技术领域
本发明属于纳米药物制备及其在生物医学工程上的应用领域，具体涉及制备具有非晶态到晶态相结构的金属合金-金属化合物异质纳米结构粒子的一种方法和这些粒子对中晚期肝癌、肺癌、淋巴癌、乳腺癌、血液类癌症的治疗，属于抗癌药物技术领域。
背景技术
由于环境污染的加剧和饮食结构的变化，在过去的几十年，人类患各种癌症的几率愈来愈高。例如由于大气的污染，近5年在中国以京津冀地区、长三角地区为代表的雾霾使得这些地区的肺癌的患病率以10％以上的年增长率升高；而水体中由于地区工业排放的污水中重金属或致癌化合物等的对当地水体的污染已在中共造成了很多癌症村，发生在稻米等粮食作物中的超标金属镉的污染是人类肝癌、骨癌、淋巴癌和血液类癌症的潜在致病原。对处于中早期癌症的治疗，目前可以使用手术和药物治疗的同时干预，可以治疗某些癌症，但是一旦转移，就非常难以治愈，对处于晚期的癌症，即使手术和特效抗癌药，也非常难以治愈，往往半年或数年内病人就会死亡。因此，除了加大环境保护力度外，大力开发抗癌药物也是必要的。自顺铂类抗癌药物被发现以来，人们已经在抗癌药物的开发投入了大量人力、物力和财力，研制出了很多抗癌药物，如对肝癌有疗效的Pexa-Vec、对肺癌有疗效的S-1/顺铂和多西他赛/顺铂药物、对乳腺癌有疗效的赫赛汀(HER-2)、对淋巴瘤有疗效的CIK生物免疫治疗、对宫颈癌和鳞癌有疗效的赫赛汀/卡铂连用药物、对转移性结直肠癌治疗和结肠癌辅助治疗的药物奥沙利铂以及对美国陆军部队的医学专家成功研制出乳腺癌、结肠癌、前列腺癌、肺癌等均具抑制效果的“E-75”超级抗癌药。然而，这些药物非常昂贵，往往需要长期服用，一旦停用，癌细胞又会大量繁殖和扩散，同时使用中癌细胞除了扩散外，还会变异，往往开始有效的药物，使用一段后就没有太大效果了，即常导致癌症出现耐药性问题；同时这些抗癌药物即使超级抗癌药“E-75”都不能治疗目前所有的癌症。因此，开发具有长期有效的、不引起癌细胞变异或直接将其根除的药物是人类对癌症治疗的目标。
为了研制更有疗效的抗癌，科学家对正常细胞的癌变机理以及癌细胞的新陈代谢机理和相关的基因疗法进行了大量研究。研究人员已经知道，癌细胞需要耗用大量葡萄糖，作为支撑非正常快速生长和分裂的能量，却不清楚癌细胞如何获取所需能量。进一步的研究显示，癌细胞以加快细胞自噬方式获取能量。细胞自噬是机体一种重要防御和保护机制，是把受损、变性或衰老的蛋白质以及细胞器运输至溶酶体，继而消化降解的过程。耶希瓦大学爱因斯坦医学院发展分子生物学教授安娜·库埃沃认为：“溶酶体不仅是垃圾箱，更像小型回收站。在那里，细胞残骸转变成能量。癌细胞似乎知道如何优化这一进程，以获取所需能量”。科学家们也在40多种人体肺部、乳腺和肝脏肿瘤细胞中发现，分子伴侣引导的自噬水平高于正常状态，而肿瘤周边正常组织的这一类型自噬处于水平正常。因此改变基因，阻断这一回收利用过程，癌细胞随即停止分裂死亡。科学家也把这种方法运用于小鼠，结果小鼠的肿瘤显著萎缩，几乎完全停止转移。研究人员认为，有选择地阻断癌细胞分子伴侣介导的自噬可能成为缩小肿瘤、阻止癌细胞转移的“有效策略”。今后研究中，我们希望开发药物，以实现操纵基因达成的效果；我们同时将继续探索如何用基因操纵手段治疗不同类型的肺癌。为研制更有效的抗癌药物，人们也从有机体(如正常细胞或癌细胞)的免疫功能方面进行研究。例如对抗癌药物“E-75”的“工作方式”研究表明，“E-75”可以成功的在人们体内建立一个特有的免疫系统，这种系统可以搜寻、区分以及确认呈现在多种类型癌细胞表面的蛋白质，从而对应的进行免疫。可是并非所有肿瘤都是由分泌这种蛋白质分子的细胞组成的，这也是为什么抗癌药物“E-75”不能治疗目前所有癌症类型的主因。另外，有些癌细胞具有“欺骗”免疫系统的功能，以致当免疫系统进行区分时，会将这些癌细胞误认为是人体的一部分。因此，必须使免疫系统能够“揭穿”这些癌细胞的“伪装面具”。然而，如何帮助正常细胞的免疫系统“揭穿”这些癌细胞的“伪装面具”非常困难，目前也只能从基因治疗方面进行研究。不难看出，这些科学家深入研究后提出开发药物的路径最终都转向了基因疗法。但是，基因疗法本身因人而异，需要对病人单独进行大量基础研究，才能开发出针对该病人的基因进行干预，价格昂贵、研制周期漫长，处于中晚期的病人往往是等不到的。实际上，研究早已表明癌细胞和正常细胞的最明显的一个区别就是，癌细胞是无休止进行不断分裂长大的细胞，而正常细胞的分裂是可控的，是会根据有机体需要自动终止的。因此，癌细胞的生长必然和正常细胞在能量和营养(特别是蛋白质和糖类等)上展开竞争，而癌细胞由于自身的活性，必然比正常细胞对能量和营养上有竞争力，同时癌细胞不能行使正常细胞的生理功能，当大量能量和营养被癌细胞消耗而自我长大，正常细胞的活动空间、营养和能量均不能跟上机体或组织的进行正常生理活动的需要时，正常的机体或组织就会萎缩以至死亡，最后导致生命的结束。我们对这些研究成果分析可以发现，他们早已道出了研究抗癌药物的最简捷路径，就是阻断癌细胞获取能量或需要的蛋白质的机会。最近，美国研究人员也发现，癌细胞生长能量源自机体回收利用蛋白质的过程。小鼠实验显示，阻断这一过程，肿瘤开始萎缩，癌细胞几乎不再转移。因此：开发治癌新药关键是该药如何有选择地抑制癌细胞回收利用蛋白质。
生物化学的基本原理告诉我们，能量的来源主要是由糖类合成的可以储存的腺苷类(如ATP)或直接由糖氧化酶通过活化红细胞输送过来的氧气，将糖氧化获得，糖类的主要特点是多羟基烃(如葡萄糖是由每隔碳上有一个羟基构成的六碳烃)。生命特征主要由其蛋白质表达的，而细胞对腺苷类的合成、糖类的氧化以及蛋白质的合成均需要合成或氧化酶的参与，癌细胞也不例外，而生命体内的很多酶自身就是由蛋白质构成。我们知道，蛋白质是由氨基酸构成的，在合成人类蛋白质的必需的氨基酸中含有价键不饱和硫元素的甲硫氨酸(Met)以及含有价键不饱和硒元素的硒胺酸。我们也知道，蛋白质的合成是由DNA或RNA控制的，而DNA或RNA的骨架中含有磷酸根。因此，我们可以开发出同时能够和硫、硒或磷酸根配位的药物，送入到癌变的有机体环境中，由于癌细胞对能量和营养的攫取力度比正常细胞大很多，通过给药剂量的控制，在开始阶段，这些营养基本被癌细胞吸收，当其分裂繁殖时，由于氨基酸和磷酸根的变性(如氨基酸的硫或硒的配位数变化和磷酸根价态的变化)，其不能正常合成各种DNA、RNA，也不能合成癌细胞自身需要的正常蛋白质，其功能就不能正常表达，同时其繁殖需要的能量也无法正常获得，这样就可以直接切断癌细胞需要的大量能量和营养，最终导致癌细胞的死亡，由于这些药物已被大量癌细胞的生物分子配位饱和，就不能被正常细胞利用，也就不会对正常细胞造成有效的毒害，在经过新陈代谢后，被排泄系统排出体外。如果此时再配合一种诱导分化剂，就能够使大量癌细胞分化成正常细胞，控制癌症的发展和扩散。
另外，为了提高药物的疗效，人们正在开发各类靶向抗癌药物。目前该类靶向药物的开发基本基于生物分子学的抗体-抗原对互认的原理，如通过研究癌细胞和正常细胞的细胞膜表面不同的抗原或抗体，合成对癌细胞表面的抗原或抗体有识别功能的抗体或抗原，然后将其和药物同时负载在载体上，这样该药物就可以通过体液循环自动找到癌细胞，将药物供给癌细胞，并将其杀死，例如Mylotarg，是第一个被FDA批准用于肿瘤治疗的药物-抗体偶联物，它是抗肿瘤抗生素Calicheamicin与抗CD33单抗的偶联物，可用于治疗复发的急性髓性白血病，作为“弹头”药物，Calicheamicin对肿瘤细胞有强烈的杀伤作用。然而，这个寻找不同于正常细胞的特殊抗体-抗原对的研究非常耗时间和耗资金，同时有些癌细胞和正常细胞的抗体-抗原对的差别是非常微小的，很难区分，因此，很容易将大量正常细胞杀死，毒副作用很大。因此，通过对正常细胞和癌细胞本身新陈代谢的生理活动特点的研究研制具有自主靶向功能(如磁场引导、组织引导)并可以被常规医疗方法(如核磁共振成像或红外成像)示踪的药物非常重要。
