納米三氧化二砷的生物合成方法及其在治療包括癌癥的疾病中的用圖
【專利說明】納米三氧化二砷的生物合成方法及其在治療包括癌癥的疾 病中的用途 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明是一種借助植物材料、酸奶和山羊尿來生產(chǎn)納米三氧化二砷的新方法。該 方法是環(huán)境友好的。通過本創(chuàng)新方法獲得的新產(chǎn)品在治療各種疾病中更加生物可利用且在 治療上有效，所述疾病包括但不限于白血病、惡性和良性腫瘤的其他類型、風(fēng)濕病。本創(chuàng)新 產(chǎn)品也在農(nóng)業(yè)、園藝、獸醫(yī)治療和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的可以使用三氧化二砷的其他領(lǐng)域 中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 砷礦的應(yīng)用自古以來在傳統(tǒng)的中國和印度醫(yī)學(xué)上為人所知。在18世紀(jì)，Thomas Fowler合成了基于碳酸氫鉀的三氧化二砷（As203)溶液，后來被稱為Fowler溶液。18 世紀(jì)的藥理學(xué)教材指出砷糊在治療包括癌癥的各種疾病中的用途[KarenH.Antman; Introduction：Thehistoryofarsenictrioxideincancertherapy；TheOncologist 2001;6(suppl2) :l-2]。在1990年代，中國研宄者報(bào)道了包含三氧化二砷的草藥混合物可 以誘導(dǎo)患有急性早幼粒細(xì)胞性白血病的患者的完全緩解[DanDouer，WendyHu等；Arsenic trioxide(Trisenox)TherapyforAcutePromyelocyticLeukaemiainthesettingof hematopoieticstemcelltransplantation.；TheOncologist2003;8:132_140]〇
[0004] 砷在自然界中以其三價和五價形式廣泛存在。砷的毒性高度取決于它的化學(xué)形 式。在印度和中國的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中，砷礦的三種形式，即雌黃、雄黃和砒石，單獨(dú)和與其他礦物 一起使用來治療各種疾病。這些砷劑在機(jī)體內(nèi)的配置取決于各種關(guān)鍵因素，包括溶解度、 吸收、分布和排出。與雌黃和雄黃相比，三氧化二砷是生物最可利用的，但它毒性很高。雄 黃在印度草醫(yī)學(xué)的bhasmas中也是一種主要成分。雄黃既可以外用，也可以內(nèi)用。純化砒 石后所得的三氧化二砷具有短期毒性，因此它的治療應(yīng)用是一個主要問題。為了增加雄黃 的治療應(yīng)用，通過用聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸鈉低溫研磨來制備雄黃的納米顆粒 (JieLiu等，MineralArsenicalsinTraditionalMedicines:0rpiment，Realger，and Arsenolite，TheJournalofPharmacologyandexperimentaltherapeutics,Vol.326, No. 2,pg. 363-368, 2008)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)檢索表明，三氧化二砷正用于并一直用于癌癥的治療?，F(xiàn)有技術(shù)檢 索表明三氧化二砷用于治療的結(jié)果有EP2374463、EP2394702、EP1562616、W09924029、 USPT6,884,439、USPT6,855,339、USPT6,982,096、USPT6,723,351、USPT6,720,011。然 而，本發(fā)明在制備方法方面是獨(dú)特的，通過本創(chuàng)新方法獲得的新型納米三氧化二砷的粒徑 通常為10nm至lOOOnrn。此外，由于在人類、動物和植物的治療施用中毒性較小的性質(zhì)，該新 產(chǎn)品在化學(xué)上更加穩(wěn)定、生物可利用和安全。生產(chǎn)用于治療應(yīng)用的三氧化二砷的現(xiàn)有方法 涉及通過化學(xué)方法純化三氧化二砷。本發(fā)明通過生物合成純化三氧化二砷。
[0006] 本發(fā)明涉及通過新方法的新型納米三氧化二砷的生產(chǎn)，該方法涉及用植物材料、 酸奶和山羊尿來純化，使其在化學(xué)上更加穩(wěn)定并降低三氧化二砷的粒徑。在本方法中使 用的植物材料是雙花扁豆G)olichosbiflorous)、苦瓜（Momordicacharantia)、生姜 (Zingiberofficinale)、園蕉（Musaparadisica)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，為了創(chuàng)新方 法和生產(chǎn)新產(chǎn)品的目的，本發(fā)明的范圍還包括在本文中提及的植物材料、酸奶、山羊尿或包 含纖維素的具有相似特征和化學(xué)性質(zhì)的其他植物、有機(jī)或無機(jī)材料中發(fā)現(xiàn)的活性成分的用 途。
