一种对硼苯丙氨酸纳米晶及其制备方法和在制备硼中子捕获治疗肿瘤药物中的应用

医药医疗技术的改进;医疗器械制造及应用技术1.本发明涉及纳米晶技术领域，尤其涉及一种对硼苯丙氨酸纳米晶及其制备方法和在制备硼中子捕获治疗肿瘤药物中的应用。背景技术：2.硼中子捕获治疗(bnct)肿瘤是利用中子照射含有10b的生物组织，产生高线性能量阿尔法粒子，并将10b裂变为7li，辐射半径5～9μm。硼载体是bnct成功的最关键因素，具有理想的载体肿瘤组织中10b的浓度范围为20～35μg/g，肿瘤与正常比值(t/n比)和肿瘤与血液10b比更大，大于3.0～5.0，并且在中子照射时肿瘤中10b持续存在。对硼苯丙氨酸(bpa)可以由中性氨基酸转运蛋白跨膜转运，在增殖细胞中积累，尤其是在恶性胶质瘤中苯丙氨酸转运体(lat-1)表达增高，bpa表现出很好的通过血脑屏障的能力。然而bpa的水溶性很差，易溶于弱碱溶液，不适合药用。现有技术中是由两种或者多种物质结合才能达到技术目的，包括日本stella公司的申请的硼法仑的药物，是通过果糖、甘露糖、pva等与bpa形成聚合体，来提高水溶性。技术实现要素：3.本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种对硼苯丙氨酸纳米晶及其制备方法和在制备硼中子捕获治疗肿瘤药物中的应用。4.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：5.本发明提供了一种对硼苯丙氨酸纳米晶的制备方法，包括以下步骤：6.(1)将对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液和盐酸溶液混合，得到对硼苯丙氨酸溶液；7.(2)将对硼苯丙氨酸溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液混合，得到所述的对硼苯丙氨酸纳米晶。8.作为优选，步骤(1)中所述对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液中对硼苯丙氨酸的质量浓度为1～12mg/ml；9.步骤(1)中氢氧化钠溶液的浓度为0.005～0.015m；所述盐酸溶液的浓度为0.8～1.2m。10.作为优选，步骤(1)中所述混合为在搅拌的状态下将盐酸溶液滴加到对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液中；11.所述搅拌的转速为800～1200rpm，温度为20～30℃；所述滴加的速度为0.4～0.6ml/min。12.作为优选，步骤(1)中所述对硼苯丙氨酸溶液的ph值为2.00～2.04。13.作为优选，步骤(2)中所述聚乙烯吡咯烷酮溶液中聚乙烯吡咯烷酮的质量浓度为1～12mg/ml。14.作为优选，步骤(2)中对硼苯丙氨酸与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为0.9～1.1：0.9～1.1。15.作为优选，步骤(2)中所述混合为将聚乙烯吡咯烷酮溶液滴加到对硼苯丙氨酸溶液中；16.所述滴加的速度为0.4～0.6ml/min。17.作为优选，滴加完毕后顺次进行搅拌、冷冻干燥得到所述的对硼苯丙氨酸纳米晶；18.所述搅拌的时间为2～4h，转速为800～1200rpm；19.所述冷冻干燥的温度为-40～-50℃。20.本发明还提供了所述制备方法得到的对硼苯丙氨酸纳米晶。21.本发明还提供了所述对硼苯丙氨酸纳米晶在制备硼中子捕获治疗肿瘤药物中的应用。22.本发明的有益效果是：23.(1)本发明提供了一种对硼苯丙氨酸纳米晶的制备方法，将对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液和盐酸溶液混合得到对硼苯丙氨酸溶液，再将对硼苯丙氨酸溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液混合得到所述的对硼苯丙氨酸纳米晶。本发明提供的制备方法工序简便，实用性强，得到的对硼苯丙氨酸纳米晶水溶性良好，将纳米晶冻干后复溶于水，水合粒径为58nm±6.7nm，一个月后粒径为64nm±6.2nm，稍有增大，稳定性良好。24.(2)本发明提供了一种对硼苯丙氨酸纳米晶，应用于制备硼中子捕获治疗肿瘤药物后，肿瘤细胞中硼的浓度明显上升，肿瘤细胞存活率显著降低。附图说明25.图1为实施例1制备的对硼苯丙氨酸纳米晶在10.0k倍数下的扫描电镜形貌图；26.图2为实施例1制备的对硼苯丙氨酸纳米晶在20.0k倍数下的扫描电镜形貌图；27.图3为实施例1制备的对硼苯丙氨酸纳米晶在50.0k倍数下的扫描电镜形貌图；28.图4为对实施例1中制备的对硼苯丙氨酸纳米晶的xrd图；29.图5为实施例1中制备的对硼苯丙氨酸纳米晶的粒径图；30.