另外，为了降低药的成本，普施恩惠于天下病人，开发低成本规模化制备方法也是本发明的一个非常重要的内容。
发明内容
在以上的研究思路和对抗癌药物的要求指导下，自2003年开始，发明人经过十多年的研究和不断创新，开发出具有如下成分和结构的纳米合金抗癌药物，并发明了程序微流体的规模化制备技术生产该类药物。该专利是在我们的发明专利“一种超小核壳结构纳米颗粒及其制备方法，申请号：201310446082.8；申请日：2013年9月26日”上的进一步创新和拓展。
该类多组分异质结构纳米合金粒子的特征在于：多组分异质结构纳米合金复合粒子主要由金属和非金属组成，其中(1)金属必须至少含有如下贵金属成分中的一种或一种以上：Au、Ag、Pt、Cu、Ru、Pd、Rh、Re、Os、Ir、Eu，称为第一类成分；(2)非金属必须至少为以下非金属元素B、C、Si、O、S、Se中的一种或一种以上元素，称为第二类成分。
若只含有上述两类成分，则多组分纳米合金复合粒子优选为核壳结构，第一类成分贵金属属于核层，第二类成分属于壳层；O是以和所述的金属构成金属氧化物或以粒子表面存在的羟基OH或羧基COOH的形式存在于，在粒子表面优选羟基OH或羧基COOH通过O与金属构成金属(M)和氧共价键(M-O)的形式存在，而S和Se主要以和金属构成硫化物或硒化物的形式存在，B和Si为掺杂在金属中构成合金，C是以碳的同素异形体(石墨烯(Gp)、碳纳米管(CNT)或玻璃碳(GC))或以表面涂覆的有机碳(如聚乙烯吡咯烷酮、人参皂苷、维生素C、马来酸酐等)形式存在、或与所述金属构成金属碳化物的形式存在。
优选：多组分纳米合金复合粒子中所述的金属还包括如下磁性成分中的一种或几种：Fe、Co、Ni、Gd、Sm、Eu、Nd、Tb，称为第三类成分；
进一步优选所述的金属中还包括如下元素中的一种或一种以上的成分，Zr、Nb、Mo、Mn、Zn、Ti、Sn、Al、Ce、La、Na、Mg、Li、K、Ca，称为第四类成分。第四类成分中的元素自身形成合金，或与第三类成分、第二类成分、第一类成分的元素中的一种或几种形成合金或金属化合物，如FeZn、MnBSn、FeBZn、CoAl；MnO、SnO2、TiO2、SnSe、MnS、ZnS、ZnSe、FeS、CoSe、ZrSe2、CeO2；Fe(1-x)ZnxO、Co(1-x)AlxO、FeAl2O4、Fe(1-x)ZnxS、Fe(1-x)ZnxSe、Fe(1-x)SnxSe等等。
包括第一类成分、第二类成分、第三类成分的多组分纳米合金复合粒子和包括第一类成分、第二类成分、第三类成分、第四类成分的多组分纳米合金复合粒子为合金结构或异质结构的形式。异质结构的形式是部分涂覆或完全涂覆的核壳结构。若为异质结的形式则优选第一和第三或/和第四成分构成的合金或异质结为多组份纳米合金复合粒子的内部核层(如FePtAuZn或AuZnFePt)，第二类成分和第三类或/和第四类成分化合物为壳，其壳为单层的或多层的，(如Fe(1-x)ZnxSe)，构成粒子的代表性结构为FePtAuZnFe(1-x)ZnxSe或AuZnFePtFe(1-x)ZnxSe等。
其中的第二类成分中的B和Si为掺杂在第一类或/和第三类成分构成的合金中，C是以碳的同素异形体(石墨烯(Gp)、碳纳米管(CNT)或玻璃碳(GC))或以表面涂覆的有机碳(如聚乙烯吡咯烷酮、人参皂苷、维生素C、马来酸酐等)形式存在、或以与上述的磁性成分或贵金属成分构成金属碳化物的形式存在；O是以和第一类、第三类或第四类成分中金属构成的金属氧化物或以粒子表面存在的羟基OH或羧基COOH的形式存在，在粒子表面优选羟基OH或羧基COOH通过O与金属构成金属(M)和氧共价键(M-O)的形式存在，而S和Se主要以和第一类、第三类或第四类金属构成硫化物或硒化物的形式存在。
上述各组份元素构成的合金或化合物的晶体结构可以是非晶态的、或非晶态与部分晶态混合的、或完全结晶态的。
多组分纳米合金复合粒子，尺寸在0.2-80纳米，疗效比较好的在0.5-50纳米，更好的在0.5-20纳米，最好的在1-10纳米。例如尺寸在2-6纳米的CoBPt、FeBPtC、FeSnPtB、AuCoFeB、AuCoFeBCoFeOOH、AgCoFeB、FePtFeOx、AuAgFeZn、FeCoAlAgGp、CoSmPt-CNT、FePtAgAu-Gp、FePtBFe3O4、AgPtCoFeB-Gp、AuPtCoFeB-Gp。
本发明的制备方法，其特征在于，采用Y形微流体制备装置进行制备，该装置包括两个并列的注射泵、一个Y形三通混合器反应器，三个盘管预热器、三个恒温槽、一个产品接收装置；两个并列的注射泵分别通过第一盘管预热器(3)和第二盘管预热器(4)与Y形三通混合器反应器的两个分支连接，第一盘管预热器和第二盘管预热器位于恒温槽a中，Y形三通混合器反应器的第三个分支通过第三盘管预热器(6)与产品接收装置连接，第三盘管预热器位于恒温槽b中，产品接收装置位于恒温槽c中，产品接收装置还设有惰性气体进口和惰性气体出口；
第一类成分中的金属元素是以金属盐为的前驱体的形式加入反应液中的，通过还原反应生成单质原子，并经成核和长大构成纳米粒子；对于第二类成分中的B以金属硼氢化物的形式加入作为还原剂，若存在第四类成分中Na、Mg、Li、K、Ca，则与第四类成分中Na、Mg、Li、K、Ca形成金属硼氢化物；C以碳的同素异形体(石墨烯(Gp)、碳纳米管(CNT)或玻璃碳(GC))或碳的有机材料(如聚乙烯吡咯烷酮、人参皂苷、维生素C、马来酸酐等)的形式加入的，其中碳的同素异形体(石墨烯(Gp)、碳纳米管(CNT)或玻璃碳(GC))加入后还是形成碳的同素异形体，碳的有机材料形成表层的有机材料或由于高温加热与金属形成合金；
S和Se有两种方式引入，一种是在还原反应中，将引入的部分水用硫醇或硒醇代替，起到和水中-OH同样的效果，在干燥过程中形成金属硫化物或硒化物，另外是通过阴离子交换反应，在反应形成了金属氧化物后，再加入亚硫酸盐或亚硒酸盐和还原剂反应形成S2-或Se2-，由于这些阴离子可以和金属离子形成的硫化物和硒化物更稳定、更难溶(更小的溶度积常数)，因此可以和氧阴离子发生置换反应，形成更难稳定和更易分散到水中的金属硫化物或硒化物。
第三类成分中的金属元素是以金属盐的前驱体的形式加入反应液中的，通过还原反应生成单质原子或在有水且溶剂自身溶解有氧的条件下进行沉淀反应形成金属氧化物，并经成核和长大构成金属纳米团簇构成或以金属氧化物为外层的多组份纳米粒子。第三类成分中的金属元素在反应液内有第一成分的金属盐存在下，可以和被还原出来的第一组份的金属原子构成金属合金纳米粒子，在有水和溶剂自身溶解有氧的条件下反应时，由于第三组份金属盐可以沉淀生成氢氧化物，该金属合金纳米粒子表面可以被第三类组分生成的氢氧化物或氧化物包覆或部分包覆成核壳结构；
第四类成分中的Na、Mg、Li、K、Ca以金属硼氢化物作为还原剂的形式加入，通过选择产品的洗涤条件(如溶剂和洗涤次数等)控制Na、Mg、Li、K、Ca的含量；第四类组分中的Zr、Nb、Mo、Mn、Zn、Ti、Sn、Al、Ce、La元素是以可溶性金属盐的形式加入的；
第一类组份的金属盐在被还原时，加入由第三类成分构成的金属纳米团簇(通常小于5纳米)，第三类成分构成的金属纳米团簇会在由第一类组份的金属原子成核长成的初始纳米粒子(通常小于5nm)进行外纳米粒子融合外延生长，构成以第一类成分金属纳米粒子为核层，第三类成分金属为壳层的核壳纳米粒子；如果此时反应溶液中有水且体系中含有自身溶解的氧存在，其在壳层外会有由第三成分金属构成的金属氢氧化物，该第三成分金属构成的金属氢氧化物会在进一步的干燥过程中通过脱水，形成外层由第三类成分的金属构成的金属氧化物。
