[发明专利]硒碲哑铃型异质结构的放疗增敏剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了硒碲哑铃型异质结构的放疗增敏剂及制备方法和应用，其中制备方法是通过以PVP、果糖和Na₂TeO₃为原料，溶于水中，用以制备所述碲纳米棒；取所述碲纳米棒，加入Tween 80、Na₂SeO₃和维生素C，定容体积，搅拌过夜，透析即得到所述硒碲哑铃型异质结构。本发明的提供的制备方法简单、合成条件温和、原料廉价易得，本发明合成的硒碲纳米哑铃型异质结构的放疗增敏剂相对于硒碲纳米核壳异质结构放疗增敏剂联合X射线对肿瘤细胞具有更强的杀伤效果。

技术领域

本发明属于纳米材料化学和生物医药领域，尤其涉及硒碲纳米哑铃异质结构放疗增敏剂及其制备方法。

背景技术

放射治疗已经历了一个多世纪的发展历史,目前放射治疗仍是恶性肿瘤重要的局部治疗方法。大约70％的癌症病人在治疗癌症的过程中需要用放射治疗，约有40％的癌症可以用放疗根治。放疗的主要机制在于放射线使细胞中的水裂解，产生氧自由基，破坏细胞DNA的化学键导致细胞凋亡。虽然放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出，但却依然存在一定的局限性。例如，单独的放疗只对辐射敏感的部分肿瘤有比较好的疗效，但是大部分肿瘤对辐射不敏感。而且在临床放射治疗过程中，放射线对人体正常组织必然会产生一定的影响，从而产生放射反应与损伤。在放疗中，利用各种辅助手段或者联合其他治疗方法降低肿瘤的辐射抗性，提高恶性肿瘤的辐射敏感性，同时尽可能减轻或避免正常组织的辐射损伤，是放射工作者孜孜不倦、永不懈怠追求的梦想。

放疗增敏剂是用来提高肿瘤中乏氧细胞对放疗的敏感性，提高放射线对肿瘤细胞的杀伤率、增强放疗效果的药物。其机制主要包括改变肿瘤微环境、细胞周期同步化、抑制DNA损伤修复、促进细胞凋亡和生物还原作用等。目前临床上常用的放疗增敏剂为希美钠等硝基咪唑类化合物，这类药物往往具有较大的毒副作用，其临床应用受到了极大限制。近年来，放疗增敏剂的研究领域进一步扩大，开始引入交叉学科的新方法用于新药物及新作用机制的研究。随着纳米科技的发展，纳米技术逐渐涉入到医学界，这是由于物质进入纳米尺度后，其量子效应、物质局限性以及巨大的比表面积效应，其物理、化学性质会发生变化，表现出许多特殊的功能。目前很多含有高原子序数元素的纳米材料被用作放疗增敏剂来增强自由基的产生进而提高放射治疗的效率。此类代表如金、银等贵金属纳米粒子，这归因于高核电荷数的金属原子在X射线作用下产生显著的光电效应、康普顿效应以及微弱的俄歇电子效应，进而增强了X射线对肿瘤组织的损伤。然而，其中大部分放疗增敏剂的参与自由基产生的过程是氧依赖的，其增敏效果有限，且存在一定的不良反应及在生物体内富集等风险。而对于含有高Z元素的半导体纳米材料，它们独特的能带结构使得其在乏氧条件下依然能够产生自由基。目前已有文献报道一些半导体纳米材料在光照下可催化水或者双氧水转化为羟基自由基，且这些过程可无氧气参与。这意味着半导体纳米材料可用作放疗增敏剂，通过X射线引导的催化反应来提高非氧依赖的自由基的产生。然而很多半导体的带隙较窄，其光生电子-空穴对容易复合，降低了自由基的产生效率。而同单一半导体材料相比，半导体纳米异质结材料能够促进光生电子-空穴对的分离减少光生电子和空穴对的复合。因此构建异质结构的半导体纳米放疗增敏剂是十分必要的。

目前已有文献报道将纳米硒和纳米碲这两种半导体纳米材料整合成异质结构，但是大都为核壳结构，且合成条件为高温高压，导致该类材料合成困难。再者，在高温高压的合成条件下，纳米硒可能会由于晶化而相变，降低纳米硒的生物活性。最后，在核壳结构中，核心物质碲以及硒碲两种物质的交界面均被外壳所包裹，阻碍了碲对X射线的吸收。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供硒碲哑铃型异质结构的放疗增敏剂的制备方法。解决能够提高肿瘤治疗效果的纳米药物制备合成困难的问题。

本发明的另一目的在于提供由上述方法制得的硒碲哑铃型异质结构的放疗增敏剂，其生物毒性小，放疗效果好。

本发明的另一目的在于提供硒碲哑铃型异质结构放疗增敏剂在放射治疗上的应用。