[0007] 酸奶是從奶牛的奶獲得的發(fā)酵乳制品。酸奶的酸味是由于乳酸的存在。酸奶的pH 水平通常是4. 41-4. 84。可以通過傳統(tǒng)方法，通過培養(yǎng)和通過牛奶的酸化工藝制作酸奶。本 發(fā)明的一個階段涉及借助酸奶來純化三氧化二砷。酸奶的使用是本發(fā)明的一個實(shí)施方案， 并且如果用通過傳統(tǒng)方法或培養(yǎng)獲得的任何其他發(fā)酵形式的牛奶代替酸奶，可能獲得相同 結(jié)果。不能排除用本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的具有相同效果的通過化學(xué)生產(chǎn)或誘導(dǎo)的活性成分 的發(fā)酵牛奶替代通過傳統(tǒng)方法或培養(yǎng)獲得的發(fā)酵牛奶。
[0008] 山羊和奶牛尿是印度草醫(yī)學(xué)和其他傳統(tǒng)印度醫(yī)學(xué)中的一種成分。在印度的西高止 山，部落用山羊尿治療肺結(jié)核[P.Padmanabhan&K.A.Sujana，2008，Animalproducts intraditionalmedicinefromAttapadyhillsofWesternGhats,IndianJournalof TraditionalMedicine，Vol. 7 (2)，pg. 326-329]。但是，本方法中使用山羊尿并非傳統(tǒng)知識 或可以預(yù)期的。
[0009] 屬于姜屬和姜科的植物材料的藥用價值是傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)所眾所周知的。生姜是姜屬的 植物物種。生姜的根莖（姜）是姜科中最為廣泛使用的物種，且以其在傳統(tǒng)中國和印度醫(yī) 學(xué)中的藥用而著名。姜具有很多活性成分，如主要是姜倍半萜的倍半萜烯碳?xì)浠衔?、可?轉(zhuǎn)化為姜烯酚、姜酮、姜酮酚的活性姜酚。6-姜酚和6-姜烯酚已經(jīng)表現(xiàn)出藥理活性，包括 退熱、鎮(zhèn)痛和治療化療引起的嘔吐（Monograph，AlternativeMedicineReview，Volume8， No. 3, 2003,pg. 331-335)。但是，使用姜或生姜科植物材料的提取物來降低類金屬的粒徑是 未知的。本創(chuàng)新方法還涉及借助姜將三氧化二砷的粒徑降低至納米顆粒。
[0010] 苦瓜是一種萌蘆科的熱帶蔬菜。它是具有抑制藥用性質(zhì)的開花藤蔓。它的果實(shí) 包含苷類、皂苷、生物堿、還原糖、樹脂、酚性成分、不揮發(fā)油和游離酸?？喙系幕瘜W(xué)成分有 生物堿、苦瓜甙、charine、隱黃質(zhì)、西瓜子氨酸、萌蘆素、萌蘆烷、環(huán)阿屯醇、薯蕷皂元、桐油 酸、古柯二醇、半乳糖醛酸、龍膽酸、goyaglycosides、goyasaponins、鳥苷酸環(huán)化酶抑制 劑、絲石竹皂甙元、五羥色胺、栝樓萜二醇、羊毛留醇、月桂酸、亞油酸、亞麻酸、苦瓜子甙、苦 瓜素、momordenol、momordicilin、苦瓜蛋白（momordicin)、momordicinin、苦瓜阜苷、苦 瓜蛋白（momordin)、momordolo、multiflorenol、肉豆蔻酸、橙花叔醇、齊墩果酸、油酸、草 酸、十五烷、肽、巖芹酸、多肽、蛋白質(zhì)、核糖體滅活蛋白、迷迭香酸、玉紅黃質(zhì)、菠菜留醇、含 甾體糖苷、豆甾二醇（stigmasta-diol)、豆甾醇、蒲公英賽醇、海藻糖、胰蛋白酶抑制劑、尿 嘧啶、vacine、v-胰島素、毛蕊花糖苷、蠶豆嘧啶葡萄糖苷、玉米素、玉米素核苷、玉米黃質(zhì)、 zeinoxanthin、氨基酸-天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、thscinne、丙氨酸、g-氨基丁酸和哌啶 酸、抗壞血酸原、b-谷留醇-d-葡萄糖苷、瓜胺酸、elasterol、黃色素、葉黃素、番茄紅素、哌 啶酸。
[0011] 園蕉是一種芭蕉屬的草本植物。由于雜交品種的出現(xiàn)，現(xiàn)在很少采用較早的學(xué)名 園蕉。目前，該物種被稱為小果野蕉或長梗蕉或三倍體雜種。果實(shí)及其植物材料具有藥用 價值。在本發(fā)明中采用該植物材料的提取物。
[0012] 雙花扁豆通常用作止血劑、利尿劑和補(bǔ)藥。在雙花扁豆中發(fā)現(xiàn)的酶已經(jīng)被鑒定為 脲酶、尿囊素酶、核糖核酸酶、煙酰胺脫氨酶、b-n-乙酰氨基葡萄糖苷酶、a和b半乳糖苷酶、a_甘露糖苷酶和b-葡萄糖苷酶。
[0013]發(fā)明簡沐
[0014] 為了提高三氧化二砷的治療應(yīng)用性和生物利用度，本發(fā)明通過生物純化利用與植 物材料、酸奶和山羊尿一起煮沸、研磨和加熱的方法純化市場上可得的三氧化二砷。簡而言 之，將市場上可得的粗品形式的三氧化二砷進(jìn)行在連續(xù)步驟中與酸奶、山羊尿和雙花扁豆 一起煮沸的純化過程。將由此純化的三氧化二砷通過與分類學(xué)苦瓜屬植物材料的提取物和 分類學(xué)姜屬根莖的提取物一起研磨的過程進(jìn)行粒徑降低。然后，將研磨所得的產(chǎn)物與芭蕉 屬植物材料的提取物一起加熱。加熱過程在具有關(guān)閉蓋子的容器中進(jìn)行以收集升華產(chǎn)物。 從容器蓋子的內(nèi)壁收集的產(chǎn)物是具有高度治療價值和溶解度的新型納米三氧化二砷。進(jìn)一 步，通過該創(chuàng)新方法獲得的新產(chǎn)品納米三氧化二砷由于它的較小毒性的性質(zhì)和粒徑，其生 物可利用度和治療應(yīng)用性更高。
[0015] 發(fā)明詳沐
[0016] 將市場上可得的粗粉末形式的三氧化二砷借助酸奶、山羊尿和雙花扁豆的水性提