第四类成分的元素是以两种方式加入，对Na、Mg、Li、K、Ca等可以以金属硼氢化物的形式，作为还原第一、第三类成分金属盐的还原剂加入，在第一、三类金属盐还原成原子构成合金或化合物并成核长大过程中Na、Mg、Li、K、Ca成为包裹物进入到其中，根据后续的要求进行洗涤，如需要该类Na、Mg、Li、K、Ca金属含量高，使用对该类Na、Mg、Li、K、Ca金属离子溶解度低的洗液(如醇类)或洗涤次数降低(如通常的3次上，进行1-2次洗涤)，调节洗涤条件，使部分继续存留在形成的纳米粒子内；如需要去除干净，只要使用对该Na、Mg、Li、K、Ca类金属离子具有高溶解性的溶剂(如水)进行多次洗涤，就可以获得具有低含量该类成分的纳米粒子。对具有氧化还原电势比Na、Mg、Li、K、Ca类金属离子低的如Zr、Nb、Mo、Mn、Zn、Ti、Sn、Al、Ce、La类金属，可以直接将其可溶性金属盐加入到第一类和/或第三类金属盐溶液中，在纳米粒子形成过程中和主要金属形成合金或和非金属氧族元素形成化合物；
第二类成分中，元素B主要来自还原剂金属硼氢化物，在还原剂分解起到对金属离子还原作用的同时，会有单质硼或氧化硼生成，单质硼会以合金元素的形式添加到形成的金属合金中；S和Se有两种方式引入，一种是在还原反应中，将引入的部分水用硫醇或硒醇代替，起到和水中-OH同样的效果，在干燥过程中形成金属硫化物或硒化物，另外是通过阴离子交换反应，在反应形成了金属氧化物后，再加入亚硫酸盐或亚硒酸盐和还原剂反应形成S2-或Se2-，由于这些阴离子可以和金属离子形成的硫化物和硒化物更稳定、更难溶(更小的溶度积常数)，因此可以和氧阴离子发生置换反应，形成更稳定、难溶但更易分散到水中的金属硫化物或硒化物。
本发明中合金粒子中在不需要含有B时，则还原剂采用其他的不能含有B的还原剂，如水合肼等。
如果该类纳米粒子表面含有多羟基或其他特殊官能团(C的形式存在的有机材料)如甘氨酸、丙氨酸、半光氨酸、苯丙氨酸等氨基酸，葡萄碳酸钠、柠檬酸钠，巯基十二烷酸、月桂酸等)的和有机体相容的化合物(如人参皂苷、花青素、甜菜酸碱、维生素C、维生素B12等)，即可以提高其生物相容性和体液稳定性，又对正常细胞有保护作用，并对癌细胞有隐身性，可以进入到癌细胞内部，破坏其细胞核使其凋亡，或引导其内遗传物质(如DNA、RNA)回归到正常细胞的对蛋白质等生物分子的复制生产功能。
和目前开发的其它药物比，发明的该类多组分纳米复合体抗癌药物具有以下优点：(1)该类药物中铁磁性成分可以使用医学的核磁共振成像方法对药物示踪，同时该类药物对肝、脾、肺、骨髓等具有自主靶向功能，也可以在磁场诱导下可以对身体其它部位(如乳腺、直肠)的癌细胞进行靶向治疗；(2)药物中的贵金属成分(如Au、Ag、Pt、Cu、Ru、Pd、Rh、Re、Os、Ir)具有光学效应，可以通过可见光波段激光到红外光示踪的方法以及X-射线断层扫描的手段(PET-CT)等对药物示踪；(3)含有的第三类成分可以作为第一和第二类成分的载体(如石墨烯和碳纳米管)、或和磁性或/和贵金属成分形成化合物(如铁和氧在纳米颗粒表面形成氧化铁、锰和氧在纳米颗粒表面形成氧化锰)或合金(如硼和铁形成铁硼非晶合金、硅和金形成金硅非晶合金)、或自身形成氧化物(如钛和氧形成氧化钛、铝和氧形成氧化铝、锌和形成氧化锌、锌和硒形成硒化锌)构筑纳米合金或复合体，起到稳定磁性和贵金属成分并提高其生物相容性，特别是形成的氧化物可以构成表层多羟基层，使其对有机体的排异功能具有隐身作用，降低有机体对其排异性，提高其疗效和药效的持久性；(4)由于细胞膜上正常的物质输运通道尺寸(如水通道、离子通道、蛋白质通道)基本在80纳米以下，很多在50纳米以下。因此，制备的纳米药物的动力学粒径必须在80纳米以下，比较好的是50纳米以下，比较优异的粒径在20纳米以下，为了不堵塞细胞水通道、提高其进出细胞的自由度，根据流体力学理论，其动力学尺寸应小于通道内径的三分之一，这样其动力学尺寸最好在10纳米以下；(6)为了提高其隐身特性和疗效，该类粒子往往包覆一层与有机体相容性很好的高分子或有机物(如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、柠檬酸、马来酸酐、维生素C、维生素B12、各种氨基酸、葡萄碳酸钠、柠檬酸钠、巯基十二烷酸、月桂酸、人参皂苷、银杏酸、银杏黄酮、银杏酚、茶多酚、花青素低聚物(ProanthoCyanidins)、甜菜酸碱(SB12)，或直接由于表面元素的氧化效应构成多羟基修饰层(Fe-O(OH)x、Au-O(OH)x)，该层一般0.2～3纳米，该层虽然提高其动力学尺寸，但可以提高药物整体的生物相容性和在体液中的分散性，但最好仍然使多组分纳米复合体粒子的整体尺寸保持在10纳米以下，最优在5纳米以下，疗效最好。
为了规模化制备以上多组分纳米合金复合体，在微流体制备超微混杂纳米粒子工艺的基础上，本发明将具有竞争性的还原反应成核和沉淀反应耦合在多步程序微流体中的方法制备以上多组分异质结构纳米复合体。所有化学药品都是化学纯以上的纯度或市场购买直接使用。整个反应是在氮气、二氧化碳或氩气气氛保护下进行的。
图1是该多步程序微流体方法的一个程序微流体基元工序组成简图。
主要工艺过程包括使用注射器泵(1)和(2)，运送配制好的各类反应液(如还原剂/稳定剂溶液和金属盐溶液)到各自的通过恒温槽a(8)加热的预热微流道(3)和(4)内加热到设定的混合反应前温度；然后进入到Y型混合反应器(5)内反应；之后，进入到由恒温槽b(9)控制温度的微流道(6)内进行瞬间成核和可控生长特定时间；最后进入到由恒温槽c控温和惰性气体保护的产品收集器内终止颗粒的长大，并收集产品。恒温槽a和b的温度可以控制在25℃到200℃；恒温槽c(10)的温度可以通过制冷机或干冰控制在-40℃到15℃。
该程序微流体基元工序包括以下几个步骤。
步骤一：将第一类组分和第三类组分或/和第四类组分除Na、Mg、Li、K、Ca的前躯体溶于溶剂(有机溶剂或超纯水)中得到高分子分散剂分散的混合盐溶液，若含有C，则还加入碳的同素异形体或有机物材料；其中溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、二甲基乙酰胺或水；有机物材料为溶于以上溶剂的高分子有机物或生化试剂，如聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、柠檬酸、马来酸酐、维生素C、维生素B12、氨基酸、葡萄碳酸钠、柠檬酸钠，巯基十二烷酸、月桂酸、人参皂苷、银杏酸、银杏黄酮、银杏酚、茶多酚、6-巯基1-乙醇、花青素低聚物(ProanthoCyanidins)、甜菜酸碱等。有机物材料和金属盐与溶剂的比例为：有机物材料质量/金属盐或其化合物的摩尔量/溶剂体积为(0.05～4.0g)/0.5～15mmol)/50ml。
步骤二：将还原剂溶于N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃或二甲基乙酰胺，得到还原剂溶液；其中每0.03g-3g还原剂对应50ml溶剂；一般还原剂的用量为金属盐当量的1.5-2倍，还原剂若含有B则是含B的还原剂，还原剂可以是固态的NaBH4、KBH4、LiBH4、Ca(BH4)2、Zn(BH4)2或Al(BH4)3，也可以是Li[B(C2H5)3H]的四氢呋喃溶液；若产品中不含有B则采用水合肼等还原剂。
步骤三：用注射器分别抽取由步骤一和步骤二所配置的反应液并分别置于两个并列的注射器泵(1)和(2)中，将注射器泵的流速调节为：0.01ml/min～20ml/min，各自流过浸入到恒温槽a(8)的盘管预热器(3)和(4)预热到一定温度(40-200℃)后，进入图1中的三通混合器混合并发生反应成核，然后进入第三盘管预热器内成核长大一段时间，最后反应产物进入到有惰性保护的较低温度的产品接收装置(由恒温槽c(10)控制温度)中，将产物冻结在特定的生长阶段，得到均匀分散的超小纳米颗粒的溶液；惰性气体可以是氮气、氩气和二氧化碳气体。
