含碲化合物、利用其制备碲金纳米颗粒的方法及碲金纳米颗粒在制备抗肿瘤药物中的应用
阅读说明：本技术 含碲化合物、利用其制备碲金纳米颗粒的方法及碲金纳米颗粒在制备抗肿瘤药物中的应用 (Tellurium-containing compound, method for preparing tellurium gold nanoparticles by using tellurium-containing compound and application of tellurium gold nanoparticles in preparing antitumor drugs ) 是由 许华平 戴以恒 李天予 于 2020-12-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了含碲化合物、利用其制备碲金纳米颗粒的方法及碲金纳米颗粒在制备抗肿瘤药物中的应用。本方法利用碲化合物及金的氯离子络合物制得碲金纳米颗粒；上述纳米颗粒可在氧化剂的作用下实现刺激响应。将上述碲金纳米颗粒与肿瘤细胞共孵育,可观察到细胞存活率的显著降低；将上述碲金纳米颗粒与正常细胞共孵育,细胞生存状态良好。本发明基于碲元素的还原性及配位相互作用,使含碲化合物同时充当还原剂与稳定剂,在调控碲化合物分子结构的同时,采用不同的材料合成方法,制备了碲金纳米颗粒。所制备材料具有氧化刺激响应性,是一种潜在的选择性抗肿瘤药物,具有很好的临床应用前景。(The invention discloses a tellurium-containing compound, a method for preparing tellurium gold nanoparticles by using the same and application of the tellurium gold nanoparticles in preparing antitumor drugs. The method utilizes a tellurium compound and a chlorine ion complex of gold to prepare tellurium-gold nanoparticles; the nanoparticles can realize stimulus response under the action of an oxidizing agent. The tellurium gold nano-particles and tumor cells are incubated together, and the obvious reduction of the cell survival rate can be observed; the tellurium gold nano-particles and normal cells are incubated together, and the survival state of the cells is good. According to the invention, based on the reducibility and coordination interaction of tellurium elements, a tellurium-containing compound is used as a reducing agent and a stabilizing agent at the same time, and tellurium and gold nanoparticles are prepared by adopting different material synthesis methods while regulating the molecular structure of the tellurium compound. The prepared material has oxidation stimulation responsiveness, is a potential selective antitumor drug and has good clinical application prospect.)
技术领域
本发明涉及纳米生物医学领域，具体涉及含碲化合物、利用其制备碲金纳米颗粒的方法及碲金纳米颗粒在抗肿瘤药物中的应用。
背景技术
癌症是常见的恶性疾病之一，因其发展迅速、治愈率低、复发率高的特点，对患者造成严重的经济及心理负担。
+4价含碲功能结构具有潜在抗肿瘤活性，此类化合物可通过抑制细胞内硒醇结构活性位点，破坏细胞内氧化还原平衡诱导细胞发生凋亡。AS101是一种进入临床试验二期的+4价含碲分子，然而，由于其稳定性较低、选择性较差，未能实现进一步的临床试验。解决含碲结构稳定性低、选择性差的缺陷是发展新型抗肿瘤药物的关键。
纳米材料与纳米技术的发展为癌症的诊断与治疗发展了全新的体系。其中，金纳米颗粒因其多样的功能性广受关注——基于其光热效应，金纳米颗粒可用作光热治疗的热介质与光声成像的造影剂；基于其高原子序数，金纳米颗粒可用作放疗的辐射增敏剂与CT成像的造影剂；基于纳米结构较大的比表面积，金纳米颗粒可用于化疗药物的载体。然而，此类纳米药物存在材料结构复杂、合成步骤繁琐的缺点，难以通过工业化生产实现有效的经济效益。同时，此类纳米药物在杀伤肿瘤细胞的同时，对正常细胞也存在较大的毒副作用，需表面修饰靶向小分子或特异性蛋白才能实现选择性治疗，这将导致此类药物的临床应用存在价格高昂、存储条件苛刻的问题。
