CN104224838A - 一种纳米碳粉及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消化***用药技术领域，尤其是一种纳米碳粉及其应用，在水中的分散率为99.17％、有95％以上的颗粒的颗粒度为≤5nm，被应用于医药领域后，将其制成制剂后，能够对胃溃疡、幽门螺杆菌、胃炎、十二指肠溃疡、幽门螺杆菌、溃疡性结肠炎、痢疾、肠道传染病用药、以及癌细胞的扩散等疾病均具有较优的效果，能够明显的改善人们的生活质量；对于胃溃疡的治疗，其效果优于硫糖铝阳性药物；对于幽门螺杆菌的抑制，其效果优于奥美拉唑，但没有克拉霉素优；该纳米碳粉在使用量为小于50mg/kg时，其不具有毒性。

Description

一种纳米碳粉及其应用

技术领域

本发明涉及消化***用药技术领域，尤其是一种纳米碳粉及其应用。

背景技术

碳粉应用于医药领域的技术方案在现有技术中已经层出不穷，但通过对其分析，公开的所有现有技术文献中的碳粉应用均为利用碳粉的吸附性，即物理作用，使得碳粉吸附在人体细胞内，进而将治疗疾病的药物通过这种吸附性的作用而吸附在治疗区域，进而达到治疗的目的，简而言之，现有技术中对碳粉应用于医药领域的应用，均是应用其作为一种药物载体，将治疗某种疾病的医药运输到患病部位，进而达到对疾病的治疗目的。

但是，本身碳粉具有较优的吸附性能，而根据常识，比表面积越大，其吸附性能更加较强，而比表面积越大，其颗粒性就越小，在液体中的吸附或者分散就会得到不同的改进或者显示出不同的效果，这样逐步的探究与探索，则碳粉的效果以其纳米级越高，效果越佳。因此使得纳米碳粉在医药领域作为载体的应用更加广泛。

但是，纳米碳粉作为医药用药领域，即主要起到治疗效果的应用还不存在任何报道，尤其是纳米碳粉作为治疗目的，应用于消化***领域的技术文献还不见报道。

为此，本研究人员通过长期的研究与探索，对纳米碳粉纳米级不断的调整与修饰，将纳米碳粉的纳米级与水中分散性进行均衡性的研究，以老鼠作为实验对象，进而获得纳米级较高并且水中分散性较优碳粉，并将其应用于医药用药治疗领域提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种纳米碳粉，其在水中的分散率为99.17％、有95％以上的颗粒的颗粒度为≤5nm，带有负电荷，能够具有高强度的吸附作用，能够作为医药领域的用药制备，尤其是治疗消化道疾病时的用药，对于胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡、幽门螺杆菌、溃疡性结肠炎、痢疾、肠道传染病等消化***疾病的炎症具有较强的抑制作用，能够明显的改善人们的生活质量，提高消化***的免疫力。

除了上述特征外，本发明的纳米碳粉主要是通过与人体等渗溶液相配合制成制剂后，使得纳米碳粉能够通过等渗溶液的渗透，将其流通到消化***，人体免疫***等各大***的各个角落，进而达到消炎、治疗的目的。

具体是通过在水中分散率为99.17％、有95％以上的颗粒的颗粒度≤5nm，带有负电荷，除了能够利用碳粉本身具有的吸附性较强的物理作用外，还能够使得纳米碳粉与体内变异的细胞或者体内带入的病变细胞或者细菌进行接触，渗透到这些细胞体内，进而达到对人体疾病的治疗，尤其是在消化***疾病治疗领域，纳米碳粉通过与人体等渗溶液配制成制剂之后，再通过消化***进入人体，进而分散在整个消化***的各个角落，在较强吸附性的作用下，将其附载在消化***的各个细胞上，进而达到对病变细胞治疗的目的。

碳粉本身的性质就是具有一种较强的吸附性能，将其制备成纳米结构的纳米碳粉时，其比表面积得到较大幅度的增高，其吸附作用也得到较大程度的提高，而这种剧烈的吸附作用产生后，能够为微观化学反应提供反应能量，促进生化反应的进一步的进行，进而使得纳米碳粉发生治疗作用，杀死病变的细胞，提高人体免疫力，改善生活质量。