本发明的制备方法步骤中，也可以采用以下方法直接制备以金属合金核和金属化合物为壳的核壳纳米粒子。通过控制两种或两种以上金属盐的种类(如电化学势相差大的两种金属的金属盐，如FeCl2和H2PtCl6)和浓度差以及还原剂用量，获得核壳(如FeCl2的量远大于H2PtCl6的量，FeCl2/H2PtCl6>4)或部分核壳结构(FeCl2/H2PtCl6<4)纳米粒子；其中Na、K、Ca、Li等金属元素是在步骤二中加入，在步骤三中在纳米粒子快速成核长大过程中来不及扩散到溶液内，而以掺杂物被直接引入到纳米粒子中；
利用超小纳米颗粒为种子和成分完全不同的其它材料共同构建具有异质结构的多组分纳米粒子，使用该类纳米粒子作为种子，并在其溶液中加入需要的还原剂量构建形成异质结构需要的纳米粒子种子-还原剂；再构建异质结构需要的另外组分的原料的溶液作为另一种料液；使用上述同样的反应装置，重复步骤三，调节反应工艺参数，获得具有异质结构的多组分纳米粒子，将得到的纳米颗粒产物的溶液离心分离，使其从母溶液中沉降下来，倒掉上清液，得到沉降物，将与上清液同样体积的洗涤液(加入到沉降物中，超声振荡、离心沉降；反复2-3次后，得到异质结构的多组分纳米粒子淤浆类沉淀物，此时壳层内部第三类成分金属以MOx的形式存在，表层第三类成分金属和氧以M-O(OH)x形式存在。如果在40-100℃的真空烘箱中烘干备用，此时纳米粒子表面M-O(OH)x会大量脱水转变成MOx成分。
第一类组份的金属盐在被还原时，加入由第三类成分构成的金属纳米团簇，第三类成分构成的金属纳米团簇会在由第一类组份的金属原子成核长成的初始纳米粒子进行外纳米粒子融合外延生长，构成以第一类成分金属纳米粒子为核层，第三类成分金属为壳层的核壳纳米粒子；如果此时反应溶液中有水且体系中含有自身溶解的氧存在，其在壳层外会有由第三成分金属构成的金属氢氧化物，进一步该第三成分金属构成的金属氢氧化物会在干燥的过程中通过脱水，形成外层由第三类成分的金属构成的金属氧化物；
而非金属碳元素采用有机材料时有两种形式进入纳米粒子，一种是当反应温度很高(一般大于120℃)时，通过调节温度实现，使有部分有机物分解产生单质碳或碳自由基，该碳很活泼可以和金属形成金属-碳合金(如Fe3C)，从而以合金元素方式进入到金属合金中；另外大部分仍存在有机物的骨架碳链中，以表面稳定剂的形式包覆在粒子外。当反应温度低，有机物不能分解时，则以包覆在粒子外层。
将获得的干净的未干燥的异质结构的多组分纳米粒子淤浆重新溶解到配好的生理盐水营养液中，经过紫外消毒后，就可以通过体外细胞毒性测试测其对各类癌细胞的毒性；进而通过静脉注射进入种植有各类癌细胞的实验用小鼠或白兔体内，测其对各类癌细胞的治疗效果。
本发明的纳米粒子可以继续使用授权专利(ZL200910085973.9)中使用的碳亚二胺(EDC)耦联反应对其表面修饰和功能化，首先在上述纳米粒子制备中使用带有羧基官能团成分的有机物材料(如巯基十二烷酸：12-MUA；葡萄糖酸、柠檬酸、马来酸苷等)，将表面修饰有带有羧基官能团的表面有机物材料激活，该类纳米粒子激活后，通过专利ZL200910085973.9中的反应(2)和(3)在其表面偶联上需要的特种药物或对某种疾病有识别功能的有机或生物分子。具体讲，首先EDC和羧基反应形成一脲酯活性中间体(反应1，见附图15)；该活性中间体很快和所加的生物分子中的一个伯胺基团反应形成酰胺键将该生物分子和纳米颗粒偶联(反应2，见附图15)。这样就制备出了表面修饰和功能化的一类纳米药物。
对于表面修饰有胺基的纳米粒子，通过专利ZL200910085973.9中的类似反应(4)，使用辛二酸二琥珀酰亚胺耦合反应(反应3，见附图15)在其表面偶联上需要的特种药物或对某种疾病有识别功能的有机或生物分子。
本发明的优点在于：
1、制备的抗癌药物的成分、层次结构、尺寸、物化性能、生物相容性、药效等的优点见上面论述的：该类多组分纳米复合体抗癌药物的优点。
2、开创的多步程序微流体制备方法可以对纳米粒子的生长过程沿微通道线性展开，实现时空分辨控制粒子形成过程，具有可以根据需要的药物特性，可以将纳米药物控制在生长过程的需要阶段，在线灵活调节该类药物的精细组成(金属、金属化合物、非金属化合物、高聚物、生物分子)、层次结构(多层核壳结构)、微观相结构(从非晶相到单晶再到多晶可调)、表面修饰、自主靶向性和特定靶向性、生物相容性等。
3、构建的多层壳层结构既具有提高其与癌细胞的生物相容性(如避开体内各类免疫体或巨噬细胞对其发现和破坏而具有自隐身功能)而进入到癌细胞内的能力(如表面具有大量癌细胞喜欢的铁、钴、镍、钾、锌、钙、硫、硒等元素)，同时可以调节其壳层组成(如金属氧化物和多羟基表面)和晶体结构(如构建非晶态，或晶态和非晶混合态)具有在进入癌细胞后溶出核层功能元素(如Pt、Au、Ag)和癌细胞的DNA、RNA或功能蛋白中的S、Se、P等元素结合的能力，进而改变其DNA、RNA或功能蛋白的功能或使其变性。
4、构建的多层壳层的最外面的有机包覆层的分子除了可以偶联对癌细胞具有识别功能或治疗功能的生物分子外，也可以偶联上中药类有机分子(如人参皂苷)，具有提高正常细胞的活性，对提高机体的免疫力有一定作用，和普通化疗药物对机体正常细胞的杀死作用相反，大大提高病人的健康水平。
附图说明
图1多步程序微流体制备方法中的程序微流体基元工序构成简图。
(1)和(2)注射器、(3)第一盘管预热器、(4)第二盘管预热器、(5)Y形三通混合反应器、(6)第三盘管预热器，(7)产品接收装置、(8)恒温槽a、(9)恒温槽b、(10)恒温槽c。
图2构成壳层的CoFeB超微纳米颗粒的透射电子显微镜照片(a)、高分辨透射电子显微镜照片(a中右上插图)和(b)颗粒尺寸分布统计柱状图。
图3构成壳层的CoFeB超微纳米颗粒种子的X-光衍射图。
图4制备的AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x透射电子显微镜照片(a)、高分辨透射电子显微镜照片(a中右上插图)和(b)颗粒尺寸分布统计柱状图
图5单个AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x纳米粒子核芯处(a)和壳层表面处(b)EDX谱图。
图6制备的AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x(HECATE)(a)和AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x(LHRH-HECATE)(b)纳米抗癌药物结构示意图。
图7制备的各类纳米药物和未耦合纳米粒子的药物对正常细胞(TM4)和乳腺癌细胞线(MDA-MB-435S)细胞的生长抑制效果。
图8Fe/Pt盐摩尔用量比为11:1时制备的FePtBFe3O4合金纳米粒子的广视场透射电镜照片(a)和高分辨透射电镜照片(b)
图9Fe/Pt盐用量比为3:1时制备的FePtB合金纳米粒子的广视场透射电镜照片(a)和高分辨透射电镜照片(b)。
图10静脉注射FePtBFe-O(OH)x(PVP-GS)药物前(a)后(b)大鼠肝组织的T2WI影像。
图11制备的NiPtBNi-O(OH)x类纳米粒子药物的透射电镜照片。
图12制备的作为壳层种子粒子的Ag纳米粒子的透射电镜照片。
图13制备的石墨烯稳定的Gp-AlPtMgxAlySizOPVP(2x+3y+4z＝2)纳米粒子的透射电镜照片(a)和对其成分做的元素能量分散波谱(b)。
图14AgAlPtMgxAlySizCajOPVP(2x+3y+4z+2j＝2)的多层核壳结构纳米粒子的元素能量分散波谱。
图15实施例1中反应结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
