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一种基于新型酸碱缓冲对的抗癌溶液

文献发布时间:2023-06-19 11:34:14



技术领域

本发明为一种基于新型酸碱缓冲对的抗癌溶液,它是由磷酸二氢钠和L-组氨酸组成新型的酸碱缓冲对,在该新型酸碱缓冲对的基础上再加入L-丙氨酸后加纯净水配制而成的具有抗癌作用的弱碱性溶液。

背景技术

早在1921年,德国科学家Otto.Warburg发现,癌细胞的葡萄糖代谢与正常细胞的葡萄糖代谢不同,这种不同表现在:(1)正常细胞在氧气充足的情况下,先在细胞质内将葡萄糖转化为丙酮酸,在此转化过程中,通过底物水平磷酸化产生少量的能源物质ATP,另外,还将细胞质中的氧化型的NAD

上述的正常细胞在缺氧的情况下,其细胞质内的丙酮酸被乳酸脱氢酶催化转变成乳酸的过程,被称为“无氧糖酵解反应”;上述的癌细胞在氧气充足的情况下,其细胞质内的丙酮酸被乳酸脱氢酶催化转变成乳酸的过程,被称为“有氧糖酵解反应”。

癌细胞所进行的“有氧糖酵解反应”,是一种低效的产能(ATP)反应,这种低效的产能(ATP)反应使得癌细胞对葡萄糖的需求量远大于正常细胞对葡萄糖的需求量,据现代的研究表明,癌细胞对葡萄糖的需求量大约是相应的正常细胞对葡萄糖需求量的200倍。

癌细胞对葡萄糖具有高需求量的这一特点,已经被用来检测体内是否有癌病灶,临床上,先对葡萄糖进行标志,然后,将已标志的葡萄糖注入体内,体内若是有癌病灶,这些被标志的葡萄糖会在癌病灶处富集,在PET-CT影像图上,癌病灶会被显示成黑色的阴影而被检查出来。

对于癌细胞为什么会采用这种低效的产能反应来生产能源物质ATP,奥托.瓦伯格的解释是“癌细胞的线粒体结构受损,使得癌细胞不能进行氧化磷酸化反应”,奥托.瓦伯格并且认为是线粒体结构受损导致了癌症的发生。

虽然,Otto.Warburg发现了癌细胞内的糖代谢是“有氧糖酵解反应”,但是,Otto.Warburg对在癌细胞内为何会进行“有氧糖酵解反应”的原因解释,却并未受到学术界的普遍认可,其解释未受到学术界普遍认可的原因是,有研究者发现,虽然,一些癌细胞的线粒体的结构确实存在着受损的情况,但这却并是普遍的现象。

最近,有Ming .O.Li研究团队在Science上发表研究论文,认为癌细胞之所以在有氧条件下也进行糖酵解反应,是因为癌细胞中编码乳酸脱氢酶的基因被诱导而过表达引起的,乳酸脱氢酶基因的过表达会生成过量的乳酸脱氢酶,而过量的乳酸脱氢酶会使得丙酮酸被过多地转化成为乳酸,而这种转化,既使得葡萄糖中的能量未能被充分地利用,也使得NAD

乳酸脱氢酶基因的过表达,使得癌细胞对葡萄糖的利用虽是低效的但却又是快速的,其结果是,在产生大量的代谢终产物乳酸的同时能快速地生成能源物质ATP。

癌细胞所产生的大量的代谢终产物乳酸,会被分泌到癌细胞外去,而被分泌到癌细胞外去的乳酸,其酸性会产生相应的病理性的作用。

在癌细胞外,乳酸的酸性所产生的病理性作用有:(1)破坏癌组织周围的正常组织,使正常组织出现炎症性创伤而不能愈合;(2)刺激感觉神经而产生让人没法忍受的疼痛;(3)抑制机体对癌细胞的免疫作用;(4)促进癌细胞向其周围的正常组织中浸润以及向远处转移。

而癌细胞在有氧糖酵解中所快速生成的能源物质ATP,将有助于癌细胞的快速分裂增殖。

Ming .O.Li研究团队根据其自己团队的这一研究结果(即癌细胞因乳酸脱氢酶基因的过表达而进行有氧糖酵解反应),提出了一个有趣的可能性,即可以通过阻断乳酸脱氢酶的活性来抑制癌细胞的生长。