本发明通过大量的实验研究，将纳米碳粉用于胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡、幽门螺杆菌、溃疡性结肠炎、痢疾、肠道传染病等消化***疾病的治疗，取得了显著的效果。

在治疗胃溃疡时，通过将85只，体重为200-220g大鼠分为10只对照组和75只模型建立组，并采用无水乙醇按照0.6ml/100g体重的灌胃，造成大鼠急性胃溃疡模型，造模6h后，将存活的69只大鼠中的3只处死，并观察胃溃疡造模情况，可以看见，其模型建立成功，并将其余66只大鼠分类，分别按照11只一组分为6组，采用500mg/kg的硫糖铝阳性灌胃大鼠11只作为对照组、其余四组为本发明的纳米碳粉根据不同浓度的进行灌胃，分别灌胃浓度为1.1mg/kg纳米碳粉治疗组、3.3mg/kg纳米碳粉治疗组、10mg/kg纳米碳粉治疗组、30mg/kg纳米碳粉治疗组，剩余一组为对照模型组；

上述在治疗胃溃疡时，具体的模型建立时，是将大鼠在造模前将其禁食禁水24h，再将10只对照组采用浓度为0.9％的生理盐水灌胃，75只模型组采用无水乙醇按照0.6ml/100g体重的灌胃；造模后6h对大鼠给药处理，每日给药一次，连续给药7日，在第八日将其进行剖杀，取胃观察并作HE病理切片。

具体的给药方式，在造模6h后，对对照组采用生理盐水灌胃、模型对照组采用生理盐水灌胃，对照组与模型对照组均为1ml/100g的灌胃量灌胃大鼠；硫糖铝阳性对照组采用5％的硫糖铝混悬液，按照1ml/100g的体积灌胃，1.1mg/kg纳米碳粉治疗组采用0.01％活性炭，以1ml/100g的体积灌胃、3.3mg/kg纳米碳粉治疗组采用0.033％活性炭，以1ml/100g的体积灌胃、10mg/kg纳米碳粉治疗组采用0.1％活性炭，以1ml/100g的体积灌胃、30mg/kg纳米碳粉治疗组采用0.3％活性炭，以1ml/100g的体积灌胃；

并在末次给药后，对大鼠禁食不禁水24h，取胃，沿着胃大弯剪开，固定在平板上，用生理盐水冲洗2min，再用2％的甲醛溶液浸泡10min，观察每只大鼠的粘膜损伤情况，同时对大鼠进行胃溃疡指数和组织学指标的检查，其具体的指标结果见表1所示：

表1

通过表1的统计结果显示，500mg/kg硫糖铝阳性组与造模组有显著差异，说明硫铝唐阳性组对治疗有效；1.1mg/kg纳米碳粉治疗组与造模组无显著差异，可见1.1mg/kg纳米碳粉对胃溃疡无明显治疗效果；3.3mg/kg纳米碳粉治疗组与造模组有显著差异，可见3.3mg/kg纳米碳粉对胃溃疡有明显治疗效果；10mg/kg纳米碳粉治疗组与造模组有显著差异，可见10mg/kg纳米碳粉对胃溃疡有明显治疗效果；30mg/kg纳米碳粉治疗组与造模组有显著差异，可见30mg/kg纳米碳粉对胃溃疡有明显治疗效果；同时，30mg/kg纳米碳粉治疗组与500mg/kg硫糖铝阳性组有显著差异，可见30mg/kg纳米碳粉治疗组比500mg/kg硫糖铝阳性组对胃溃疡的治疗效果较强；30mg/kg纳米碳粉治疗组对溃疡的治疗作用，明显强于3.3mg/kg和10mg/kg的纳米碳粉治疗组。

上述的ml/100g是指药物用量为100g大鼠体重的用药量。

对大鼠胃溃疡病理切片分析，取材时，肉眼观察到位粘膜有胃溃疡病灶，呈圆形，部分接近愈合，见粘膜皱裂集中，常规组织学检查，证实为胃溃疡病变。

正常组胃粘膜无自发性溃疡，粘膜表面光滑，肉色红润；无水乙醇0.6ml/100g造模组6h后，整个胃肿胀，胃窦明显淤血、充血、部分脱落现象；胃体病变不明显。

无水乙醇造模组第八日后胃部肿大、胃窦与胃体交界见两块较大溃疡，而500mg/kg硫糖铝阳性对照大鼠见胃窦近幽门处有两未愈合的红色斑点。30mg/kg活性碳治疗组未见溃疡斑块，粘膜有些肿胀；