下面以AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x(LHRH-HECATE)(LHRH：促性激素分泌激素；HECATE：细胞膜溶素肽)为例来说明其制备过程和在癌细胞治疗上的应用效果。
(1)在三口瓶中将一定量的金属盐FeCl2·4H2O(0.07g(0.35mmol)、CoCl2·6H2O(0.0833g，0.35mmol)和一定量的稳定剂PVP(0.42g，Mw＝10000)溶解到N-甲基吡咯烷酮(50mL，NMP)中，保持瓶中有氮气保护。(2)将一定量的还原剂NaBH4(0.4g，10.25mmol)溶解到有氮气保护的三口瓶中50mL的NMP中。(3)在管式微流体反应器内反应，设定反应速度为3.0ml/min，反应温度为100℃(恒温槽a和b)，4℃收集产物(恒温槽c)，制备出结构稳定和性能优异的单分散CoFeB纳米颗粒，反应方程式如式(4)所示：
CoCl2+FeCl2+NaBH4+H2O→CoFeB+NaCl+NaBO2+H2(4)
(4)AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x核壳结构纳米颗粒的制备。待上述反应结束，立即抽取50mLCoFeB纳米粒子溶液，并将0.2g(5.13mmol)NaBH4溶解在该CoFeB纳米粒子的产物溶液中，再将适量HAuCl4·4H2O(2.5ml，含金量为0.36mmol)溶解到另外的50mLNMP中，用注射器抽取该50mLHAuCl4溶液，将两管溶液置于管式微流体反应系统内，立即进行反应，进而用NaBH4还原HAuCl4·4H2O，设定反应速度为3.0ml/min，反应温度为80℃，常温下收集产物。由于金盐很容易快速被还原成金原子，而金原子由很容易生成超微金纳米粒子，因此预先生成的CoFeB会以金粒子为核心在其表面聚集并融合和外延生成AuCoFeB纳米粒子，同时表面的一些Co和Fe原子会被引入的水分子氧化成金属氧化物并和溶液的羟基构成多羟基饱和的表面铁和钴的氧化物表层，得到层次结构如AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x的多层核壳结构型纳米颗粒，当然其最外层仍然由表面活性剂PVP包覆稳定。
纳米颗粒具体反应机理如化学反应式(5)所示，核壳形成原理如反应示意图如(15)所示：
HAuCl4+NaBH4+CoFeB+H2O→AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x+NaCl+BO2+H2(5)
(5)根据反应式(1)和(2)，将0.27μmol的EDC和0.36mmol的s-NHS(N-羟基硫代琥珀酰亚胺)加入到30mL表面改性后的核壳磁性纳米颗粒的水溶液中(80nM)，形成s-NHS耦合的磁性纳米颗粒，室温下搅拌半小时后，用磁选法脱盐并去除过量的EDC和s-NHS，然后将纳米颗粒溶于PBS缓冲液内(pH＝7.4)，加入0.05％w/v的聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)阻断可能的非特异性键合。然后将配体以和纳米颗粒比为0.97的比例加入到溶于PBS缓冲液的磁性纳米颗粒溶液中，将该混合液在4℃下，用旋转震荡器混合12小时。然后用磁选法分离功能化好的磁性纳米颗粒，并用PBS缓冲液洗涤2到3次。所得的功能化好的核壳结构的磁性纳米颗粒再次溶于含有0.05％w/vPEG(聚乙二醇)的PBS缓冲液内，在4℃储存备用。
(6)然后将促黄体生成素释放激素(LHRH)受体、细胞膜溶素肽(HECATE)和纳米颗粒质量比为2/10/1到5/50/1的比例加入到溶于PBS缓冲液的纳米颗粒溶液中，将该混合液在4℃下，用旋转震荡器混合12小时。然后用磁选法分离功能化好的磁性纳米颗粒，并用PBS缓冲液洗涤2到3次。获得的功能上对乳腺癌细胞具有特异性识别的LHRH和杀死效果的多层核壳结构型纳米颗粒药物。将该纳米生物分子药物放入含有0.05％w/vPEG的PBS缓冲液内，在4℃储存备用。
附图2a是制备的用于构建壳层的CoFe纳米粒子的透射电子显微镜图像。其尺寸分布见图2b，根据统计结果其颗粒的粒径为2.4±0.3nm。高分辨透射电镜对其单个粒子的晶体结构(图2a右上插图)表征和对整体粒子的X-光衍射(附图3)结果表明：其为结晶度非常高的体心立方(bcc)晶体结构。
附图4a是制备的AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x透射电子显微镜照片，其尺寸分布见图4b，根据统计结果其颗粒的粒径为5.6±0.4nm。高分辨透射电镜对其单个粒子的晶体结构(图2a右上插图)表征，结合面心立方(fcc)金和体心立方晶体结构的晶格常数分析，核心对应着fcc-Au(JCPDS:04-0784)的(200)晶面；外壳部分，晶格常数对应的是bcc-CoFe(JCPDS:44-1433)的(100)晶面，初步判断所得到的结构为AuCoFe。
为进一步确定其核壳结构及表面部分氧化的CoFe层可以构成(CoFe)-O(OH)x最外层组成，使用元素能量分散波谱(EDX)对多个单个纳米粒子的核心和外层进行了表征，其中的一个EDX表征结果如图5所示。结果表明其内核处的Au的含量明显比粒子壳表层处Au含量高很多，而粒子壳表层处Co、Fe和氧的含量又比核心处的高很多。另外，由于反应中用的原料中本身含有水，再加上洗涤过程中的水等，如同NiFePt类核壳纳米粒子一样，壳层外表面处部分CoFe会被氧化而形成Fe-OOH和Co-OOH的化合态，从而构成具有亲水外层的AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x三层结构，具有很好的生物相容性和进一步偶联生物或药物分子的能力。
图6是制备出的AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x(HECATE)和AuCoFeB(CoFe)-O(OH)x(LHRH-HECATE)纳米抗癌药物结构示意图。
通过制备的各类药物及纳米粒子对正常细胞核癌细胞的作用效果(如图7)可见，TM4细胞线(非癌性)只对Hecate产生反应，功能上识别基团和细胞溶素肽的纳米粒子生物分子探针和药物(LHRH+Hecate+纳米粒子:分子结构模拟图见图6b)，其杀死乳腺癌细胞(MDA-MB-435S)的效率比杀死正常细胞(TM4)的效率高85倍；而纳米粒子自身对该类癌细胞也有很高的杀死率(65％)，比HECATE(25％)稍低一点，而二者配合后可以更有效地杀死癌细胞(85％)；不论纳米粒子还是HECATE，通过和LHRH偶联，对癌细胞的杀死率又显著提高(约5％)。
实施例2
本实例阐明通过混合盐法采用多步程序微流体制备方法中的一个程序微流体基元工序通过反应物比例调节制备具有不同形貌(核壳或合金晶体结构)的FePtBFe3O4纳米粒子，并和只含单一成分的铁或Pt粒子的抗癌效果比较。
单个程序微流体基元工序制备FePtBFe3O4纳米粒子的实例方法如下。
(1)将0.07g(0.35mmol)的FeCl2·4H2O、0.3g的PVP(Mw＝10000)和0.017g(0.032mmol)的H2PtCl6·6H2O溶解在50mL的NMP溶剂中形成混合金属盐溶液，并通过泵(1)将该混合金属盐溶液泵入由恒温槽a控温的微预热通道(3)中预热到120℃，预热通道内径为127μm、长15cm；
(2)将0.3g(7.9mmol)NaBH4溶解在50mL的NMP溶剂中形成还原溶液体系，并通过泵(2)将该还原剂溶液泵入由恒温槽a控温的微预热通道(4)中预热到120℃吸入，预热通道内径为127μm、长15cm；
