升，聚(氧乙烯)-聚(氧丙烯)-聚(氧乙烯)的浓度为110↑[-6]～510↑[-3]摩尔／升；(3)将硅酸酯加入步骤(2)得到的混合溶液中，使混合后的硅酸酯的浓度为0.01～5摩尔／升，继续搅拌，静置，得白色沉淀的溶液，离心分离、洗涤、干燥，焙烧，得到介孔二氧化硅，之后，再将镭材料纳米粉末化，然后再混合，得到含有镭元素的二氧化硅混合物。
介孔放射性纳米微球(1)制备以后，再将介孔放射性纳米微球(1)内部的介孔表面成功嫁接或物理吸附抗癌靶向药物或非靶向常规药物，制备负载了抗癌靶向药物或非靶向常规药物的孔放射性纳米微球(1)；介孔放射性纳米微球(1)可采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌靶向药物或非靶向常规药物的方式或单独采用纯放射性材料的方式制作。
由于金属离子之间和金属与配位体配位键很强或非常强，成为驱动超分子自组装的作用力，通过共聚、表面改性和超分子自组装等方法，将含有银金属或硅分子等超分子的结构和功能的组分或建筑模块按照设计的方式组装成新的超分子化合物，通过金属与金属分子之间相互作用或成键得到表面具有防辐射金属离子的纳米防辐射阀门(5)功能基的介孔放射性纳米微球(1)，可直接结合带有，也可经过化学修饰后再结合得到。例如采用统计 学缠绕、化学转移、受氢键驱动、受亲水-疏水相互作用驱动、受金属配位作用驱动、和受π-π堆积相互作用以及电荷转移驱动、穿线封端法、快速溶剂挥发法等方法例如：以下方法得到表面具有防辐射金属离子的纳米防辐射阀门(5)功能基的金属轮烷，例如(1)：以可代替X射线用来治疗癌症的人工放射性同位素钴60为例，由葫芦脲cucurbituril和精胺盐酸盐生成的类轮烷，与水合烷基钴肟发生自组装反应后，在水溶液中形成了一种新型的金属轮烷；再例如(2)：可参考中国清华大学化学系王梅祥教授和赵亮副教授课题组成功地发展出一种利用金属簇作为配位核心开展自组装的新方法(如他们或单位已经申请专利则需要获得专利权人的许可)，具体是：利用防辐射金属簇作为配位核心开展自组装，即：利用阴离子型有机配体指导调控防辐射金属簇的合成，然后用大环化合物与防辐射金属簇配位，产生具有特定配位方向的防辐射金属簇组装体，然后再以其他的配体作为连接子，从而获得防辐射金属簇为核心的准轮烷、锁烃等超分子结构；例如(3)：利用金属离子作为模板或在轮烷、索烃等超分子体系中引入金属离子及其配合物，合成了很多种金属轮烷、索烃等新型超分子。通过自组装等方法将银金属等超分子准轮烷或轮烷构筑在介孔放射性纳米微球(1)表面，构成以功能化纳米硅或纳米银为线轴分子，银金属等超分子可在线轴上滑动的超分子纳米防辐射阀门(5)，控制释放与开关的新功能，从而得到表面具有防辐射金属离子的纳米防辐射阀门(5)功能基的介孔放射性纳米微球(1)，通过pH和竞争结合双通道等驱动银金属等超分子纳米阀的控制释放，满足设定条件的多种释放和开关需求。以介孔放射性纳米微球(1)为纳米容器，纳米靶向载体层(6)例如氨基酸脱羧酶引发的银金属等超分子纳米阀的控制释放，该输运体系具有生物靶向和开关功能，并且能够多步按需控制释放。在外界电、光、磁、声的作用和控制下，纳米防辐射阀门(5)的开关被自动打开，介孔放射性纳米微球(1)内部的抗癌靶向药物或非靶向常规药物通过介孔 放射性纳米微球辐射介孔口(4)向外缓释，对癌组织和癌细胞进行“化疗”杀灭；纳米防辐射阀门(5)的开关被自动打开的同时，介孔放射性纳米微球(1)内部的放射线在外界通过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)对外辐射，对靶点的癌组织的癌细胞进行“放疗”杀灭；另一方面，抗癌药物层(3A)对靶点的癌组织癌细胞化疗或中药治疗进行常规快速杀灭；上述过程是放疗和化疗单独或同时进行。
第2步：将防辐射惰性金属层(21A)或吸波膜层(21B)包覆或镀层到介孔放射性纳米微球(1)上：
采用物理吸附法、电弧放电法、等离子体聚合法、激光化学气相沉积法、化学置换法、乳液聚合法、表面沉积法(化学镀法、非均相沉淀法)等方法将防辐射惰性金属层(21A)或吸波膜层(21B)包覆或镀层到介孔放射性纳米微球(1)上。
第3步：通过物理吸附、化学浸润、共聚、磁吸、表面改性等方法将抗癌药物层(3A)包覆、覆盖或吸附在防辐射惰性金属层(21A)或吸波膜层(21B)上。