通过上述结果显示，纳米碳粉治疗胃溃疡具有广阔的前景，目前还没有见公开报道。

但是，是药三分毒，为此纳米碳粉的用量虽然体现为越多越好，但其毒性控制其上限值为50mg/kg。

再对纳米碳粉毒性实验检测，通过昆明小鼠60只，体重20-22g，平均分成10组，对其采用不同浓度的纳米碳粉进行灌胃处理，浓度分别为40mg/kg，45mg/kg，50mg/kg，70mg/kg，90mg/kg，200mg/kg，400mg/kg，450mg/kg，500mg/kg，600mg/kg，灌胃24h后，见每组死亡只数分别为依次为0、0、1、1、2、3、3、4、4、6，分别计算死亡率为0、0、16.7％、16.7％、33.3％、50％、50％、66.7％、66.7％、100％。由此可以得出，在<50mg/kg的剂量下，纳米碳粉为无毒性作用，在[50-500]mg/kg的剂量下的有一定的死亡，具有毒性，当剂量大于500mg/kg时，小鼠的死亡率达到100％，为此，在进行胃溃疡治疗时，纳米碳粉的用量为[3.3-50)mg/kg时为较佳。

在治疗幽门螺杆菌时，选取悉尼菌株，简称Hp的幽门螺杆菌；分别采用对照药物1：克拉霉素；对照药物2：奥美拉唑；对照药物3：硫糖铝：试验药0.5％纳米碳粉、0.1％纳米碳粉、0.02％的纳米碳粉。

用生理盐水将上述幽门螺杆菌液稀释至10⁶CFU/ml备用，将0.5％纳米碳粉、0.1％纳米碳粉、0.02％的纳米碳粉稀释至100倍备用，将克拉霉素稀释至1mg/ml备用，将奥美拉唑稀释至80微克/ml备用。

再在96孔板的孔中加入50ml10⁶CFU/ml的菌液，复两孔；加完后迅速加入纳米碳粉和阳性药物以及阴阳性对照样品50ml；再将其进行孵育处理，即盖上封口膜密封孔板，在37℃的恒温箱中孵育24h，再向孵育完后的相应孔板中加入尿素试剂，50ml/孔，放于37℃恒温箱中孵育30min显色，再将其在578纳米的波长处读数处理，记录每组的OD值，见表2所示：

表2：

组别	OD值(复孔平均值)
		0.5％纳米碳粉	0.2805
0.1％纳米碳粉	0.424
		0.02％纳米碳粉	1.313
尿素试剂组	2.809
		蒸馏水组	2.294
奥美拉唑组	1.3125
		克拉霉素组	1.1585
奥美拉唑+克拉霉素组	0.665
		硫糖铝组	1.218
尿素酶本底组	0.464

在上表2显示的结果来看，纳米碳粉可以抑制幽门螺杆菌尿素酶的活性，其中纳米碳粉的OD值最低，抑制幽门螺杆菌尿素酶的活性效果依次是0.5％纳米碳粉最佳、0.1％纳米碳粉次之，0.02％的纳米碳粉不明显。

在对幽门螺杆菌进行体外抑制生长的实验，用生理盐水将上述Hp菌液稀释至10⁶CFU/ml(OD值为0.32、快速脲酶反应OD值1.53)备用；将克拉霉素稀释至1mg/ml备用，将奥美拉唑稀释至80微克/ml备用；纳米碳粉不做稀释，直接上样。

将10⁶CFU/ml的菌液均匀涂布到幽门螺杆菌固体培养基上，将不同组别进行标号处理，分别向不同组别上上药，并将培养基放在混合气气瓶(85％氮气、10％的二氧化碳、5％的氧气)中培养72h后，观察试验抑菌环的大小，其结果见表3所示：

表3

组别	抑菌圈大小(mm)
		生理盐水组(阴性对照)	0
0.5％纳米碳粉组	5
		0.1％纳米碳粉组	2
0.02％纳米碳粉组	2
		克拉霉素组(阳性对照)	8
奥美拉唑组	0