因此，如何进一步发展制备便捷、具有选择性杀伤效果的纳米药物具有重大的应用前景与生物医学意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足之处，公开了一种含碲化合物、利用其制备碲金纳米颗粒的方法及碲金纳米颗粒在抗肿瘤药物中的应用。本发明改进并拓展了现存金纳米颗粒制备方法，基于含碲化合物的还原性与配位性，通过调控分子结构，设计了多种可以同时作为还原剂与稳定剂的含碲化合物，采用一锅法原位还原配位制备了碲金纳米颗粒。本发明发展了所制备纳米材料的生物医学应用，该材料可在引起肿瘤细胞凋亡的同时，确保正常细胞的活性，是一种潜在的选择性抗肿瘤药物。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面提出的一种含碲化合物，其特征在于，其结构式为HO-EGX-CY-Te-EGX-CY-OH，其中，HO-EGY-为亲水链段，EG-为氧乙基，重复单元数X为2～6；CY-为疏水链段，碳原子个数Y为2～6。
本发明第二方面提出一种利用上述含碲化合物制备碲金纳米颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述含碲化合物与含金试剂按照摩尔比2～12：1在溶剂中混合均匀，得到金元素摩尔浓度为0.1～1mmol/L的均匀混合体系；
(2)将步骤(1)制备的均匀混合体系除去溶剂后，进行润洗、干燥，得到粉末状的碲金纳米颗粒。
进一步地，步骤(1)所述含金试剂采用氯金酸和氯化亚金中的任意一种或两种的混合物。
进一步地，步骤(1)中溶剂采用去离子水、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙二醇、乙醇和甲醇中的任意一种或多种的混合物。
本发明第三方面提出一种利用上述制得的碲金纳米颗粒在制备抗肿瘤药物中的应用。
进一步地，所述抗肿瘤药物针对的肿瘤类型为肝癌、乳腺癌、肺腺和胰腺癌。
本发明的特点及有益效果：
本发明所用含碲化合物具有还原性与配位性两大特点——其还原性能够将游离态的金元素还原成金单质；其配位性基于软硬酸碱理论，含碲化合物作为稳定剂，通过碲-金相互作用降低单质金表面能，使单质金以纳米尺寸均匀分散，有效避免团聚。除此以外，所得碲金纳米颗粒具有氧化刺激响应性，可通过级联放大的机理，使肿瘤细胞内过度表达的活性氧物质浓度进一步升高，在不影响正常细胞健康生长的同时，引起肿瘤细胞的凋亡。本发明基于碲-金相互作用，赋予含碲功能结构良好的热力学稳定性；基于含碲功能结构的氧化还原刺激响应性与肿瘤内部高活性氧浓度的微环境实现了碲金纳米颗粒的选择性治疗效果。本发明解决了含碲功能结构稳定性差、选择性低的缺点，可用于制备选择性抗肿瘤纳米药物，具有潜在的临床应用前景。
本发明首先合成了含碲化合物，随后通过一锅法制备了碲金纳米颗粒。CCK-8检测及流式细胞仪检测结果显示，该碲金纳米颗粒在未修饰靶向基团的情况下，对肿瘤细胞具有显著细胞毒性而对正常细胞无显著细胞毒性。
综上所述，本发明所报道碲金纳米颗粒相比传统化疗药物具有制备简单、对正常细胞毒副作用低的优势，在癌症治疗领域具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明提出的含碲化合物、利用其制备碲金纳米颗粒的方法及碲金纳米颗粒在制备抗肿瘤药物中的应用的示意图。
图2的(a)～(e)为HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH(双(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基)4,4'-碲基二己酸酯)的分子式、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、核磁共振碲谱以及电喷雾电离质谱。
图3的(a)～(e)为HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH(双(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基)4,4'-碲基二己酸酯)的分子式、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、核磁共振碲谱以及电喷雾电离质谱。
图4的(a)～(e)为HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH(双(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基)4,4'-碲基二己酸酯)的分子式、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、核磁共振碲谱以及电喷雾电离质谱。
图5的(a)～(e)为HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH(双(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基)4,4'-碲基二己酸酯)的分子式、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、核磁共振碲谱以及电喷雾电离质谱。
图6的(a)～(e)为HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH(双(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基)4,4'-碲基二己酸酯)的分子式、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、核磁共振碲谱以及电喷雾电离质谱。