第4步：通过化学改性和聚合等方法将脂肪酶等靶向载体复合制备纳米靶向载体层(6)。
第5步：通过改性、磁吸、共聚等方法将纳米靶向载体层(6)包覆、覆盖在抗癌药物层(3A)上。
(二)、一种带放疗功能的纳米抗癌药物抗癌机理的过程：
(1)、放疗和缓释抗癌药物的过程：
由介孔放射性纳米微球(1)、防辐射惰性金属层(21A)或吸波膜层(21B)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、纳米靶向载体层(6)组成的一种带放疗功能的纳米抗癌药物，作为针剂血液注射或肌肉注射或切口注入或作为口服药口服后，药物随血液或 胃肠吸收进入到身体的血液循环系统和淋巴系统中，在纳米靶向载体层(6)的靶向生物导向下，靶向抗癌药物因生物导向作用集中到靶点部位癌组织和癌细胞；常规抗癌药物则随血液循环流至全身的癌组织细胞进行杀灭，在外界的电、光、磁、声的作用和控制下，纳米防辐射阀门(5)内的准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)的分子环被电性力或磁性力驱动向上运动时，阀门就处于“开”的状态，介孔放射性纳米微球(1)内的放射线通过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)对靶点的癌组织的癌细胞进行杀灭；而位于介孔放射性纳米微球(1)介孔通道吸附的抗癌药物则经过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)对外缓释，对靶点的癌组织的癌细胞进行杀灭；当纳米防辐射阀门(5)内的准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)分子环向下运动堵住了介孔放射性纳米微球辐射介孔口(5)，阀门就处于“关”的状态，此时，介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)被关闭，介孔放射性纳米微球(1)内的放射线和介孔内的抗癌药物停止向外输送射线或抗癌药物，这就是放疗和缓释抗癌药物的控制过程。
(2)、正常释放抗癌药物的过程：
由介孔放射性纳米微球(1)、防辐射惰性金属层(21A)或吸波膜层(21B)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、纳米靶向载体层(6)组成的一种带放疗功能的纳米抗癌药物，作为针剂血液注射或肌肉注射或切口注入或作为口服药口服后，药物随血液或胃肠吸收进入到身体的血液循环系统和淋巴系统中，在纳米靶向载体层(6)的靶向生物导向下，因生物导向作用的靶向抗癌药物集中到靶点部位癌组织和癌细胞，对癌细胞进行杀灭；而常规抗癌药物则随血液循环流至全身的癌组织细胞进行杀灭，这就是正常释放抗癌药物的过程。
图3和图4分别是一种带放疗功能的纳米抗癌药物的结构剖视宏观放大图：
(一)、一种带放疗功能的纳米抗癌药物简略制备过程：
第1步：制成表面具有防辐射金属离子的纳米防辐射阀门(5)功能基的介孔放射性纳米微球(1)：
以放射性材料和二氧化硅混合材料或单独的放射性材料为基材，采用化学或生物合成或机械等方法例如共沉淀法、溶胶凝胶法、分散聚合法或可控自由基聚合法合成尺寸均一、较大孔容(例如0.6--5cm3／g)，高比表面积(例如700--1500m2／g)，孔墙壁高密度修饰的放射性介孔放射性纳米微球(1)，例如：可采用以下几种方法制备，等等，以下方法与图1相同，省略。
介孔放射性纳米微球(1)制备以后，再将介孔放射性纳米微球(1)内部的介孔表面成功嫁接或物理吸附抗癌靶向药物或非靶向常规药物，制备负载了抗癌靶向药物或非靶向常规药物的孔放射性纳米微球(1)；介孔放射性纳米微球(1)可采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌靶向药物或非靶向常规药物的方式或单独采用纯放射性材料的方式制作。