但是,本人认为“通过阻断乳酸脱氢酶的活性来抑制癌细胞的生长”是不可行的,原因是,我们体内的红细胞也是通过有氧糖酵解反应来产能而维持其功能的,只不过,在红细胞内,并不存在乳酸脱氢酶基因的过表达,因此,在红细胞内,有氧糖酵解反应是非常平和的,若使用药物来阻断癌细胞中的乳酸脱氢酶的活性,也必然会使红细胞中的有限的乳酸脱氢酶的活性受到影响,从而影响到红细胞的生理与生化功能。

另外,现代研究发现,谷氨酰胺是人体内含量最丰富的非必需氨基酸,约占体内总游离氨基酸量的50%,而癌细胞对谷氨酰胺的需求量大约是相应的正常细胞对谷氨酰胺需求量的10倍,谷氨酰胺是癌细胞的第二大需求的产能原料(葡萄糖是癌细胞的第一大需求的产能原料)。

谷氨酰胺在癌细胞内的代谢过程为:(1)在癌细胞中,谷氨酰胺被水解成谷氨酸和氨;(2)氨作为代谢废物会被排出到癌细胞外去,而谷氨酸与丙酮酸之间则通过转氨基作用,形成代谢产物L-丙氨酸和α-酮戊二酸;(3)L-丙氨酸作为癌细胞的代谢废物也会被排出到癌细胞外去(L-丙氨酸进出癌细胞是一种具有可逆性的双向运动),而α-酮戊二酸则进入三羧酸循环途径进行分解代谢而产生能源物质GTP以及还原型的物质

上述的谷氨酰胺代谢所产生的能源物质GTP将为癌细胞的分裂增殖供能,上述的谷氨酰胺代谢所产生的

由于谷氨酰胺是癌细胞的第二大需求的产能原料,这使得癌细胞内的谷--丙转氨酶的量比正常细胞内的谷丙转氨酶的量大得很,而这也将为治疗癌症提供一个新的途径。

发明内容

根据上述“二”中的背景知识:如果对分泌到癌细胞外的乳酸的酸性进行平缓地中和(这将不会影响到红细胞内的有氧糖酵解反应,也即不会影响到红细胞内的产能反应),将会抑制癌细胞的浸润和转移,将会消除乳酸对感觉神经的疼痛刺激作用,将会促进机体对癌细胞的免疫作用,将会保护癌细胞周围的正常组织;如果利用癌细胞内的谷--丙转氨酶的量比正常细胞内的谷--丙转氨酶的量大得很这一特点,对癌细胞在有氧糖酵解代谢和谷氨酰胺代谢中所产生的能源物质ATP进行剥夺,则可以使癌细胞因缺乏能源物质ATP而停止分裂增殖或分裂增殖较缓慢。

本人通过深入地研究和探索,现发明了以磷酸二氢钠和L-组氨酸组成新型的酸碱缓冲对,在此新型酸碱缓冲对的基础上再加入L-丙氨酸后加纯净水配制成弱碱性的溶液,该溶液可通过口服、介入等途径给药。该药液进入机体后,可对癌细胞在有氧糖酵解代谢中所产生的乳酸的酸性进行平缓地中和,可利用谷--丙转氨酶对体内的癌细胞在有氧糖酵解代谢和谷氨酰胺代谢中所产生的ATP进行剥夺。

由于正常细胞不依靠谷氨酰胺代谢来供能,正常细胞可以依靠其他的多种代谢途径来供能,所以,该配方溶液并不会剥夺正常细胞中的能源物质ATP,即该配方溶液不影响正常细胞的生理与生化功能。