图7的(a)～(e)为HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH(双(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基)4,4'-碲基二己酸酯)的分子式、核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、核磁共振碲谱以及电喷雾电离质谱。
图8为碲金纳米颗粒的能量色散X射线光谱图。
图9为碲金纳米颗粒碲元素与金元素的X射线光电子能谱分析图。
图10为碲金纳米颗粒的透射电子显微镜图。
图11为40、60、80℃制备所得碲金纳米颗粒动态光散射图。
图12为40、60、80℃制备所得碲金纳米颗粒紫外-可见吸收图。
图13为碲金纳米颗粒在过氧化氢作用下随时间变化的透射电子显微镜图。
图14为碲金纳米颗粒在过氧化氢作用下随时间变化的X射线光电子能谱分析图。
图15的(a)和(b)分别为人正常肝细胞(L02)及人肝癌细胞(HepG2)与不同浓度碲金纳米颗粒共孵育24h通过细胞凋亡试剂盒染色的流式细胞仪检测结果。
图16为人正常肝细胞(L02)及人肝癌细胞(HepG2)与不同浓度传统金纳米颗粒(AuNP/Citrate)共孵育24h通过CCK-8试剂盒染色的酶联免疫检测仪检测结果。
图17为人正常肝细胞(L02)及人肝癌细胞(HepG2)与不同浓度含碲化合物((HO-EG4-C6)2-Te)共孵育24h通过CCK-8试剂盒染色的酶联免疫检测仪检测结果。
图18为人正常肝细胞(L02)及人肝癌细胞(HepG2)与不同浓度硒金纳米颗粒(AuNP-Se)共孵育24h通过CCK-8试剂盒染色的酶联免疫检测仪检测结果。
图19为人正常肝细胞(L02)及人肝癌细胞(HepG2)与不同浓度碲金纳米颗粒(Tellurium-Gold Nanoparticle,TG NP)共孵育24h通过CCK-8试剂盒染色的酶联免疫检测仪检测结果。
图20为人正常乳腺上皮细胞(MCF-10A)、人乳腺癌细胞(MCF-7)、人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)、人非小细胞肺癌细胞(A549)及胰腺癌细胞(Panc-1)与不同浓度碲金纳米颗粒共孵育24h通过CCK-8试剂盒染色的酶联免疫检测仪检测结果。
图21为小鼠肿瘤在尾静脉注射磷酸盐缓冲液(PBS)、尾静脉注射传统金纳米颗粒(AuNP/Citrate)的PBS溶液、尾静脉注射含碲化合物((HO-EG4-C6)2-Te)的PBS溶液、尾静脉注射硒金纳米颗粒(AuNP-Se)的PBS溶液、尾静脉注射碲金纳米颗粒(Tellurium-GoldNanoparticle,TG NP)的PBS溶液后的肿瘤体积变化曲线。
图22为小鼠肿瘤在尾静脉注射磷酸盐缓冲液(PBS)、尾静脉注射传统金纳米颗粒(AuNP/Citrate)的PBS溶液、尾静脉注射含碲化合物((HO-EG4-C6)2-Te)的PBS溶液、尾静脉注射硒金纳米颗粒(AuNP-Se)的PBS溶液、尾静脉注射碲金纳米颗粒(Tellurium-GoldNanoparticle,TG NP)的PBS溶液后的小鼠体重变化曲线。
图23为小鼠肿瘤在尾静脉注射磷酸盐缓冲液(PBS)、尾静脉注射传统金纳米颗粒(AuNP/Citrate)的PBS溶液、尾静脉注射含碲化合物((HO-EG4-C6)2-Te)的PBS溶液、尾静脉注射硒金纳米颗粒(AuNP-Se)的PBS溶液、尾静脉注射碲金纳米颗粒(Tellurium-GoldNanoparticle,TG NP)的PBS溶液后的肿瘤图片。
图24的(a)和(b)分别为小鼠注射药物18天后血液中谷丙转氨酶(ALT,AlanineAminotransferase)及谷草转氨酶(AST,Aspartate Transaminase)的含量。
图25的(a)和(b)分别为小鼠注射药物18天后血液中肌酸激酶(CK,CreatineKinase)及乳酸脱氢酶(LDH,Lactate Dehydrogenase)的含量。
图26的(a)和(b)分别为小鼠注射药物18天后血液中尿素(UREA)及血尿素氮(BUN,Blood Urea Nitrogen)的含量。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。另外，如果没有明确说明，在下面的实施例中所采用的所有试剂均为市场上可以购得的，或者可以按照本文或已知的方法合成的，对于没有列出的反应条件，也均为本领域技术人员容易获得的。
参见图1，本发明提出的一种含碲化合物，其结构式为HO-EGX-CY-Te-EGX-CY-OH，其中HO-EGY-为亲水链段，EG-为氧乙基，其重复单元数X为2～6；CY-为疏水链段，碳原子个数Y为2～6。
本发明还提出一种利用上述含碲化合物制备碲金纳米颗粒的方法，具体包括如下步骤：
(1)将上述含碲化合物与含金试剂按照摩尔比2～12：1在溶剂中混合均匀，得到金元素摩尔浓度为0.1～1mmol/L的均匀混合体系；所述含金试剂采用氯金酸或氯化亚金中的任意一种或两种的混合物；所述溶剂采用去离子水、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、乙二醇、乙醇和甲醇中的任意一种或多种的混合物；
(2)将步骤(1)制备的均匀混合体系通过冻干、真空烘箱烘干或旋转蒸发除去溶剂，进行润洗，真空烘箱烘干、氮气吹干或冻干得到粉末状的碲金纳米颗粒。