由于金属离子之间和金属与配位体配位键很强或非常强，成为驱动超分子自组装的作用力，通过共聚、表面改性和超分子自组装等方法，将含有银金属或硅分子等超分子的结构和功能的组分或建筑模块按照设计的方式组装成新的超分子化合物，通过金属与金属分子之间相互作用或成键得到表面具有防辐射金属离子的纳米防辐射阀门(5)功能基的介孔放射性纳米微球(1)，可直接结合带有，也可经过化学修饰后再结合得到。例如采用以下方法得到表面具有防辐射金属离子的纳米防辐射阀门(5)功能基的金属轮烷，具体是由葫芦脲cucurbituril和精胺盐酸盐生成的类轮烷，与水合烷基钴肟发生自组装反应后，在水溶液中形成了一种新型的金属轮烷，这是实现的方法之一。通过自组装等方法将银金属等超分子准轮烷或轮烷构筑在介孔放射性纳米微球(1)表面，构成以功能化纳米硅或纳米银为线轴分子，银金属等超分子可在线轴上滑动的超分子纳米防辐射阀门(5)，控制释放与开关的新功能，从而得到表面具有防辐射金属离子的纳米防辐射阀门(5) 功能基的介孔放射性纳米微球(1)，通过pH和竞争结合双通道等驱动银金属等超分子纳米阀的控制释放，满足设定条件的多种释放和开关需求。以介孔放射性纳米微球(1)为纳米容器，纳米靶向载体层(6)例如氨基酸脱羧酶引发的银金属等超分子纳米阀的控制释放，该输运体系具有生物靶向和开关功能，并且能够多步按需控制释放。在外界电、光、磁、声的作用和控制下，纳米防辐射阀门(5)的开关被自动打开，介孔放射性纳米微球(1)内部的抗癌靶向药物或非靶向常规药物通过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)向外缓释，对癌组织和癌细胞进行“化疗”杀灭；纳米防辐射阀门(5)的开关被自动打开的同时，介孔放射性纳米微球(1)内部的放射线在外界通过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)对外辐射，对靶点的癌组织的癌细胞进行“放疗”杀灭；另一方面，抗癌药物层(3A)对靶点的癌组织癌细胞化疗或中药治疗进行常规快速杀灭；上述过程是放疗和化疗单独或同时进行。
第2步：将防辐射活跃金属膜层(22A)或吸波膜层(21B)包覆或镀层到介孔放射性纳米微球(1)上：
采用物理吸附法、电弧放电法、等离子体聚合法、激光化学气相沉积法、化学置换法、乳液聚合法、表面沉积法(化学镀法、非均相沉淀法)等方法将防金属和有机物污染保护膜层(31)包覆或镀层到介孔放射性纳米微球(1)上。
第3步：将防金属和有机物污染保护膜层(31)包覆或镀层到防辐射活跃金属膜层(22A)或吸波膜层(21B)上。
第4步：通过物理吸附、化学浸润、共聚、磁吸、表面改性等方法将抗癌药物层(3A)包覆、覆盖或吸附在防金属和有机物污染保护膜层(31)上。
第5步：通过化学改性和聚合等方法将脂肪酶等靶向载体复合制备纳米靶向载体层(6)。
第6步：通过改性、磁吸、共聚等方法将纳米靶向载体层(6)包覆、覆盖在抗癌药物层(3A)上。
(二)、一种带放疗功能的纳米抗癌药物抗癌机理的过程：
(1)、放疗和缓释抗癌药物的过程：
由介孔放射性纳米微球(1)、防辐射活跃金属膜层(22A)或吸波膜层(21B)、防金属和有机物污染保护膜层(31)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)、纳米靶向载体层(6)组成的一种带放疗功能的纳米抗癌药物，作为针剂血液注射或肌肉注射或切口注入或作为口服药口服后，药物随血液或胃肠吸收进入到身体的血液循环系统和淋巴系统中，在纳米靶向载体层(6)的靶向生物导向下，靶向抗癌药物因生物导向作用集中到靶点部位癌组织和癌细胞；常规抗癌药物则随血液循环流至全身的癌组织细胞进行杀灭，在外界的电、光、磁、声的作用和控制下，纳米防辐射阀门(5)内的准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)的分子环被电性力或磁性力驱动向上运动时，阀门就处于“开”的状态，介孔放射性纳米微球(1)内的放射线通过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)对靶点的癌组织的癌细胞进行杀灭；而位于介孔放射性纳米微球(1)介孔通道吸附的抗癌药物则经过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)对外缓释，对靶点的癌组织的癌细胞进行杀灭；当纳米防辐射阀门(5)内的准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)分子环向下运动堵住了介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)，阀门就处于“关”的状态，此时，介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)被关闭，介孔放射性纳米微球(1)内的放射线和介孔内的抗癌药物停止向外输送射线或抗癌药物，这就是放疗和缓释抗癌药物的控制过程。