(3)两种溶液在内径为250μm、长4～10㎜的Y型混合器(5)内混合，发生耦合的具有竞争性的混合金属盐还原成核和铁盐沉淀成壳的反应，形成还原反应形成合金核芯和沉淀形成壳层前驱体的过程；
(4)初始形成的粒子在置于恒温槽b(温度：30℃)中的一段微流管道(内径＝250μm，长＝30㎝)内生长一段时间后进入由恒温槽c控制温度(2℃)的收集器(7)内收集，并通过低温终止生长。
将该产物离心、沉淀、并用纯净水洗涤4次后，在60℃温度下真空干燥，获得FePtBFe3O4纳米粒子粉体。附图8a是制备的以FePtB合金为芯层、以Fe3O4为壳层的纳米粒子，从其高分辨透射电镜照片图8a可以看出，其核层和壳层均为非晶态。其核层尺寸约为1.3±0.2nm，壳层厚度约2.1±0.4纳米。将该类纳米粒子重新分散到用于细胞毒性检测用的水溶液中，对该类纳米粒子进行3次抗癌的对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均可以达到70％(死亡百分比)，而对正常细胞基本没有杀死率(小于3％)。
实施例3
将实施例2中的H2PtCl6·6H2O用量提升到0.061g(0.117mmol)；并将生长阶段用的恒温槽b温度提高到85℃，其余的反应条件不变。制备的纳米粒子的透射电镜照片如图9a，统计结果表明其粒径为2.1±0.4nm。壳层形成时虽然有偏析现象，从其单个粒子的高分辨透射电镜照片内层和表层的衬度可以明显看出其核壳形貌，其颜色较深的芯部为FePtB合金芯层(中间的虚线所圈)，晶格常数为0.211nm的是面心立方FePtB的(111)面，颜色较浅的部分为Fe和Fe的氧化物构成的壳层(两个虚线圆所圈的圆环部分)。同时也可以看出，核心层的晶态质量比较好，而壳层由于两种成分构成的混合成分，基本为非晶态。用该类纳米粒子进行3次抗癌的对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均可以达到77％(比实例2中Fe/Pt＝11/1的高7％)，而对正常细胞基本没有杀死率(小于5％)。
实施例4
将实施例1中的氯金酸换成H2PtCl6·6H2O，其余组成和制备工艺不变，可制备出类似的粒径为5.2±0.4nm的PtCoFeB(CoFe)-O(OH)x和粒径为6.0±0.5nmPtCoFeB(CoFe)-O(OH)x(LHRH-HECATE)等纳米药物。该类纳米颗粒可在生理盐水中稳定存在2年以上，无明显沉降发生。PtCoFeB(CoFe)-O(OH)x(LHRH-HECATE)对乳腺癌细胞线(MDA-MB-435S)的杀伤率可达90％以上，同时通过对终止有该类肿瘤的小鼠静脉注射效果非常显著，经过3次(隔天一次)治疗后，经过1周观察，该乳腺癌细胞线消失，经过6个月追踪检测，无再次复发的现象。另外也发现，PtCoFeB(CoFe)-O(OH)x纳米粒子自身也对乳腺癌细胞线(MDA-MB-435S)具有杀伤率可达75％以上。
我们也研究了PtCoFeB(CoFe)-O(OH)x对肝癌细胞的疗效，通过静脉注射到小鼠体内，核磁共振显像表明该类粒子在小鼠肝脏内有明显富集效果，同时一次注射、3填观测发现，对各类肝癌细胞的杀死率达到75％以上，经过3磁一周的治疗，肝癌细胞的死亡率达到99％以上，一个月复查结果表明，检测不到在小鼠上种植的各类肝癌细胞，6个月的复检也没有发现有种植的该类肝癌细胞的复发现象。我们也进而对各种中-晚期肝癌病人使用，目前经过30多病例的临床研究(病人均为自愿使用者)，发现各类病人经过3-4个月(一天静脉注射一支10mL含该类纳米粒子，有效剂量为20微克)的疗程后，肝癌细胞降到正常水平，半年后复测，为发现有该类肝癌细胞的复发病例。
实施例5
将实施例2中的铁盐换成0.0833g(0.35mmol)的CoCl2·6H2O；并将生长阶段用的恒温槽b温度提高到150℃，其余的反应条件不变。由于此时反应温度很高，部分PVP会在生成的Co单质催化下分解，产生一些游离的C原子，该原子可以和Co一起和Pt形成CoPtC合金，对获得的淤浆产物在120℃真空烘箱中干燥后制备出CoPtCBCo-Co3O4类纳米粒子，粒子粒径为3.5±0.4nm。在此反应条件下其核层和壳层的晶体质量都比较好。用该类纳米粒子进行3次抗癌的对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均可以达到80％(比实例2中Fe/Pt＝11/1的高10％)，而对正常细胞基本没有杀死率(小于5％)。
实施例6
将实施例3中步骤(1)的金属盐溶液中加入0.2g的人参皂苷(GS，GS中Rg3与Rh2质量百分比含量不小于10％)，反应温度调节为50℃，制备出人参皂苷修饰的FePtBFe-O(OH)x(PVP-GS)。将该类纳米药物用于乳腺癌的治疗，发现对乳腺癌细胞线(MDA-MB-435S)细胞的生长具有强抑制效果，其细胞死亡率达到80％以上，而对正常细胞生长不但无抑制效果，还有增值效果，同样条件下其细胞数量可以提高7％以上。对该类纳米药物杀死肝癌细胞的研究结构表明，和单独使用人参皂苷相比，其肝癌细胞的杀死率提高一倍以上，人参皂苷对肝癌细胞的杀死率为30-40％，而该类药物为80-85％，也同样发现对正常细胞不但无杀死效果，反而有增值效果，同样条件下其细胞数量可以提高5％以上。同时该类药物可以使用核磁共振分子影像方法对静脉或胃灌注后药物到达的目标肝组织进行实时观测。图10是通过静脉注射(药物5mg金属/kg小鼠)前后小鼠肝组织的T2WI影相变化对照图，可以观测到注射后3-5分钟后，小鼠肝组织的成像对比度明显比没有注射药物前更加清晰。
实施例7
将实施例2中的铁盐换成0.0566g的乙酸镍(Ni(CH3COO)2·4H2OMw＝176.78；0.32mmol)；并将生长阶段用的恒温槽b温度提高到200℃，其余的反应条件不变。由于此时反应温度很高，部分PVP会在生成的Ni单质催化下分解，产生一些游离的C原子，该原子可以和还原出的Ni和Pt及还原剂中的B一起形成NiPtBC合金，对获得的淤浆产物在100℃真空烘箱中干燥后制备出NiPtBCNiO类纳米粒子(实施例2中是有B的，但是此实施例产品中没体现B)，纳米粒子粒径为26.0±9.0nm，其代表性的透射电镜将所附图11a，具有明显的核壳结构；对其单个粒子的高分辨透射电镜照片(图11b)表征表明，在此反应条件下其核层和壳层的晶体质量都比较好。用该类纳米粒子进行5次抗癌的对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均也可以达到80％(比实例2中Fe/Pt＝11/1的高10％)，而对正常细胞的杀死率很小(约6％)。
实施例8
将实施例3中的亚铁盐换成钆盐(GdCl3)，同时在混合盐溶液中加入0.3g戊糖(Pts，pentose)，其余的反应条件不变，对获得的淤浆产物在40℃真空烘箱中干燥后制备出GdPtBGd2O3(PVP-PTs)纳米药物，粒径在3.8±0.4nm。虽然该类纳米颗粒磁性很强，但仍具有非常优异的水溶性，可在水相中稳定存在1.5年以上，无明显沉降发生，原因是表面修饰的戊糖具有非常高的水溶性。用该类纳米粒子进行3次抗癌的对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均也可以达到85％，而对正常细胞的杀死率很小(约3％)。
实施例9
将实施例8中的钆盐(GdCl3)换成铕盐(EuCl3)，可制备出粒径在2.6±0.3nmEuPtBEu2O3(PVP-PTs)纳米药物，具有和例8同样的抗癌效果。
实施例10
将实施例8中的钆盐(GdCl3)换成钕盐(NdCl3)，可制备出粒径在1.5±0.2nmNdPtBNd2O3(PVP-PTs)纳米药物，具有和例8同样的抗癌效果。
实施例11