在该配方溶液中,三种组分的属性及其所发挥的具体功能如下:(1)磷酸二氢钠是人体内的一种正常所需物质,具有弱酸性,对人体无毒、副作用,其功能一是在本溶液中与L-组氨酸组成新型的酸碱缓冲对,使溶液呈现弱碱性,使溶液能够平缓地中和癌细胞所分泌出来的乳酸的酸性,从而,可抑制癌细胞向其周围的正常组织中浸润和向远处的转移,其功能二是可提高癌症患者的体力、增强癌症患者的活动能力;(2)L-组氨酸是人体内的一种半必需氨基酸,具有弱碱性,对人体无、毒副作用,其功能一是在本溶液中与磷酸二氢钠组成新型的酸碱缓冲对,使溶液呈现弱碱性,使溶液能够平缓地中和癌细胞所分泌出来的乳酸的酸性,从而,可抑制癌细胞向其周围的正常组织中浸润和向远处的转移,其功能二是可提高癌症患者的免疫力可促进免疫细胞对肿瘤细胞的消杀,其功能三是提高癌症患者的睡眠质量;(3)L-丙氨酸是人体内的一种非必需的氨基酸,是属于中性的氨基酸,对人体无毒、副作用,其功能一是抑制癌细胞内的葡萄糖向丙酮酸的转化以及促进α-酮戊二酸向谷氨酸的转化,这样,可减少(或称剥夺)癌细胞内的能源物质ATP的生成量,从而,抑制癌细胞的分裂增殖,其功能二是能润肠通便,这对晚期癌症患者来说是很重要的,因为,大多数晚期的癌症患者都会有便秘的情况。

本配方溶液中的L-丙氨酸成分,其发挥抗癌作用的具体原理如下:(1)谷氨酰胺进入癌细胞内,在乳酸的酸性作用下,水解掉δ-氨基,谷氨酰胺水解掉δ-氨基后,成为谷氨酸;(2)谷氨酸在谷--丙转氨酶的催化下,将α-氨基转移给丙酮酸,从而,谷氨酸变成了α-酮戊二酸,丙酮酸则变成了L-丙氨酸;(3)α-酮戊二酸进入线粒体中的三羧酸循环途径,进行生化反应产生能源物质ATP;(4)在上述“(2)”中,由于消耗了癌细胞内的丙酮酸,因此会促进癌细胞内的葡萄糖向丙酮酸的转化,也即会促进癌细胞内的糖代谢以产生能源物质ATP;(5)向癌症患者体内输入外源性的L-丙氨酸;(6)由于生化反应都是酶促反应,而酶促反应是可逆性反应,当向癌症患者体内输入外源性的L-丙氨酸时,将会使“(2)”中的反应向着逆方向进行,其结果是,癌症患者的癌细胞内的α-酮戊二酸量会减少,而丙酮酸的量和谷氨酸的量会增加;(7)当癌症患者的癌细胞内的丙酮酸的量增加后,便会反馈性地抑制葡萄糖向丙酮酸的转化;(8)而随着癌症患者的癌细胞内的α-酮戊二酸量的减少以及葡萄糖向丙酮酸的转化受到抑制,必然会使癌细胞内的能源物质ATP的生成量减少(或称为被剥夺);(9)而当癌症患者的癌细胞内的能源物质ATP的生成量减少(或称为被剥夺),则会抑制癌细胞的分裂增殖。

需要补充说明的是:由于红细胞内并没有细胞核和线粒体,因此,在红细胞内并不存在谷--丙转氨酶,因此,在红细胞内并不会发生上述“(2)”中的反应,也即向体内输入外源性的L-丙氨酸,并不会增加红细胞内的丙酮酸的量,也不存在减少红细胞内的α-酮戊二酸的量这种情况,所以,不影响红细胞内的能源物质ATP的生成,也即不影响红细胞的生理与生化功能。

经实践,口服该配方溶液,对食管癌、胃癌(未手术者)、肝癌(包括肝细胞肝癌、肝胆管细胞癌,未出现腹水者)、肺癌(未出现脑转移者)、卵巢癌、神经胶质瘤等多种恶性肿瘤的治疗效果较好。

此外,口服该配方溶液,还能消除机体表面上的褐色的非癌性的突起硬结。

该配方溶液若通过介入途径给药时,将会使药液更集中于癌病灶部位,癌病灶被消除的速度将更快。

相关技术
  • 一种基于新型酸碱缓冲对的抗癌溶液
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