(2)、正常释放抗癌药物的过程：
由介孔放射性纳米微球(1)、防辐射活跃金属膜层(22A)或吸波膜层 (21B)、防金属和有机物污染保护膜层(31)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)、纳米靶向载体层(6)组成的一种带放疗功能的纳米抗癌药物，作为针剂血液注射或肌肉注射或切口注入或作为口服药口服后，药物随血液或胃肠吸收进入到身体的血液循环系统和淋巴系统中，在纳米靶向载体层(6)的靶向生物导向下，因生物导向作用的靶向抗癌药物集中到靶点部位癌组织和癌细胞，对癌细胞进行杀灭；而常规抗癌药物则随血液循环流至全身的癌组织细胞进行杀灭，这就是正常释放抗癌药物的过程。
图5是一种带放疗功能的纳米抗癌药物的结构剖视宏观放大图：
(一)、一种带放疗功能的纳米抗癌药物简略制备过程：
第1步：制成表面具有防辐射金属离子的纳米防辐射阀门(5)功能基的介孔放射性纳米微球(1)：
以放射性材料和二氧化硅混合材料或单独的放射性材料为基材，采用化学或生物合成或机械等方法例如共沉淀法、溶胶凝胶法、分散聚合法或可控自由基聚合法合成尺寸均一、较大孔容(例如0.6--5cm3／g)，高比表面积(例如700--1500m2／g)，孔墙壁高密度修饰的放射性介孔放射性纳米微球(1)，例如：可采用以下几种方法制备，等等，以下方法与图1相同，省略。
介孔放射性纳米微球(1)制备以后，再将介孔放射性纳米微球(1)内部的介孔表面成功嫁接或物理吸附抗癌靶向药物或非靶向常规药物，制备负载了抗癌靶向药物或非靶向常规药物的孔放射性纳米微球(1)；介孔放射性纳米微球(1)可采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌靶向药物或非靶向常规药物的方式或单独采用纯放射性材料的方式制作。
由于金属离子之间和金属与配位体配位键很强或非常强，成为驱动超分子自组装的作用力，通过共聚、表面改性和超分子自组装等方法，将含有银金属或硅分子等超分子的结构和功能的组分或建筑模块按照设计的方式组 装成新的超分子化合物，通过金属与金属分子之间相互作用或成键得到表面具放射性的纳米防辐射阀门(5)功能基的介孔放射性纳米微球(1)，可直接结合带有，也可经过化学修饰后再结合得到。例如采用以下方法得到表面具放射性的纳米防辐射阀门(5)功能基的金属轮烷，具体是由葫芦脲cucurbituril和精胺盐酸盐生成的类轮烷，与水合烷基钴肟发生自组装反应后，在水溶液中形成了一种新型的金属轮烷，这是实现的方法之一。通过自组装等方法将银金属等超分子准轮烷或轮烷构筑在介孔放射性纳米微球(1)表面，构成以功能化纳米硅或纳米银为线轴分子，银金属等超分子可在线轴上滑动的超分子纳米防辐射阀门(5)，控制释放与开关的新功能，从而得到表面具放射性的纳米防辐射阀门(5)功能基的介孔放射性纳米微球(1)，通过pH和竞争结合双通道等驱动银金属等超分子纳米阀的控制释放，满足设定条件的多种释放和开关需求。以介孔放射性纳米微球(1)为纳米容器，纳米靶向载体层(6)例如氨基酸脱羧酶引发的银金属等超分子纳米阀的控制释放，该输运体系具有生物靶向和开关功能，并且能够多步按需控制释放。在外界电、光、磁、声的作用和控制下，纳米防辐射阀门(5)的开关被自动打开，介孔放射性纳米微球(1)内部的抗癌靶向药物或非靶向常规药物通过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)向外缓释，对癌组织和癌细胞进行“化疗”杀灭；纳米防辐射阀门(5)的开关被自动打开的同时，介孔放射性纳米微球(1)内部的放射线在外界通过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)和纳米防辐射阀门(5)本身的放射线均对外辐射，对靶点的癌组织的癌细胞进行“放疗”杀灭；另一方面，抗癌药物层(3A)对靶点的癌组织癌细胞化疗或中药治疗进行常规快速杀灭；上述过程是放疗和化疗单独或同时进行。
