紫磷在肿瘤治疗、肿瘤抑制剂制备中的应用及肿瘤抑制剂

摘要

本发明公开了一种紫磷在肿瘤治疗中的应用，其中，所述紫磷为紫磷纳米片，应用中，将紫磷纳米片和适用于肿瘤治疗的液体配置为紫磷纳米片溶液，然后将紫磷纳米片溶液经冷等离子体处理。本发明还公开了紫磷在肿瘤抑制剂制备中的应用以及一种肿瘤抑制剂。通过本发明中将经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液应用在肿瘤治疗、肿瘤抑制剂制备中，以及由此获得的肿瘤抑制剂，能够有效抑制且减小肿瘤。

说明书

技术领域

本发明涉及医学领域，更具体地，涉及紫磷在肿瘤治疗、肿瘤抑制剂制备中的应用及肿瘤抑制剂。

背景技术

由于肿瘤细胞具有无限增殖性、浸润性和转移性的特性，因此肿瘤治疗一直以来都是医学界的难题。现有的肿瘤治疗方法及肿瘤抑制剂往往不尽如人意，治疗远远不能满足临床需求。

希望提出对肿瘤治疗方法的疗效有促进的材料应用和/或肿瘤抑制药物。

发明内容

本发明的目的是通过提供紫磷在肿瘤治疗中的应用、紫磷在肿瘤抑制剂制备中的应用以及制备获得的肿瘤抑制剂来解决或至少缓解上述问题。

根据本发明的一方面，提供一种紫磷在肿瘤治疗中的应用，其中，所述紫磷为紫磷纳米片，应用中，将紫磷纳米片和适用于肿瘤治疗的液体配置为紫磷纳米片溶液，然后将紫磷纳米片溶液经冷等离子体处理。

根据实验结果，在肿瘤治疗中使用经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液能够抑制肿瘤的生长。

优选地，所述紫磷纳米片溶液为使用紫磷纳米片和水配置的紫磷纳米片水溶液。

优选地，所述紫磷纳米片溶液的浓度为低至5μg/mL的包含紫磷纳米片的水溶液。

优选地，紫磷纳米片为化学气相沉积制备的紫磷晶体，通过水液相剥离得到的紫磷纳米片分散液溶液。

本发明中使用冷等离子体处理紫磷纳米片溶液，能够提高紫磷纳米片的传输性，从而使用更小浓度的经等离子体处理的紫磷纳米片溶液获得较好的肿瘤治疗效果，降低了纳米材料的副作用。

优选地，紫磷纳米片的尺寸在90纳米到360纳米范围内，紫磷纳米片的厚度在10纳米到30纳米范围内。

优选地，等离子体为采用纯氦作为工作气体，采用高压正弦电源产生的冷等离子体。

优选地，冷离子体的作用时间在0到30s范围内。

本发明中使用冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液，与单独的冷等离子治疗肿瘤相比较，由于冷等离子体能够提高紫磷纳米片的输送效率，增加目标组织中的ROS，使得冷离子体的作用时间在0到30s范围内即可获得较好的作用效果，提高了冷等离子体的作用效率。

根据本发明的另一方面，提供一种紫磷在肿瘤抑制剂制备中的应用，其中，肿瘤抑制剂为使用紫磷纳米片和适用于肿瘤治疗的液体配置的紫磷纳米片溶液。

根据本发明的第三方面，还提供一种如前面所述的应用中的肿瘤抑制剂。

通过本发明中将经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液应用在肿瘤治疗、肿瘤抑制剂制备中，以及由此获得的肿瘤抑制剂，能够有效抑制且减小肿瘤。

附图说明

图1是根据本发明的实施例中对紫磷纳米片溶液进行冷等离子体处理所使用的冷等离子体射流装置系统的示意图；

图2是显示根据本发明第一实施例到第三实施例与对比例1对细胞活性影响的比较图表；

图3是显示根据本发明第四实施例与对比例2对细胞凋亡影响的比较图表；

图4是显示根据本发明第五实施例与对比例3情况下对裸鼠肿瘤形貌影响的比较图片；

图5是显示根据本发明第五实施例与对比例3情况下对裸鼠肿瘤重量影响的比较图表。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

本发明研究了经冷等离子体处理的不同尺寸紫磷纳米片溶液在不同浓度下在肿瘤的治疗中的应用，以及效果较好的尺寸的紫磷纳米片在效果较好的浓度下在肿瘤治疗中的应用。

本发明采用化学气相传输制备的紫磷晶体，通过液相剥离得到的紫磷纳米片，紫磷纳米片选用三种不同尺寸的紫磷纳米片，尺寸1：长宽尺寸为137.32±46.37nm，高度约为10.60nm；尺寸2：长宽尺寸为176.69±49.43nm，高度约为17.34nm；尺寸3：长宽尺寸为287.10±71.58nm，高度约为27.72nm。将紫磷纳米片和适用于肿瘤治疗的液体，例如水，配置为不同浓度的紫磷纳米片溶液，然后将紫磷纳米片溶液经冷等离子体处理。