本发明还提出将上述制备的碲金纳米颗粒应用于抗肿瘤药物中的方法，本发明通过细胞实验发现，通过将低浓度碲金纳米颗粒与肿瘤细胞——人肝癌细胞(HepG2)、人乳腺癌细胞(MDA-MB-231、MCF-7)、人肺腺癌细胞(A549)、胰腺癌细胞(Panc-1)共孵育24小时，可观察到肿瘤细胞的显著性凋亡；通过将相同浓度的碲金纳米颗粒与健康细胞——人正常肝细胞(L02)与人正常乳腺细胞(MCF-10A)共孵育24小时，无显著细胞毒性。BALB/c裸鼠实验进一步分析显示，低浓度碲金纳米颗粒可抑制小鼠体内肿瘤生长，且无肝、肾、心脏毒性。
以下描述本发明的实施例：
实施例1：基于HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH(双(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基)4,4'-碲基二己酸酯)与氯金酸的碲金纳米颗粒制备及其在制备抗肿瘤药物中的应用
(1)将88.7mg HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH溶于1mL去离子水得到组分A，将9.6mg氯金酸溶于1mL去离子水得到组分B。将组分A与组分B在5mL反应瓶中充分混匀，得到均匀混合体系。将上述混合体系冻干，并使用2mL二氯甲烷润洗3次，氮气吹干，得到碲金纳米颗粒。其中HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH分子的合成过程如下：
将5.64g六甘醇溶于装有100mL二氯甲烷的圆底烧瓶中，在冰水浴搅拌的条件下，通过恒压滴液漏斗向圆底烧瓶内滴加4.27g 6-溴己酰氯。向体系滴加0.24g N,N-二甲基吡啶，室温反应4h。反应结束，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG6-C6-Br(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基6-溴代己酸酯)。将0.64g碲粉与1.13g硼氢化钠加入250mL的圆底烧瓶中，向其中加入50mL去离子水。在氮气氛围下40℃反应30min，得到淡紫色透明溶液，恢复至室温备用。将4.59g HO-EG6-C6-Br溶于10mL四氢呋喃，加入上述淡紫色透明溶液，在氮气氛围下室温反应30min。反应结束，使用20mL二氯甲烷萃取反应体系三次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥。过滤除去无水硫酸钠，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG6-C6-Te-C6-EG6-OH。
(2)将上述均匀混合体系在室温下反应5min，冷冻干燥除去溶剂，二氯甲烷润洗烘干，得到粉末状碲金纳米颗粒。
(3)将上述碲金纳米颗粒分散于细胞培养基，与L02细胞共孵育，可观察到细胞生存状态良好。
(4)将与步骤(3)中等质量浓度碲金纳米颗粒分散于细胞培养基，与HepG2细胞共孵育，可观察到细胞发生明显凋亡。
(5)将与步骤(3)中等质量浓度碲金纳米颗粒分散于细胞培养基，与MCF-10A细胞共孵育，可观察到细胞生存状态良好。
(6)将与步骤(3)中等质量浓度碲金纳米颗粒分散于细胞培养基，与MCF-7细胞共孵育，可观察到细胞发生明显凋亡。
(7)将与步骤(3)中等质量浓度碲金纳米颗粒分散于细胞培养基，与MDA-MB-231细胞共孵育，可观察到细胞发生明显凋亡。
(8)将与步骤(3)中等质量浓度碲金纳米颗粒分散于细胞培养基，与A549细胞共孵育，可观察到细胞发生明显凋亡。
(9)将与步骤(3)中等质量浓度碲金纳米颗粒分散于细胞培养基，与Panc-1细胞共孵育，可观察到细胞发生明显凋亡。
(10)将碲金纳米颗粒分散于磷酸盐缓冲液(PBS)，通过尾静脉向带有肿瘤的小鼠注射，可观察到肿瘤体积被明显抑制。
实施例2：基于HO-EG4-C6-Te-C6-EG4-OH(双(2-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)4,4'-碲基二己酸酯)与氯金酸的碲金纳米颗粒制备及其在制备抗肿瘤药物中的应用
本实施例与实施例1的不同之处在于碲金纳米颗粒的制备，其余步骤均与实施例1相同，具体为：
将142.0mg HO-EG4-C6-Te-C6-EG4-OH溶于1mL乙二醇得到组分A，将2.6mg氯金酸溶于1mL二甲基亚砜得到组分B。将组分A与组分B在5mL反应瓶中充分混匀，得到均匀混合体系。将上述混合体系真空烘箱烘干，并使用2mL四氢呋喃润洗3次，真空烘箱烘干，得到碲金纳米颗粒。其中HO-EG4-C6-Te-C6-EG4-OH分子的合成过程如下：
将3.88g四甘醇溶于装有100mL二氯甲烷的圆底烧瓶中，在冰水浴搅拌的条件下，通过恒压滴液漏斗向圆底烧瓶内滴加4.27g 6-溴己酰氯。向体系滴加0.24g N,N-二甲基吡啶，室温反应4h。反应结束，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG4-C6-Br(2-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)6-溴代己酸乙酯)。将0.64g碲粉与1.13g硼氢化钠加入250mL的圆底烧瓶中，向其中加入50mL去离子水。在氮气氛围下40℃反应30min，得到淡紫色透明溶液，恢复至室温备用。将3.71g HO-EG4-C6-Br溶于10mL四氢呋喃，加入上述淡紫色透明溶液，在氮气氛围下室温反应30min。反应结束，使用20mL二氯甲烷萃取反应体系三次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥。过滤除去无水硫酸钠，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG4-C6-Te-C6-EG4-OH。