第2步：将放射性金属膜层(23)包覆或镀层到介孔放射性纳米微球(1)上：
采用物理吸附法、电弧放电法、等离子体聚合法、激光化学气相沉积法、 化学置换法、乳液聚合法、表面沉积法(化学镀法、非均相沉淀法)等方法将放射性金属膜层(23)包覆或镀层到介孔放射性纳米微球(1)上。
第3步：将防辐射层(32)包覆或镀层到放射性金属膜层(23)上。
第4步：通过物理吸附、化学浸润、共聚、磁吸、表面改性等方法将抗癌药物层(3A)包覆、覆盖或吸附在防辐射层(32)上。
第5步：通过化学改性和聚合等方法将脂肪酶等靶向载体复合制备纳米靶向载体层(6)。
第6步：通过改性、磁吸、共聚等方法将纳米靶向载体层(6)包覆、覆盖在抗癌药物层(3A)上。
(二)、一种带放疗功能的纳米抗癌药物抗癌机理的过程：
(1)、放疗和缓释抗癌药物的过程：
由介孔放射性纳米微球(1)、放射性金属膜层(23)、防辐射层(32)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)、纳米靶向载体层(6)组成的一种带放疗功能的纳米抗癌药物，作为针剂血液注射或肌肉注射或切口注入或作为口服药口服后，药物随血液或胃肠吸收进入到身体的血液循环系统和淋巴系统中，在纳米靶向载体层(6)的靶向生物导向下，靶向抗癌药物因生物导向作用集中到靶点部位癌组织和癌细胞；常规抗癌药物则随血液循环流至全身的癌组织细胞进行杀灭，在外界的电、光、磁、声的作用和控制下，纳米防辐射阀门(5)内的准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)的分子环被电性力或磁性力驱动向上运动时，阀门就处于“开”的状态，介孔放射性纳米微球(1)内的放射线通过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)对靶点的癌组织的癌细胞进行杀灭；纳米防辐射阀门(5)而位于介孔放射性纳米微球(1)介孔通道吸附的抗癌药物则经过介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)对外缓释，对靶点的癌组织的癌细胞进行杀灭；当纳米防辐射阀门(5)内的准轮烷或 轮烷“阀芯”(5A)分子环向下运动堵住了介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)，阀门就处于“关”的状态，此时，介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)被关闭，介孔放射性纳米微球(1)内的放射线和介孔内的抗癌药物停止向外输送射线或抗癌药物，这就是放疗和缓释抗癌药物的控制过程。
(2)、正常释放抗癌药物的过程：
由介孔放射性纳米微球(1)、放射性金属膜层(23)、防辐射层(32)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)、纳米靶向载体层(6)组成的一种带放疗功能的纳米抗癌药物，作为针剂血液注射或肌肉注射或切口注入或作为口服药口服后，药物随血液或胃肠吸收进入到身体的血液循环系统和淋巴系统中，在纳米靶向载体层(6)的靶向生物导向下，因生物导向作用的靶向抗癌药物集中到靶点部位癌组织和癌细胞，对癌细胞进行杀灭；而常规抗癌药物则随血液循环流至全身的癌组织细胞进行杀灭，这就是正常释放抗癌药物的过程。
Claims (5)
1.一种带放疗功能的纳米抗癌药物，由介孔放射性纳米微球(1)、防辐射惰性金属层(21A)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、纳米靶向载体层(6)组成，其特征在于：由内至外依次是介孔放射性纳米微球(1)、防辐射惰性金属层(21A)、抗癌药物层(3A)、纳米靶向载体层(6)，也可以取消抗癌药物层(3A)；介孔放射性纳米微球(1)表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)和纳米防辐射阀门(5)，纳米防辐射阀门(5)与介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)相连接连通；介孔放射性纳米微球(1)可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