由表3的数据显示结果可以看出，纳米碳粉对幽门螺杆菌的生长具有一定的抑制作用，其中0.5％纳米碳粉的抑制效果较佳，0.1％和0.02％的纳米碳粉对幽门螺杆菌的抑制效果相当，并且三种不同浓度的纳米碳粉对幽门螺杆菌的生长抑制作用比奥美拉唑组较强，但没有克拉霉素组优。

除上述对幽门螺杆菌、胃溃疡等疾病的治疗外，还对纳米碳粉用于癌细胞的治疗实验，通过空白对照组用生理盐水，对照组采用传统的放化疗治疗后的癌症治疗辅助药物以及本发明的纳米碳粉，并分别将纳米碳粉的调整为1mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、30mg/kg、40mg/kg、45mg/kg进行对小鼠癌变后治疗实验，观察小鼠癌变细胞的体积变化情况。

具体的操作方案为：取80只昆明小鼠，并对80只昆明小鼠采用紫外照射48h，使得小鼠的细胞癌化，再采用放射技术，查看癌变小鼠的情况，其中癌变小鼠有73只小鼠均发生癌变；再将73只小鼠分成10组，空白对照组为11只，对照组为11只，30mg/kg纳米碳粉组11只，其他各组为10只，并将其分栏标号处理，同时检测上述小鼠的癌细胞体积情况。

再采用上述药物配合饲料，按照传统药物20mg配制饲料1kg饲料配制成对照组药物；空白对照组的生理盐水用量为与传统药物等量；同时按照1mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、30mg/kg、40mg/kg、45mg/kg的纳米碳粉饲料作为药物配制，并按照每天饲喂3次，每天饲喂0.5kg的饲料进行小鼠治疗，在饲喂10天后，对小鼠癌细胞体积变化情况进行统计与分析。

由上述实验得出，纳米碳粉相比传统的癌细胞抑制用药来看，本发明的10mg/kg、20mg/kg、30mg/kg、40mg/kg、45mg/kg明显优于传统药物；本发明1mg/kg对癌细胞的继续扩大有一定的抑制作用，但与传统药物相比，其效果不明显，在纳米碳粉实验组中，20mg/kg、30mg/kg、40mg/kg纳米碳粉组的抑制效果明显优于其他各组，并且在这三组中的抑制效果，其差异不明显。

由此可以得出，本发明的纳米碳粉对癌细胞的体积扩大具有比传统癌症细胞用药较优的特点，能够对癌细胞具有显著的抑制作用。

本发明的一种纳米碳粉，在水中的分散率为99.17％、有95％以上的颗粒的颗粒度≤5nm。

通过上述的整个实验过程，可以推断该纳米碳粉应用于医药领域能够取得一定的效果。

尤其是在应用于医药是应用于消化***疾病用药，具体是应用于消化***疾病用药是应用于胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡、幽门螺杆菌、溃疡性结肠炎、痢疾、肠道传染病用药。

在应用时，是将纳米碳粉与人体等渗溶液配合成制剂应用，进而能够起到治疗人体疾病的效果。

采用的人体等渗溶液一般为1000ml水中含有5g氯化钠、0.31g碳酸氢钠、0.231g氯化钾。

在于人体等渗溶液配合成制剂后，作为医药领域的应用时，其中纳米碳粉的浓度为0.01-0.5％。在较优胃溃疡制剂中，其中纳米碳粉的浓度为0.01-0.3％。在较优幽门螺杆菌制剂中，其中纳米碳粉的浓度为0.02-0.5％。在较优的癌细胞抑制制剂中，其中纳米碳粉的浓度为0.1-0.4％。

该纳米碳粉在用于医药领域的治疗时，对于不同的疾病，其纳米碳粉在医药制剂中的浓度应当有所调整，但其总浓度含量不能大于0.5％，即用于大鼠时，含量不得超过50mg/kg。

上述浓度的用量情况为每次用药量，每天仅需用药一次，避免每天过多量的纳米碳粉给生物体带来副作用。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

①本发明摆脱了传统人们的观点，将纳米碳粉的颗粒度降低至5nm以下，并且在水中的分散率控制为99.17％时，将其用于医药治疗领域，即摆脱了传统的仅仅将纳米碳制作成碳管、碳纤维束、碳溶胶等作为载体用于医药领域的思维，而将纳米碳粉通过纳米级别的不断提高，获得一种在5nm以下，并且在99.17％时能治疗疾病的纳米碳粉制剂，为纳米碳粉的推广应用提供了广阔的情景。