实施例3：基于HO-EG2-C6-Te-C6-EG2-OH(双(2-(2-羟基乙氧基)乙基)6,6'-碲基二己酸酯)与氯金酸的碲金纳米颗粒制备及其在制备抗肿瘤药物中的应用
本实施例与实施例1的不同之处在于碲金纳米颗粒的制备，其余步骤均与实施例1相同，具体为：
将17.8mg HO-EG2-C6-Te-C6-EG2-OH溶于1mL甲醇得到组分A，将2.0mg氯化亚金溶于1mL去乙二醇得到组分B。将组分A与组分B在5mL反应瓶中充分混匀，得到均匀混合体系。将上述混合体系利用真空烘箱烘干除去溶剂，并使用2mL乙酸乙酯润洗3次，氮气吹干，得到碲金纳米颗粒。其中HO-EG2-C6-Te-C6-EG2-OH分子的合成过程如下：
将2.12g二甘醇溶于装有100mL二氯甲烷的圆底烧瓶中，在冰水浴搅拌的条件下，通过恒压滴液漏斗向圆底烧瓶内滴加4.27g 6-溴己酰氯。向体系滴加0.24g N,N-二甲基吡啶，室温反应4h。反应结束，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG2-C6-Br(6-溴代己酸2-(2-羟基乙氧基)乙酯)。将0.64g碲粉与1.13g硼氢化钠加入250mL的圆底烧瓶中，向其中加入50mL去乙二醇。在氮气氛围下40℃反应30min，得到淡紫色透明溶液，恢复至室温备用。将2.83g HO-EG2-C6-Br溶于10mL四氢呋喃，加入上述淡紫色透明溶液，在氮气氛围下室温反应30min。反应结束，使用20mL二氯甲烷萃取反应体系三次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥。过滤除去无水硫酸钠，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG2-C6-Te-C6-EG2-OH。
实施例4：基于HO-EG6-C4-Te-C4-EG6-OH(双(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基)4,4'-碲基二丁酸酯)与氯金酸的碲金纳米颗粒制备及其在制备抗肿瘤药物中的应用
本实施例与实施例1的不同之处在于碲金纳米颗粒的制备，其余步骤均与实施例1相同，具体为：
将103.0mg HO-EG6-C4-Te-C4-EG6-OH溶于1mL二甲基甲酰胺得到组分A，将4.7mg氯化亚金溶于1mL乙醇得到组分B。将组分A与组分B在5mL反应瓶中充分混匀，得到均匀混合体系。将上述混合体系真空烘箱烘干，并使用2mL四氢呋喃/二氯甲烷混合溶剂润洗3次，真空烘箱烘干，得到碲金纳米颗粒。其中HO-EG6-C4-Te-C4-EG6-OH分子的合成过程如下：
将5.64g六甘醇溶于装有100mL二氯甲烷的圆底烧瓶中，在冰水浴搅拌的条件下，通过恒压滴液漏斗向圆底烧瓶内滴加3.71g 4-溴丁酰氯。向体系滴加0.25g N,N-二异丙基乙胺，室温反应4h。反应结束，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG6-C4-Br(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基4-溴代丁酸酯)。将0.64g碲粉与1.13g硼氢化钠加入250mL的圆底烧瓶中，向其中加入50mL去离子水。在氮气氛围下40℃反应30min，得到淡紫色透明溶液，恢复至室温备用。将4.31g HO-EG6-C4-Br溶于10mL四氢呋喃，加入上述淡紫色透明溶液，在氮气氛围下室温反应30min。反应结束，使用20mL二氯甲烷萃取反应体系三次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥。过滤除去无水硫酸钠，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG6-C4-Te-C4-EG6-OH。
实施例5：基于HO-EG4-C4-Te-C4-EG4-OH(双(2-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)4,4'-碲基二丁酸酯)与氯金酸的碲金纳米颗粒制备及其在制备抗肿瘤药物中的应用
本实施例与实施例1的不同之处在于碲金纳米颗粒的制备，其余步骤均与实施例1相同，具体为：
将65.4mg HO-EG4-C4-Te-C4-EG4-OH溶于1mL甲醇得到组分A，将1.9mg氯金酸溶于1mL乙二醇得到组分B。将组分A与组分B在5mL反应瓶中充分混匀，得到均匀混合体系。将上述混合体系旋转蒸发除去溶剂，并使用2mL乙酸乙酯/二氯甲烷混合溶剂润洗3次，氮气吹干，得到碲金纳米颗粒。其中HO-EG4-C4-Te-C4-EG4-OH分子的合成过程如下：
将3.88g四甘醇溶于装有100mL二氯甲烷的圆底烧瓶中，在冰水浴搅拌的条件下，通过恒压滴液漏斗向圆底烧瓶内滴加3.71g 4-溴丁酰氯。向体系滴加0.25g N,N-二异丙基乙胺，室温反应4h。反应结束，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG4-C4-Br(2-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)4-溴代丁酸乙酯)。将0.64g碲粉与1.13g硼氢化钠加入250mL的圆底烧瓶中，向其中加入50mL去离子水。在氮气氛围下40℃反应30min，得到淡紫色透明溶液，恢复至室温备用。将3.43g HO-EG4-C4-Br溶于10mL四氢呋喃，加入上述淡紫色透明溶液，在氮气氛围下室温反应30min。反应结束，使用20mL二氯甲烷萃取反应体系三次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥。过滤除去无水硫酸钠，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG4-C4-Te-C4-EG4-OH。