图6为对硼苯丙氨酸与实施例1中制备的对硼苯丙氨酸纳米晶的硼浓度比较图；31.图7为对硼苯丙氨酸与实施例1中制备的对硼苯丙氨酸纳米晶的细胞存活率比较图。具体实施方式32.本发明提供了一种对硼苯丙氨酸纳米晶的制备方法，包括以下步骤：33.(1)将对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液和盐酸溶液混合，得到对硼苯丙氨酸溶液；34.(2)将对硼苯丙氨酸溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液混合，得到所述的对硼苯丙氨酸纳米晶。35.在本发明中，步骤(1)中所述对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液中对硼苯丙氨酸的质量浓度优选为1～12mg/ml，进一步优选为3～10mg/ml，更优选为5～8mg/ml。36.在本发明中，步骤(1)中氢氧化钠溶液的浓度优选为0.005～0.015m，进一步优选为0.008～0.012m，更优选为0.01m；所述盐酸溶液的浓度优选为0.8～1.2m，进一步优选为0.9～1.1m，更优选为1m。37.在本发明中，步骤(1)中所述混合为在搅拌的状态下将盐酸溶液滴加到对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液中。38.在本发明中，所述搅拌的转速优选为800～1200rpm，进一步优选为900～1100rpm，更优选为1000rpm；温度优选为20～30℃，进一步优选为22～28℃，更优选为24～26℃；所述滴加的速度优选为0.4～0.6ml/min，进一步优选为0.45～0.55ml/min，更优选为0.5ml/min。39.在本发明中，步骤(1)中所述对硼苯丙氨酸溶液的ph值优选为2.00～2.04，进一步优选为2.01～2.03，更优选为2.02。40.在本发明中，步骤(2)中所述聚乙烯吡咯烷酮溶液中聚乙烯吡咯烷酮的质量浓度优选为1～12mg/ml，进一步优选为3～10mg/ml，更优选为5～8mg/ml。41.在本发明中，步骤(2)中所述聚乙烯吡咯烷酮为pvpk30或pvpk90。42.在本发明中，步骤(2)中对硼苯丙氨酸与聚乙烯吡咯烷酮的质量比优选为0.9～1.1：0.9～1.1，进一步优选为0.95～1.05：0.95～1.05，更优选为1：1。43.在本发明中，步骤(2)中所述混合为将聚乙烯吡咯烷酮溶液滴加到对硼苯丙氨酸溶液中；所述滴加的速度优选为0.4～0.6ml/min，进一步优选为0.45～0.55ml/min，更优选为0.5ml/min。44.在本发明中，滴加开始之前先进行搅拌，搅拌的转速优选为800～1200rpm，进一步优选为900～1100rpm，更优选为1000rpm；时间优选为0.8～1.2h，进一步优选为0.9～1.1h，更优选为1h。45.在本发明中，滴加完毕后顺次进行搅拌、冷冻干燥得到所述的对硼苯丙氨酸纳米晶；所述搅拌的时间优选为2～4h，进一步优选为2.5～3.5h，更优选为3h；转速优选为800～1200rpm，进一步优选为900～1100rpm，更优选为1000rpm；所述冷冻干燥的温度优选为-40～-50℃，进一步优选为-42～-48℃，更优选为-45℃；冷冻干燥至恒重获得产物。46.本发明还提供了所述制备方法得到的对硼苯丙氨酸纳米晶。47.本发明还提供了所述对硼苯丙氨酸纳米晶在制备硼中子捕获治疗肿瘤药物中的应用。48.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。49.实施例150.将对硼苯丙氨酸溶解于0.01m的氢氧化钠溶液中，配制成10mg/ml的对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液，在25℃下，设置搅拌转速为1000rpm，以0.5ml/min的滴加速度向对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液中滴加1m的盐酸溶液，得到ph＝2.02的对硼苯丙氨酸溶液；以1000rpm的转速搅拌1h，此时溶液浊度400nm的abs达到0.2，保持转速不变，继续以0.5ml/min的速度向对硼苯丙氨酸溶液中滴加质量浓度为10mg/ml的pvpk30溶液，控制对硼苯丙氨酸与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1，滴加完毕后以1000rpm的搅拌速度继续搅拌3h，在-45℃下冷冻干燥溶液至恒重，即可得到所述的对硼苯丙氨酸纳米晶。51.