本发明在不同实施例中，将经冷等离子体处理的不同紫磷纳米片尺寸、浓度的溶液应用于肿瘤细胞及A549荷瘤裸鼠作为动物模型的活体上的肿瘤细胞进行实验，比较实验结果，并与仅将未冷离子体处理的紫磷纳米片溶液应用于肿瘤细胞上、仅使用冷等离子体处理肿瘤细胞以及未进行任何治疗的肿瘤细胞的情况进行比较，来研究经等离子体处理的紫磷纳米片溶液对肿瘤治疗的作用。

图1是根据本发明的实施例中对紫磷纳米片溶液进行冷等离子体处理所使用的冷等离子体射流装置系统的示意图。冷等离子体射流装置系统总体以附图标记1标示，主要由供气系统11、激励电源12、冷等离子体射流发生装置13以及检测系统14构成。冷等离子体射流装置13采用针-环电极结构，高压电极131为一根中空的不锈钢管，工作时气体流经不锈钢管内部，更有利于放电的发生。高压电极131外部的导气石英管133内径和外径分别为2mm和6mm。接地电极132由宽度为10mm的环形铜箔包裹在导气石英管133周围构成。接地电极132与高压电极131底端距离为5.5mm，与石英管133喷口处的距离为5mm。实验中工作气体为纯氦(纯度为99.999％)，使用质量流量控制器15(Brooks，5850E)控制气体流速。激励电源12采用高压正弦电源(CTP-2000K)。实验中射流喷口134距离孔板16底部高度为3cm。

第一实施例

本实施例中，对未经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液对肿瘤的治疗作用进行了研究。

具体来说，本实施例中，以水作为溶剂，将上述三种不同尺寸的紫磷纳米片配置为浓度为10.25μg/mL的溶液，并将所述溶液作用在肿瘤上，观察对肿瘤细胞的活性影响。

第二实施例

本实施例中研究了经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液在肿瘤治疗中的作用。

具体来说，本实施例中，采用与第一实施例中相同的三种尺寸的紫磷纳米片，以水作为溶剂，配置为浓度为10.25μg/mL的溶液，然后使用图1中所示的冷等离子体射流装置系统1，通过质量流量控制器15控制气体流速为3SLM，将激励电源12的中心频率设置为10kHz，工作电压峰峰值设置未为7kV，使用该工作条件下产生的冷等离子体射流，对紫磷纳米片溶液处理30s，并将经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液作用在肿瘤上，观察对肿瘤细胞的活性影响。

第三实施例

本实施例中，仅使用图1中所示的冷等离子体射流装置系统1，在与第二实施例中使用的冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子体，对肿瘤处理30s，观察对肿瘤细胞的活性影响。

对比例1

对比例1为不采用任何治疗手段进行处理的肿瘤，对其肿瘤细胞的活性进行观察。

图2是显示根据本发明第一实施例到第三实施例与对比例1对细胞活性影响的比较图表，图表中，比较结果按照所使用的三种不同尺寸的紫磷纳米片分组，将每个实施例条件下对细胞活性影响的结果进行比较。

观察图2中仅使用未经等离子体处理的紫磷纳米片溶液的情况(第一实施例)，可看到，未经处理的紫磷纳米片对抑制肿瘤细胞活性有一定作用，而且，尺寸1和尺寸3的效果更好。

同时比较图2中仅使用未经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液的情况(第一实施例)、经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液的情况(第二实施例)和仅使用冷等离子体处理的情况(第三实施例)，发现经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液的情况(第二实施例)效果最好。

具体来说，尺寸1实验组表现出最为明显的协同效果，该组中对比例1细胞活性为98.3％，仅使用紫磷纳米片的情况(第一实施例)和仅使用冷等离子体处理的情况(第三实施例)细胞活性分别为82.3％和61.2％，相较于对比例1细胞活性有一定的下降。而紫磷纳米片与冷等离子体处理协同作用的情况(第二实施例)细胞活性下降为40.1％，和仅使用紫磷纳米片的情况(第一实施例)及仅使用冷等离子体处理的情况(第三实施例)相比有显著的降低。此外，在尺寸2实验组和尺寸3实验组也观察到了紫磷纳米片与冷等离子体处理的一定的协同作用，但其协同作用效果相较于尺寸1实验组表现较弱。

第四实施例

为进一步探究经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液对肿瘤细胞的作用效果，本实施例选取经与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子射流处理的浓度为10.25μg/mL的尺寸1的紫磷纳米片溶液作用于肿瘤，观察细胞凋亡情况，并对与在仅使用与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子体处理下、仅使用未经冷等离子体处理的相同浓度的尺寸1的紫磷纳米片溶液作用下的肿瘤细胞的细胞凋亡情况进行观察。