实施例6：基于HO-EG2-C4-Te-C4-EG2-OH(双(2-(2-羟基乙氧基)乙基)4,4'-碲基二丁酸酯)与氯金酸的碲金纳米颗粒制备及其在制备抗肿瘤药物中的应用
本实施例与实施例1的不同之处在于碲金纳米颗粒的制备，其余步骤均与实施例1相同，具体为：
将27.8mg HO-EG2-C4-Te-C4-EG2-OH溶于1mL去离子水得到组分A，将1.9mg氯金酸溶于1mL二甲基甲酰胺得到组分B。将组分A与组分B在5mL反应瓶中充分混匀，得到均匀混合体系。将上述混合体系真空烘箱烘干，并使用2mL乙酸乙酯/四氢呋喃混合溶剂润洗3次，真空烘箱烘干，得到碲金纳米颗粒。其中HO-EG2-C4-Te-C4-EG2-OH分子的合成过程如下：
将2.12g二甘醇溶于装有100mL二氯甲烷的圆底烧瓶中，在冰水浴搅拌的条件下，通过恒压滴液漏斗向圆底烧瓶内滴加3.71g 4-溴丁酰氯。向体系滴加0.25g N,N-二异丙基乙胺，室温反应4h。反应结束，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG2-C4-Br(2-(2-羟基乙氧基)4-溴代丁酸乙酯)。将0.64g碲粉与1.13g硼氢化钠加入250mL的圆底烧瓶中，向其中加入50mL去离子水。在氮气氛围下40℃反应30min，得到淡紫色透明溶液，恢复至室温备用。将2.55g HO-EG2-C4-Br溶于10mL四氢呋喃，加入上述淡紫色透明溶液，在氮气氛围下室温反应30min。反应结束，使用20mL二氯甲烷萃取反应体系三次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥。过滤除去无水硫酸钠，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG2-C4-Te-C4-EG2-OH。
实施例7：基于HO-EG6-C2-Te-C2-EG6-OH(双(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基)2,2'-碲基二乙酸酯)与氯金酸的碲金纳米颗粒制备及其在制备抗肿瘤药物中的应用
本实施例与实施例1的不同之处在于碲金纳米颗粒的制备，其余步骤均与实施例1相同，具体为：
将77.4mg HO-EG6-C2-Te-C2-EG6-OH溶于1mL乙醇得到组分A，将4.0mg氯金酸溶于1mL甲醇得到组分B。将组分A与组分B在5mL反应瓶中充分混匀，得到均匀混合体系。将上述混合体系冻干，并使用2mL乙酸乙酯/四氢呋喃/二氯甲烷混合溶剂润洗3次，氮气吹干，得到碲金纳米颗粒。其中HO-EG6-C2-Te-C2-EG6-OH分子的合成过程如下：
将5.64g六甘醇溶于装有100mL四氢呋喃的圆底烧瓶中，在冰水浴搅拌的条件下，通过恒压滴液漏斗向圆底烧瓶内滴加4.04g溴乙酰溴。向体系滴加0.20g三乙胺，室温反应4h。反应结束，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG6-C2-Br(17-羟基-3,6,9,12,15-五氧乙酰基2-溴乙酸酯)。将0.64g碲粉与1.13g硼氢化钠加入250mL的圆底烧瓶中，向其中加入50mL去离子水。在氮气氛围下40℃反应30min，得到淡紫色透明溶液，恢复至室温备用。将4.03g HO-EG6-C2-Br溶于10mL四氢呋喃，加入上述淡紫色透明溶液，在氮气氛围下室温反应30min。反应结束，使用20mL二氯甲烷萃取反应体系三次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥。过滤除去无水硫酸钠，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG6-C2-Te-C2-EG6-OH。
实施例8：基于HO-EG4-C2-Te-C2-EG4-OH(双(2-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)4,4'-碲基二乙酸酯)与氯金酸的碲金纳米颗粒制备及其在制备抗肿瘤药物中的应用
本实施例与实施例1的不同之处在于碲金纳米颗粒的制备，其余步骤均与实施例1相同，具体为：
将59.8mg HO-EG4-C2-Te-C2-EG4-OH溶于1mL二甲基亚砜得到组分A，将1.6mg氯化亚金溶于1mL二甲基甲酰胺得到组分B。将组分A与组分B在5mL反应瓶中充分混匀，得到均匀混合体系。将上述混合体系真空烘箱烘干，并使用2mL乙酸乙酯溶剂润洗3次，冻干，得到碲金纳米颗粒。其中HO-EG4-C2-Te-C2-EG4-OH分子的合成过程如下：