将实施例8中的钆盐(GdCl3)换成钐盐(SmCl3)，可制备出粒径在1.0±0.2nmSmPtBSm2O3(PVP-PTs)纳米药物，具有和例8同样的抗癌效果。
实施例12
将实施例8中的钆盐(GdCl3)换成醋酸铽(Tb(CH3COO)3)，可制备出粒径在2.5±0.3nmTbPtBTb2O3(PVP-PTs)纳米药物，具有和例8同样的抗癌效果。
实施例13
在实施例1的多步程序微流体制备方法的步骤(1)中制备CoFeB种子颗粒的方案换成下面制备Ag种子颗粒的方法。将0.25gAgNO3、0.75g柠檬酸钠(STC)1.0mL浓度为30％的过氧化氢溶液、0.35gPVP溶于50mL水中，作为金属盐溶液；将0.046mL浓度为85％的水合肼(N2H4·H2O)溶于50mL水中，作为还原剂溶液。将二者在图1中的程序微流体反应单元中，在每个注射器泵流速为1.0mL，各个阶段反应温度均为25℃下进行，制备出作为壳层用的种子粒子的Ag纳米颗粒，其透射电子显微镜照片如图12所示。对颗粒粒径的统计表明其粒径为2.5±0.3nm，对单个粒子的高分辨电镜(图12中插图)表征说明，其具有很好的结晶度。
然后继续进行实施例1中的其余步骤，制备出粒径为6.2±0.5nm的AuAgAg2O纳米粒子。用该类纳米粒子进行3次抗癌的对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均也可以达到70％，而对正常细胞没有杀死率。
实施例14
(1)通过实施例13制备Ag纳米粒子，并通过离心沉降后，将底层淤浆，重新溶于50mL的NMP溶剂中。
(2)然后将0.07g(0.35mmol)的FeCl2·4H2O、0.3g的PEG(Mw＝2000)和0.017g(0.032mmol)的H2PtCl6·6H2O溶解在该50mL的Ag纳米粒子的NMP溶液中形成纳米粒子混合的金属盐溶液，并通过泵(1)将该混合金属盐溶液泵入由恒温槽a控温的微预热通道(3)中预热到120℃，预热通道内径为127μm、长15cm；
(3)将0.3g(7.9mmol)NaBH4溶解在50mL的NMP溶剂中形成还原溶液体系，并通过泵(2)将该还原剂溶液泵入由恒温槽a控温的微预热通道(4)中预热到120℃吸入，预热通道内径为127μm、长15cm；
(4)两种溶液在内径为250μm、长4～10㎜的Y型混合器(5)内混合，发生耦合的具有竞争性的混合金属盐还原成核和铁盐沉淀成壳的反应，形成还原反应形成合金核芯(FePtB合金)和沉淀形成壳层前驱体(铁和氢氧化铁混合物)的过程；
(5)初始形成的粒子在置于恒温槽b(温度：30℃)中的一段微流管道(内径＝250μm，长＝30㎝)内生长一段时间后进入由恒温槽c控制温度(2℃)的收集器(7)内收集，并通过低温终止生长。
通过离心沉降，获得底部淤浆，然后再分散到20mL纯净水；再离心沉降重新分散到纯净水中二次，获得AgFePtBFe3O4(PEG-STC)纳米粒子。过该方法可以制备出AgFePtBFe3O4纳米粒子。该类纳米颗粒可在水相中稳定存在1年以上，无明显沉降发生。
用该类纳米粒子进行5次抗肝癌细胞的对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均也可以达到85％，而对正常细胞没有杀死率。
也用该类药物对小细胞肺癌NCIH446细胞株、高低转移大细胞肺癌细胞株L9981和NL9980、大细胞肺癌细胞株WCQH-9801、人鳞状肺癌细胞SK-MES-1、人肺腺癌细胞A549和淋巴结转移型肺癌细胞NCI-H292进行抗癌细胞性能试验，发现其对该类肺癌细胞均有75％以上的杀死率。通过对10例患有小细胞肺癌NCIH446的中晚期病人的使用效果，表明经过每天两次雾化吸入含10mL/剂(有效含量20μg)的250mL葡萄糖注射液，1-2个月为一个疗程，经过2-3个疗程后，9例病人症状基本消失，1例中期患者症状被抑制住，不再恶化。对患有高低转移大细胞肺癌细胞株L9981和NL9980以及人鳞状肺癌细胞SK-MES-1、人肺腺癌细胞A549的病人做同样的实验，表明治疗有效率也达到80％以上，而对淋巴结转移型肺癌NCI-H292的病人有效率为70％。
实施例15
将实施例14步骤中(2)的0.07g(0.35mmol)的FeCl2·4H2O换成0.025g五水硫酸铜、0.3g的PEG(Mw＝2000)换成0.3g的甜菜酸碱(SB12)和0.2gPVP，可以制备出AgCuPtBCu2O(STC-PVP-SB12)纳米粒子，该粒子也可在水相中稳定存在1年以上，无明显沉降发生。用该类药物对肝癌细胞的杀死效果对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均也可以达到85％，而对正常细胞基本没有杀死率(小于5％)。该类药物对人肺癌细胞H125和95D、人肺腺癌细胞SPC-A-1、人经典小细胞肺癌细胞H1688、高低转移大细胞肺癌细胞株L9981和NL9980、人非小细胞肺癌细胞H1299、大细胞肺癌细胞株WCQH-9801、人鳞状肺癌细胞SK-MES-1、人肺腺癌细胞H1975和淋巴结转移型肺癌细胞NCI-H292进行抗癌细胞性能试验，发现其对该类肺癌细胞均有80％以上的杀死率，但对正常细胞也有一定杀死效果(约6％)。通过对10例患有以上类型细胞株肺癌的中晚期病人的使用效果，表明经过每天两次雾化吸入含10mL/剂(有效含量20μg)的250mL葡萄糖注射液或生理盐水注射液，1-2个月为一个疗程，经过2-3个疗程后，9例病人症状基本消失，1例中期患者症状被抑制住，不再恶化。对患有高低转移大细胞肺癌细胞株L9981和NL9980以及人鳞状肺癌细胞SK-MES-1、人肺腺癌细胞A549的病人做同样的实验，表明治疗有效率也达到85％以上，而对淋巴结转移型肺癌NCI-H292的病人有效率为80％。
实施例16
将实施例14步骤中(2)的0.07g(0.35mmol)的FeCl2·4H2O换成0.040g的Zr(NO3)4·5H2O、0.3g的PEG(Mw＝2000)换成0.3g的银杏酸(GA)，将0.3g(7.9mmol)NaBH4换成0.44g的Ca(BH4)4，可以制备出AgZrPtBZr1-xCaxO(GA-STC-PVP)纳米粒子，该粒子也可在水相中稳定存在1年以上，无明显沉降发生。实验表明，该类纳米粒子药物和AgCuPtBCu2O(STC-PVP-SB12)纳米粒子具有同样的抗癌效果，但其对正常细胞的杀死率小于4％。
实施例17
将实施例14步骤中(2)的0.07g(0.35mmol)的FeCl2·4H2O换成0.03g的Ru(NO3)3、0.3g的PEG(Mw＝2000)换成0.3g的银杏黄酮(Gbb)，将0.3g(7.9mmol)NaBH4换成0.44g的LiBH4，可以制备出AgRuPtBRu1-xLixO(Gbb-STC-PVP)。该类药物和AgZrPtBZr1-xCaxO(GA-STC-PVP)纳米粒子一样对肝癌和肺癌具有同样的疗效。
实施例18
将实施例14中的H2PtCl6·6H2O替换为0.054g的H2IrCl6·3H2O、0.07g(0.35mmol)的FeCl2·4H2O换成0.57g的咪鲜胺锰([C15H16Cl3N3O2]4MnCl2)；步骤中(2)的的PVP换成0.3g的银杏内酯(Ggl)，将0.3g(7.9mmol)NaBH4换成0.44g的Al(BH4)3，可以制备出AgAlMn(IrBMn1-xAlxO(Ggl-STC-PVP)。该类药物和AgZrPtBZr1-xCaxO(GA-STC-PVP)纳米粒子一样对肝癌和肺癌具有同样的疗效。
实施例19