对本实施例得到的对硼苯丙氨酸纳米晶进行扫描电镜和xrd表征，实验结果表明，扫描电镜形貌图如图1、2、3所示，图1为对硼苯丙氨酸纳米晶在10.0k倍数下的扫描电镜形貌图；图2为对硼苯丙氨酸纳米晶在20.0k倍数下的扫描电镜形貌图；图3为对硼苯丙氨酸纳米晶在50.0k倍数下的扫描电镜形貌图；从图中可以看出，本实施例成功得到了对硼苯丙氨酸纳米晶；xrd图如图4所示，表明成功的制备了对硼苯丙氨酸纳米晶。52.将本实施例得到的对硼苯丙氨酸纳米晶冻干，分别检测其复溶于水与1个月后的粒径，得到的粒径图如图5所示，从图中可以得到，本实施例得到的对硼苯丙氨酸纳米晶冻干后复溶于水，粒径为58nm±6.7nm，一个月后粒径稍有增大，为64nm±6.2nm，表明制备的对硼苯丙氨酸纳米晶稳定性良好。53.在加药硼浓度为80ug/ml，孵育时间为6、12、24h的条件下，将本实施例得到的对硼苯丙氨酸纳米晶与对硼苯丙氨酸应用于4t1肿瘤细胞中，检测细胞中硼的浓度，得到对硼苯丙氨酸与实施例1中制备的对硼苯丙氨酸纳米晶在4t1肿瘤细胞中硼浓度比较图，如图6所示，从图中可以看出，在孵育时间为6、12、24h的情况下，对硼苯丙氨酸纳米晶硼浓度都高于对硼苯丙氨酸，表明制备的对硼苯丙氨酸纳米晶能够在很大程度上提升肿瘤细胞中硼的浓度。54.在10b剂量为200μg/ml，孵育为12h的条件下，将本实施例得到的对硼苯丙氨酸纳米晶与对硼苯丙氨酸进行4t1肿瘤细胞的bnct效果评价实验，利用强度为2.88×1011/cm2热中子辐照40min后，得到的细胞存活率比较图如图7所示，从图中可以看出，与对硼苯丙氨酸相比，本实施例制备的对硼苯丙氨酸纳米晶的肿瘤细胞存活率显著降低。55.实施例256.将对硼苯丙氨酸溶解于0.006m的氢氧化钠溶液中，配制成9mg/ml的对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液，在23℃下，设置搅拌转速为1100rpm，以0.4ml/min的滴加速度向对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液中滴加1.1m的盐酸溶液，得到ph＝2.01的对硼苯丙氨酸溶液；以1100rpm的转速搅拌0.9h，此时溶液浊度400nm的abs达到0.21，保持转速不变，继续以0.4ml/min的速度向对硼苯丙氨酸溶液中滴加质量浓度为8mg/ml的pvpk90溶液，控制对硼苯丙氨酸与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为0.9：1，滴加完毕后以1100rpm的搅拌速度继续搅拌4h，在-42℃下冷冻干燥溶液至恒重，即可得到所述的对硼苯丙氨酸纳米晶。57.将本实施例制备的对硼苯丙氨酸纳米晶进行和实施例1一样的实验，结果显示，本实施例制备得到的对硼苯丙氨酸纳米晶冻干后复溶于水，粒径为64nm±7.1nm，一个月后粒径稍有增大，为70nm±6.6nm，稳定性良好；在孵育时间为6h时4t1肿瘤细胞中硼浓度为13.5μg/ml、12h时肿瘤细胞中硼浓度为16.8μg/ml、24h时肿瘤细胞中硼浓度为18.6μg/ml；利用强度为2.88×1011/cm2热中子辐照40min后，得到的细胞存活率为48％。58.实施例359.将对硼苯丙氨酸溶解于0.014m的氢氧化钠溶液中，配制成12mg/ml的对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液，在29℃下，设置搅拌转速为800rpm，以0.6ml/min的滴加速度向对硼苯丙氨酸的氢氧化钠溶液中滴加0.8m的盐酸溶液，得到ph＝2.04的对硼苯丙氨酸溶液；以800rpm的转速搅拌1.1h，此时溶液浊度400nm的abs达到0.19，保持转速不变，继续以0.6ml/min的速度向对硼苯丙氨酸溶液中滴加质量浓度为11mg/ml的pvpk30溶液，控制对硼苯丙氨酸与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1.1：1，滴加完毕后以800rpm的搅拌速度继续搅拌2h，在-50℃下冷冻干燥溶液至恒重，即可得到所述的对硼苯丙氨酸纳米晶。60.将本实施例制备的对硼苯丙氨酸纳米晶采用和实施例1一样的实验，结果显示，本实施例制备得到的对硼苯丙氨酸纳米晶冻干后复溶于水，粒径为87nm±7.3nm，一个月后粒径稍有增大，为92nm±6.8nm，稳定性良好；在孵育时间为6h时4t1肿瘤细胞中硼浓度为13.8μg/ml、12h时肿瘤细胞中硼浓度为17.0μg/ml、24h时肿瘤细胞中硼浓度为18.7μg/ml；利用强度为2.88×1011/cm2热中子辐照40min后，得到的细胞存活率为47％。61.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。









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