将3.88g四甘醇溶于装有100mL四氢呋喃的圆底烧瓶中，在冰水浴搅拌的条件下，通过恒压滴液漏斗向圆底烧瓶内滴加4.04g溴乙酰溴。向体系滴加0.20g三乙胺，室温反应4h。反应结束，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG4-C2-Br(2-(2-(2-(2-羟基乙氧基)乙氧基)乙氧基)2-溴乙酸乙酯)。将0.64g碲粉与1.13g硼氢化钠加入250mL的圆底烧瓶中，向其中加入50mL去离子水。在氮气氛围下40℃反应30min，得到淡紫色透明溶液，恢复至室温备用。将3.15g HO-EG4-C2-Br溶于10mL四氢呋喃，加入上述淡紫色透明溶液，在氮气氛围下室温反应30min。反应结束，使用20mL二氯甲烷萃取反应体系三次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥。过滤除去无水硫酸钠，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG4-C2-Te-C2-EG4-OH。
实施例9：基于HO-EG2-C2-Te-C2-EG2-OH(双(2-(2-羟基乙氧基)乙基)2,2'-碲基二乙酸酯)与氯金酸的碲金纳米颗粒制备及其在制备抗肿瘤药物中的应用
本实施例与实施例1的不同之处在于碲金纳米颗粒的制备，其余步骤均与实施例1相同，具体为：
将84.4mg HO-EG2-C2-Te-C2-EG2-OH溶于1mL乙二醇得到组分A，将1.6mg氯金酸溶于1mL乙二醇得到组分B。将组分A与组分B在5mL反应瓶中充分混匀，得到均匀混合体系。将上述混合体系冻干，并使用2mL四氢呋喃溶剂润洗3次，氮气吹干，得到碲金纳米颗粒。其中HO-EG2-C2-Te-C2-EG2-OH分子的合成过程如下：
将2.12g二甘醇溶于装有100mL二氯甲烷的圆底烧瓶中，在冰水浴搅拌的条件下，通过恒压滴液漏斗向圆底烧瓶内滴加4.04g溴乙酰溴。向体系滴加0.20g三乙胺，室温反应4h。反应结束，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG2-C2-Br(2-(2-羟基乙氧基)2-溴乙酸乙酯)。将0.64g碲粉与1.13g硼氢化钠加入250mL的圆底烧瓶中，向其中加入50mL去离子水。在氮气氛围下40℃反应30min，得到淡紫色透明溶液，恢复至室温备用。将2.27g HO-EG2-C2-Br溶于10mL四氢呋喃，加入上述淡紫色透明溶液，在氮气氛围下室温反应30min。反应结束，使用20mL二氯甲烷萃取反应体系三次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥。过滤除去无水硫酸钠，通过旋转蒸发除去溶剂，通过硅胶层析柱提纯产物，得到HO-EG2-C2-Te-C2-EG2-OH。
以下对本发明实施例的有效性进行验证：
1、含碲化合物的结构表征
将所制备含碲化合物溶解于氘代核磁试剂，通过核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、核磁共振碲谱以及电喷雾电离质谱对其进行结构表征。表征结果如图2-图7所示，证明可通过本发明提供的相关合成步骤得到目标含碲化合物。
2、碲金纳米颗粒元素组成表征
将所制备碲金纳米颗粒分散于去离子水，取20μL置于铜网晾干，通过能量色散X射线光谱(EDS)表征其组成，由图8结果所示，所得纳米颗粒的组成元素为碲和金。将所制备碲金纳米颗粒分散于水溶液，取20μL置于光滑硅片晾干，通过X射线光电子能谱分析(XPS)对碲金纳米颗粒中碲元素与金元素的价态开展进一步研究，根据其特征峰可知，碲为+2价(图9左)而金为0价(图9右)。0价金单质的生成证明了含碲化合物作为还原剂的作用。EDS结果表明含碲化合物作为稳定剂与纳米级单质金共存。
3、碲金纳米颗粒形貌表征
将所制备碲金纳米颗粒分散于去离子水，取20μL水溶液置于铜网晾干，通过电子投射显微镜(TEM)表征其形貌。由图10所示，所制备碲金纳米颗粒形貌规则均一。这一结果从侧面说明含碲化合物避免了纳米金的团聚，具有良好的稳定作用。
4、碲金纳米颗粒热力学稳定性测试
分别于40，60，80摄氏度的条件下制备了碲金纳米颗粒。通过动态光散射仪(DLS)表征所得纳米颗粒水合粒径。由图11可知，不同温度所得纳米颗粒水合粒径并无显著性变化，证明该碲金纳米结构的热力学稳定性，相关结论也可根据UV-VIS得到辅证(图12)。
5、碲金纳米颗粒氧化刺激响应性测试
将碲金纳米颗粒分散于水溶液，加入少量过氧化氢溶液。分别于6、24h取20μL水溶液置于铜网晾干，通过电子投射显微镜(TEM)表征其形貌。由图13所示，随时间推移，碲金纳米颗粒逐渐发生团聚。分别于0、6、12、18、24h时取20μL置于光滑硅片晾干。通过X射线光电子能谱分析(XPS)对碲金纳米颗粒中碲元素的价态变化进行表征，参见图14。其中位于574keV处的碲元素3d5/2峰逐渐减弱且在576keV处新的3d5/2峰逐渐增大，证明了这一过程中碲元素由+2价变为+4价的过程。+4价的碲元素不具有与金元素的配位性，因此无法降低纳米尺寸单质金的表面能，造成了碲金纳米颗粒的聚集。
6、碲金纳米颗粒细胞凋亡测试
通过流式细胞仪研究了碲金纳米颗粒对HepG2细胞活性的影响。同时，通过CCK-8实验发现碲金纳米颗粒在对HepG2细胞产生细胞毒性的同时，对L02细胞并未表现出显著的细胞毒性。
细胞凋亡实验所用的正常细胞系为人正常肝细胞(L02)与人正常乳腺细胞(MCF-10A)，所用肿瘤细胞系为人肝癌细胞(HepG2)、人乳腺癌细胞(MDA-MB-231、MCF-7)、人肺腺癌细胞(A549)、胰腺癌细胞(Panc-1)。
L02细胞的培养基的配制：在适于L02细胞的培养基中，分别加入含碲化合物、传统金纳米颗粒(AuNP/Citrate)、硒金纳米颗粒(AuNP-Se)及碲金纳米颗粒(TG NP)，从而分别获得含碲化合物最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μg mL-1的培养基；传统金纳米颗粒最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μg mL-1的培养基；碲金纳米颗粒最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μg mL-1的培养基。