②本发明的纳米碳粉不仅仅是利用纳米碳粉的高吸附性作用，还开拓出了纳米碳粉的另外一种用途，将其直接作为治疗某种疾病的药物或者辅助药物，尤其是在消化***疾病领域的用药；它能够明显改善胃溃疡的治愈率和有效率，提高胃溃疡患者的生活质量；能够抑制幽门螺杆菌的活性以及生长，并且还对癌细胞的体积扩大具有一定的抑制作用，其毒副性能够控制。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

一种治疗胃溃疡的纳米碳粉的制剂，其纳米碳粉在水中的分散率为99.17％、有95％以上的颗粒的颗粒度≤5nm。

将其与人体等渗溶液进行配制，获得治疗胃溃疡制剂，其中人体等渗溶液为1000ml水中含有5g氯化钠、0.31g碳酸氢钠、0.231g氯化钾配制而成的溶液，在获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度为0.01％。

除此之外，在获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度还可以为0.1％。

除上述之外，在获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度还可以为0.3％。

在治疗胃溃疡时，获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度还可以为0.4％。

实施例2

一种治疗幽门螺杆菌的纳米碳粉制剂，其纳米碳粉在水中的分散率为99.17％、有95％以上的颗粒的颗粒度≤5nm。

将其与人体等渗溶液进行配制，获得治疗幽门螺杆菌的制剂，其中人体等渗溶液为1000ml水中含有5g氯化钠、0.31g碳酸氢钠、0.231g氯化钾配制而成的溶液，在获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度为0.02％。

除此之外，在获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度还可以为0.1％。

除上述之外，在获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度还可以为0.2％。

在治疗幽门螺杆菌时，获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度还可以为0.5％。

实施例3

一种抑制癌细胞生长的纳米碳粉制剂，其纳米碳粉在水中的分散率为99.17％、有95％以上的颗粒的颗粒度≤5nm。

将其与人体等渗溶液进行配制，获得抑制癌细胞生长的制剂，其中人体等渗溶液为1000ml水中含有5g氯化钠、0.31g碳酸氢钠、0.231g氯化钾配制而成的溶液，在获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度为0.08％。

除此之外，在获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度还可以为0.15％。

除上述之外，在获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度还可以为0.27％。

在抑制癌细胞时，获得的制剂中，纳米碳粉的质量浓度还可以为0.45％。

在此有必要指出的是，上述内容的阐述仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明，并不是对本发明的进一步的限制，本领域技术人员在此基础上做出的非突出的实质性特征和非显著进步的改进，均属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种纳米碳粉，其特征在于，在水中的分散率为99.17％、有95％以上的颗粒的颗粒度为≤5nm。

2.如权利要求1所述的纳米碳粉的应用，其特征在于，应用于医药。

3.如权利要求2所述的纳米碳粉的应用，其特征在于，所述的应用于医药是应用于消化***疾病用药。

4.如权利要求3所述的纳米碳粉的应用，其特征在于，所述的应用于消化***疾病用药是应用于胃炎、胃溃疡、十二指肠溃疡、幽门螺杆菌、溃疡性结肠炎、痢疾、肠道传染病用药。

5.如权利要求2或3或4所述的纳米碳粉的应用，其特征在于，所述的应用是将纳米碳粉与人体等渗溶液配合成制剂应用。

6.如权利要求5所述的纳米碳粉的应用，其特征在于，所述的人体等渗溶液为1000ml水中含有5g氯化钠、0.31g碳酸氢钠、0.231g氯化钾。

7.如权利要求5所述的纳米碳粉的应用，其特征在于，所述的制剂，其中纳米碳粉的浓度为0.01-0.5％。

8.如权利要求5所述的纳米碳粉的应用，其特征在于，所述的制剂，其中纳米碳粉的浓度为0.01-0.3％。

9.如权利要求5所述的纳米碳粉的应用，其特征在于，所述的制剂，其中纳米碳粉的浓度为0.02-0.5％。

10.如权利要求5所述的纳米碳粉的应用，其特征在于，所述的制剂，其中纳米碳粉的浓度为0.1-0.4％。