将实施例2中的FeCl2换成0.05g五水硫酸铜和0.02gAl(NO3)；PVP换成0.3g的银杏内酯(Ggl)；将0.3g(7.9mmol)NaBH4换成0.44g的Mg(BH4)3，并加入0.1g有机硅化合物(如硅烷等)的NMP溶液中，可以制备出Gp-AlPtCuBMgxySizOGgl(2x+3y+4z＝2)。该类纳米粒子可在水相中稳定存在1年以上，无明显沉降发生。图13a是该类纳米粒子药物的透射电镜照片，可以看出成颗粒的纳米粒子在石墨烯上分散很均匀，其元素能级分散波谱(图13b)也表明其含有Mg、Al、Si、Cu和Pt元素，质量百分比分别为25/1.6/9.5/7.8/6.9。
该类药物和AgZrPtBZr1-xCaxO(GA-STC-PVP)纳米粒子一样对肝癌和肺癌具有同样的疗效。
实施例20
以实施例13中制备的少量Ag纳米粒子(约10mg固体粉体)为种子，并分散到实施例19中的0.04g五水硫酸铜和0.02g的Al(NO3)的NMP溶液中；在含有0.6g的Mg(BH4)2的还原剂中加入少量(～0.05g)Ca(BH4)2，其余条件和实施例19相同，可以制备出AgAlPtCuBMgxAlySizCajOPVP(2x+3y+4z+2j＝2)的多层核壳结构纳米粒子，所附图14是对该类纳米粒子做的元素能级分散波谱(注：金元素为认为加的)，表明其含有Mg、Al、Si、Cu、Ag和Pt元素，质量百分比分别为35/1.4/5.9/0.5/3.9/0.35/1.6。该类药物和AgZrPtBZr1-xCaxO(GA-STC-PVP)纳米粒子一样对肝癌和肺癌具有同样的疗效。
实施例21
以实施例2中制备的FePtBFe3O4为种子粒子，继续进行下面的反应。(1)将该纳米粒子溶解在含有0.165g葡萄糖酸锌、0.162g亚硒酸锌、0.3g花青素低聚物和0.15g马来酸酐的水溶液中，形成纳米粒子和金属盐的混合溶液；(2)将含有0.24克Li[B(C2H5)3H]的四氢呋喃溶液溶解在NMP溶液中，形成还原剂溶液；(3)两种溶液在图1所示装置中经过预热到100℃后进入内径为250μm、长4～10㎜的Y型混合器内混合，发生Zn盐和部分Fe3O4的还原反应，在FePtBFe3O4外构成Zn(1-x)FexSe的第二层壳层；(4)初始形成多层核壳结构纳米粒子在置于恒温槽b(温度：30℃)中的一段微流管道(内径＝250μm，长＝30㎝)内生长一段时间后进入由恒温槽c控制温度(2℃)的收集器内收集，并通过低温终止生长。
经过离心沉降、超纯水洗涤2-3次后，获得花青素低聚物和马来酸酐稳定的FePtBFe3O4Zn(1-x)FexSe淤浆，然后溶解在含有0.1g人参皂苷的水溶液中，在4℃保存。
对该纳米粒子对实施例14和15中的肝癌和肺癌的治疗效果表明，该类纳米粒子具有在肝癌和肺癌病灶处自动富集的功能，对肝癌细胞和各类肺癌细胞的杀死率达到90％以上。通过对20例患有以上类型肺癌或肝癌的中晚期病人的使用效果表明：经过每天两次雾化吸入含10mL/剂(有效含量20μg)的250mL葡萄糖注射液或生理盐水注射液，1-2个月为一个疗程，经过2-3个疗程后，19例病人症状基本消失，1例中期肺癌患者症状被抑制住，不再恶化。
实施例22
将实施例21获得的纳米粒子继续进行如实例1的第5步和第6步反应，可以获得偶联上LHRH和Hecate生物分子的对乳腺癌细胞具有识别和杀死功能的靶向纳米粒子药物FePtBFe3O4Zn(1-x)FexSe(LHRH+HECATE)。该药物对乳腺癌细胞线(MDA-MB-435S)的杀死率可以达到96％以上，而对正常细胞TM4无明显杀死效果(<3％)。
实施例23
将实施例21中的0.162g亚硒酸锌换成0.129g的亚硫酸锌，可以制备得到FePtBFe3O4Zn(1-x)FexS纳米粒子，和FePtBFe3O4Zn(1-x)FexSe粒子具有同样的抗癌效果。
实施例24
基本同实施例19中的，可以制备出CNT-AlPtBMgxAlySizOPVP(2x+3y+4z＝2)，和Gp-AlPtBMgxAlySizOPVP粒子，具有同样的抗癌效果。
实施例25
将实施例2中的步骤1和2中的预热温度提高到180℃，由于此时反应温度很高，部分PVP会在生成的Fe单质催化下分解，产生一些游离的C原子，该原子可以和Fe一起和Pt形成FePtCB合金，制备出FePtCBFe3O4纳米粒子。由于反应温度提高，其壳层晶体结构变好，而核层的碳存在，使Pt更易从核层游离出来，和实施例2制备的FePtBFe3O4粒子相比，药效可以得到明显提高，该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均可以达到80％(死亡百分比)，而对正常细胞基本没有杀死率。
实施例26
将实施例6中步骤(1)的金属盐溶液中加入的0.2g的人参皂苷换成各种氨基酸(amac)(如甘氨酸、丙氨酸、半光氨酸、苯丙氨酸等)，其它条件不变，制备出氨基酸表面修饰的FePtBFe-O(OH)x(PVP-amac)，具有和实例6中产品同样的疗效。
实施例27
将实施例6中步骤(1)的金属盐溶液中加入的0.2g的人参皂苷换成各种含羧基的多官能有机物(MFG)(如葡萄碳酸钠、柠檬酸钠、巯基十二烷酸、月桂酸、马来酸苷、葡萄碳酸、柠檬酸等)，其它条件不变，制备出多官能团表面修饰的FePtBFe-O(OH)x(PVP-MFG)，具有和实例6中产品同样的疗效。
实施例28
将实施例2中的铁盐换成0.0283g的乙酸镍(Ni(CH3COO)2·4H2OMw＝176.78；0.16mmol)、0.034g的Zr(NO3)4·5H2O(Mw＝429.39；0.08mmol)、0.014g的马来酸二丁基锡(Mw＝346.99；0.04mmol)；使用KBH4代替NaBH4做还原剂，并将生长阶段用的恒温槽b温度提高到180℃，其余的反应条件不变。由于此时反应温度很高，部分PVP会在生成的Ni、Sn等单质催化下分解，产生一些游离的C原子，该原子可以与Ni、Sn、Zr一起和Pt形成NiPtC合金，对获得的淤浆产物在120℃真空烘箱中干燥后制备出PtNiSnZrBC(Ni1-x-ySnxZry)O-K2O类纳米粒子。用该类纳米粒子进行3次抗癌的对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均也可以达到80％(比实例2中Fe/Pt＝11/1的高10％)，而对正常细胞的杀死率很小(约3％)。
实施例29
Sm、Nd、Tb，称为第一类成分；(2)必须含有如下贵金属成分中的一种或一种以上：Au、Ag、Pt、Cu、Ru、Pd、Rh、Re、Os、Ir；称为第二类成分(3)必须在上述磁性成分或贵金属成分中含有如下元素中的三种或三种以上的成分，Zr、Nb、Mo、Mn、Zn、Ti、Sn、Al、Ce、La、Na、Mg、Li、K、Ca。
将实施例2中的铁盐部分换成0.006g的铌酸锂(Mw＝147.85；0.04mmol)、0.014g的乙酸铽水合物(Mw＝354.07；0.04mmol)、0.011g的乙酸钌(Mw＝278.20；0.04mmol)；0.0056六氯代铱酸钠六水合物(Mw＝559.01，0.01mmol)和0.0028乙酸钌(Mw＝278.20，0.01mmol)代替部分氯铂酸；使用LiBH4代替同样量的NaBH4做还原剂，并将生长阶段用的恒温槽b温度提高到150℃，其余的反应条件不变。由于此时反应温度很高，部分PVP会在生成的Nb、Fe、Pt、Ir等单质催化下分解，产生一些游离的C原子，该原子可以和Nb、Fe、Pt、Ir等形成含有Nb、Ir、Ru、Tb的FePtBC合金，对获得的淤浆产物在120℃真空烘箱中干燥后制备出(NbIrRuTb)FePtBC(NbIrRuTbFe)Ox-Li2O类纳米粒子。用该类纳米粒子进行5次抗癌的对比实验(正常细胞和肝癌细胞)表明：该类粒子在同样培养条件下对肝癌细胞的杀死率平均也可以达到85％(比实例2中Fe/Pt＝11/1的高15％)，而对正常细胞的杀死率很小(约7％)。