HepG2细胞的培养基的配制：在适于HepG2细胞的培养基中，分别加入含碲化合物、传统金纳米颗粒及碲金纳米颗粒，从而分别获得含碲化合物最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μg mL-1的培养基；传统的金纳米颗粒最终浓度为0μgmL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μg mL-1的培养基；碲金纳米颗粒最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μg mL-1的培养基。
MCF-10A细胞的培养基的配制：在适于MCF-10A细胞的培养基中，加入碲金纳米颗粒，从而获得碲金纳米颗粒最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μg mL-1的培养基。
MCF-7细胞的培养基的配制：在适于MCF-7细胞的培养基中，加入碲金纳米颗粒，从而获得碲金纳米颗粒最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μgmL-1的培养基。
MDA-MB-231细胞的培养基的配制：在适于MDA-MB-231细胞的培养基中，加入碲金纳米颗粒，从而获得碲金纳米颗粒最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μgmL-1、20μg mL-1的培养基。
A549细胞的培养基的配制：在适于A549细胞的培养基中，加入碲金纳米颗粒，从而获得碲金纳米颗粒最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μg mL-1的培养基。
Panc-1细胞的培养基的配制：在适于Panc-1细胞的培养基中，加入碲金纳米颗粒，从而获得碲金纳米颗粒最终浓度为0μg mL-1、2μg mL-1、5μg mL-1、10μg mL-1、15μg mL-1、20μg mL-1的培养基。
分别采用上述配制所得L02细胞培养基培养L02细胞；采用上述配制所得HepG2细胞的培养基培养HepG2细胞；采用上述配制所得MCF-10A细胞的培养基培养MCF-10A细胞；采用上述配制所得MCF-7细胞的培养基培养MCF-7细胞；采用上述配制所得MDA-MB-231细胞的培养基培养MDA-MB-231细胞；采用上述配制所得A549细胞的培养基培养A549细胞；采用上述配制所得Panc-1细胞的培养基培养Panc-1细胞。
通过细胞凋亡试剂盒染色并使用流式细胞仪表征与碲金纳米颗粒共孵育24小时L02细胞与HepG2细胞的存活率，结果如图15所示。通过CCK-8试剂盒染色并使用酶联免疫检测仪表征与含碲化合物共孵育24小时L02细胞与HepG2细胞的存活率，结果如图16所示。通过CCK-8试剂盒染色并使用酶联免疫检测仪表征与传统金纳米颗粒共孵育24小时L02细胞与HepG2细胞的存活率，结果如图17所示。通过CCK-8试剂盒染色并使用酶联免疫检测仪表征与硒金纳米颗粒共孵育24小时L02细胞与HepG2细胞的存活率，结果如图18所示。通过CCK-8试剂盒染色并使用酶联免疫检测仪表征与碲金纳米颗粒共孵育24小时L02细胞与HepG2细胞的存活率，结果如图19所示。通过CCK-8试剂盒染色并使用酶联免疫检测仪表征与碲金纳米颗粒共孵育24小时MCF-10A细胞、MCF-7细胞、MDA-MB-231细胞、A549细胞与Panc-1细胞的存活率，结果如图20所示。
上述结果显示，碲金纳米颗粒对肿瘤细胞具有显著细胞毒性而对正常细胞无显著细胞毒性。而含碲化合物、传统金纳米颗粒、硒金纳米颗粒对正常细胞及肿瘤细胞均未表现出显著细胞毒性。证明碲金纳米颗粒与硒金纳米颗粒、传统金纳米颗粒以及含碲化合物具有完全不同的生物化学性质，是一种潜在的选择性抗肿瘤化疗药物。
7、碲金纳米颗粒的小鼠实验
小鼠实验使用BALB/c裸鼠，种植HepG2细胞成瘤，采用PBS缓冲溶液分别配制空白溶液、含碲化合物溶液、传统金纳米颗粒溶液、硒金纳米颗粒溶液及碲金纳米颗粒溶液。尾静脉注射上述溶液，每3天注射一次，肿瘤小鼠的用药剂量均为1mg/kg。每三天测量肿瘤相对体积及小鼠体重，肿瘤生长曲线结果如图21所示，结果显示含碲化合物、传统金纳米颗粒、硒金纳米颗粒对实体瘤无明显的抑制作用，碲金纳米颗粒对实体瘤有明显的抑制作用；小鼠体重变化如图22所示，结果表明含碲化合物、传统金纳米颗粒、硒金纳米颗粒、碲金纳米颗粒具有良好的生物相容性，对小鼠健康无明显影响。经过18天治疗后，小鼠肿瘤图片如图23所示，结果表明碲金纳米颗粒治疗组小鼠肿瘤体积显著小于其余治疗组。同时，18天后小鼠血生化指标——谷丙转氨酶(ALT,Alanine Aminotransferase)、谷草转氨酶(AST,Aspartate Transaminase)、肌酸激酶(CK,Creatine Kinase)、乳酸脱氢酶(LDH,LactateDehydrogenase)、尿素(UREA)、血尿素氮(BUN,Blood Urea Nitrogen)。检测结果显示，碲金纳米颗粒无肝毒性、心脏毒性以及肾毒性(图24-图26)，临床应用前景良好。
此外，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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