对比例2

对比例2为不采用任何治疗手段进行处理的肿瘤，对其肿瘤细胞凋亡性进行观察。

图3是显示根据本发明第四实施例与对比例2对细胞凋亡影响的比较图表，其中图表31为对比例2的结果，图表32为仅使用与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子射流处理的结果，图表33为仅使用未经冷等离子体处理的相同浓度的尺寸1的紫磷纳米片溶液作用的结果，图表34为经与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子射流处理的浓度为10.25μg/mL的尺寸1的紫磷纳米片溶液作用的结果。从图中可以看出，图表33和图表32相较于图表31细胞凋亡率有轻微上升，分别从7.5％提升到9.6％和11.2％，而图表34细胞凋亡率则上升到43.5％，相较于其他各组有显著提高，表明经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液能诱导更多的细胞凋亡，从而对肿瘤细胞造成杀伤作用。

第五实施例

为探究经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液的抗肿瘤效果，本发明第五实施例以A549荷瘤裸鼠为动物模型，采用与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子体处理的浓度为10.25μg/mL的尺寸1的紫磷纳米片溶液作用于裸鼠，并对裸鼠的生理状态以及肿瘤体积大小进行持续的观察。为了对比，还同时进行了仅使用未经冷等离子体处理的浓度为10.25μg/mL的尺寸1的紫磷纳米片溶液作用于裸鼠及仅使用与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子体作用于裸鼠的实验。将裸鼠处死后分离出肿瘤组织并进行称重。

对比例3

对比例3为不采用任何治疗手段进行处理的裸鼠的实验，将裸鼠处死后分离出肿瘤组织并进行称重。

图4是显示根据本发明的第五实施例与对比例3情况下对裸鼠肿瘤形貌影响的比较图片，其中41组为对比例3情况，42组为仅使用与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子体作用于裸鼠的情况，43组为仅使用未经冷等离子体处理的浓度为10.25μg/mL的尺寸1的紫磷纳米片溶液作用于裸鼠的情况，44组为采用与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子体处理的浓度为10.25μg/mL的尺寸1的紫磷纳米片溶液作用于裸鼠的情况，可以直观看出不同处理下肿瘤大小的差异。

图5是显示根据本发明第五实施例与对比例3情况下对裸鼠肿瘤重量影响的比较图表，可以看出，对比例3的肿瘤平均重量为1.03g，仅使用未经冷等离子体处理的浓度为10.25μg/mL的尺寸1的紫磷纳米片溶液对裸鼠进行处理的情况和仅使用与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子体对裸鼠处理的情况的肿瘤平均重量分别为0.69g和0.49g，相较于对比例3有明显下降。而采用与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子体处理的浓度为10.25μg/mL的尺寸1的紫磷纳米片溶液对裸鼠进行处理后肿瘤平均重量为0.23g，相较于仅使用未经冷等离子体处理的浓度为10.25μg/mL的尺寸1的紫磷纳米片溶液对裸鼠进行处理的情况和仅使用与第二实施例中冷等离子体射流装置系统1相同的工作条件下产生的冷等离子体对裸鼠处理的情况有明显的降低。

本发明还对上述三种尺寸的紫磷纳米片和水分别配置为浓度为20.5μg/mL和5.13μg/mL的溶液进行了与上述浓度为10.25μg/mL的溶液相似的实验，得出一致的实验结论，具体数据在这里不再赘述。值得注意的是，在浓度为10.25μg/mL、等离子体处理30s的尺寸1的紫磷纳米片溶液条件下，经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液表现出较好的作用效果。

综上所述，经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液在肿瘤治疗中的应用具有更好的作用效果。由此也可推断出，经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液在肿瘤抑制剂制备中的应用也应具有更好的效果，而且经冷等离子体处理的紫磷纳米片溶液本身可以作为肿瘤抑制剂使用。

从本发明的实施例还可得出，冷等离子体与紫磷纳米片溶液的协同使用可以降低所需的紫磷纳米片溶液的最低纳米剂量浓度，低至约5μg/mL，因而还可以作为一种降低纳米材料毒性的新的策略。此外，经冷等离子体处理，可以提高紫磷纳米片的输送效率，增加目标组织中的ROS，使得冷离子体的作用时间在0到30s范围内即可获得较好的作用效果，提高了冷等离子体的作用效率。

在上面提供的说明书中使用的术语在此被定义为包括相似和/或等效的术语，和/或在本专利申请的教导下对于本领域技术人员来说将被认为是显而易见的替代实施例。尽管已经参照至少一个特定实施例描述了本发明，但应当清楚地理解，本发明不限于这些实施例，而是本发明的范围由对本发明提出的权利要求限定。