2.一种带放疗功能的纳米抗癌药物，由介孔放射性纳米微球(1)、吸波膜层(21B)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、纳米靶向载体层(6)组成，其特征在于：由内至外依次是介孔放射性纳米微球(1)、吸波膜层(21B)、抗癌药物层(3A)、纳米靶向载体层(6)，也可以取消抗癌药物层(3A)；介孔放射性纳米微球(1)表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)和纳米防辐射阀门(5)，纳米防辐射阀门(5)与介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)相连接连通；介孔放射性纳米微球(1)可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
3.一种带放疗功能的纳米抗癌药物，由介孔放射性纳米微球(1)、防辐射活跃金属膜层(22A)、防金属和有机物污染保护膜层(31)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、纳米靶向载体层(6)组成，其特征在于：由内至外依次是介孔放射性纳米微球(1)、防辐射活跃金属膜层(22A)、防金属和有机物污染保护膜层(31)、 抗癌药物层(3A)、纳米靶向载体层(6)，也可以取消抗癌药物层(3A)；介孔放射性纳米微球(1)表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)和纳米防辐射阀门(5)，纳米防辐射阀门(5)与介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)相连接连通；介孔放射性纳米微球(1)可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
4.一种带放疗功能的纳米抗癌药物，由介孔放射性纳米微球(1)、吸波膜层(21B)、防金属和有机物污染保护膜层(31)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、纳米靶向载体层(6)组成，其特征在于：由内至外依次是介孔放射性纳米微球(1)、吸波膜层(21B)、防金属和有机物污染保护膜层(31)、抗癌药物层(3A)、纳米靶向载体层(6)，也可以取消抗癌药物层(3A)；当吸波膜层(21B)采用无毒无生物反应的材料时，取消防金属和有机物污染保护膜层(31)；介孔放射性纳米微球(1)表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)和纳米防辐射阀门(5)，纳米防辐射阀门(5)与介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)相连接连通；介孔放射性纳米微球(1)可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的方式和纯放射性材料的方式制作。
5.一种带放疗功能的纳米抗癌药物，由介孔放射性纳米微球(1)、放射性金属膜层(23)、防辐射层(32)、抗癌药物层(3A)、介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)、纳米防辐射阀门(5)、准轮烷或轮烷“阀芯”(5A)、纳米靶向载体层(6)组成，其特征在于：由内至外依次是介孔放射性纳米微球(1)、放射性金属膜层(23)、防辐射层(32)、抗癌药物层(3A)、纳米靶向载体层(6)，也可以取消抗癌药物层(3A)；介孔放射性纳米微球(1)表面有众多的介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)和纳米防辐射阀门(5)，纳米防辐射阀门(5)与介孔放射性纳米微球辐射介孔口(4)相连接连通；介孔放射性纳米微球(1)可分别采用放射性材料加内部介孔通道添加抗癌药物的 方式和纯放射性材料的方式制作。
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