本發(fā)明屬于生物化學(xué)領(lǐng)域的納米級粉體活化、催化劑。

背景技術(shù)：

在生命科學(xué)研究中，最新的研究成果已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：過渡金屬催化劑或是生命起源的關(guān)鍵；引入到現(xiàn)實中,過渡金屬催化劑將在與生命科學(xué)密切相關(guān)的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大有作為，而目前卻是空白。

根據(jù)美國喬治梅森大學(xué)的哈羅德·莫洛維茲和維加亞薩拉斯·斯里尼瓦桑及圣達菲研究所的埃里克·史密斯提出的模型，包含過渡金屬元素(鐵、銅、鎳等)和配體(小有機分子)的分子結(jié)構(gòu)，可以催化基本生化物質(zhì)(單體)的合成。單體是更加復(fù)雜的分子的基本構(gòu)造模塊，最終導(dǎo)致了生命的起源。過渡金屬原子作為金屬配體復(fù)合物的核心，必定被其他配體包圍著。莫洛維茲和他的同事提出，深海熱泉中簡單的過渡金屬配體復(fù)合物可催化產(chǎn)生更復(fù)雜分子的反應(yīng)。之后，這些日益復(fù)雜的分子在效率越來越高的過渡金屬配體復(fù)合物催化劑中扮演著配體的角色。漸漸地就累積起了新陳代謝的基本分子成分，并自我組織起奠定生命基礎(chǔ)的化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。

研究人員指出，生命形式的出現(xiàn)是過渡金屬和配體場論獨特性的自然結(jié)果，該理論描述了配體復(fù)合物的特性。莫洛維茲說:"這種思想 發(fā)端于對元素周期表的研究。我們強烈地感到，除非你能看到生命是如何以某種化學(xué)方式出現(xiàn)的，否則你永遠無法真正地解決這個問題。莫洛維茲和他的同事們正準(zhǔn)備用實驗方法來測試以不同配體制成的過渡金屬配體復(fù)合物的催化性能。

這類實驗有望幫助了解在奠定生命基礎(chǔ)時，究竟發(fā)生了何種催化反應(yīng)。該假說還提出了生命的出現(xiàn)也許不止一次。研究人員表示，生命也許有多次起源，如果能在宇宙其他地方發(fā)現(xiàn)生命，這些生命和人類生命也許非常相似，因為它們與人類都是基于相同的過渡金屬和配體。這還只是個猜想，不過這或許會成為生命起源研究的核心觀點。上述對生命科學(xué)研究成果的綜述，揭示了“過渡金屬”活化、催化劑對生命誕生的重要意義；同時也就涉及到在與生命過程相關(guān)的醫(yī)療領(lǐng)域中，對新的“過渡金屬活化、催化劑”的迫切需求。這是本發(fā)明研發(fā)的技術(shù)背景。

同時，對物質(zhì)的研究已經(jīng)進入了“納米”時代。在“納米”空間環(huán)境中，常態(tài)下的物質(zhì)由于晶粒的細微化，其電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，物質(zhì)相互作用力更多地受到電子云場力的影響，產(chǎn)生了宏觀物體所不具有的物理化學(xué)效應(yīng)。在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，把對“過渡金屬”的研究引入“納米環(huán)境”中，將會開拓出一片新天地。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種用作生化反應(yīng)活化、催化劑的“過渡金屬”納米材料的技術(shù)方案，為生命科學(xué)中對生命起源的研究提供技術(shù) 平臺；同時，將該“納米材料”引入到醫(yī)用領(lǐng)域，為治療由生命活動異動而引起的疾病開辟新的途徑。

本發(fā)明納米材料是過渡金屬活化、催化劑，該活化、催化劑由粒徑在20um到0.001um之間的吸附樹脂聚合物粉體構(gòu)成，較佳的粒徑范圍是0.1um到0.01um；最佳粒徑范圍是0.03um到0.02um。最小粒徑的粉體顆粒包含不少于兩個樹脂分子單體；所述樹脂聚合物分子由包括碳、氫、氧元素的離子構(gòu)成，至少包括兩個苯環(huán)，并具有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和以千平方米為單位的大比表面積；在所述的樹脂聚合物分子的碳骨架中嵌有過渡金屬鐵離子或者鋅離子或者銅離子，在骨架和/或者苯環(huán)上鏈接羥基，羥基作為進一步鏈接功能基的平臺。所述的吸附樹脂聚合物是苯乙烯系吸附樹脂，過渡金屬離子是鐵離子，其單體分子的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式的一種是：

或者是：

另一種，其單體分子鏈接功能基的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式的是：

過渡金屬離子也可以是鋅離子或者銅離子；其分子結(jié)構(gòu)式與前述嵌入鐵離子的分子結(jié)構(gòu)式基本相同；區(qū)別是鐵離子的位置上的金屬離子是二價的鋅離子或者是二價的銅離子；二者可以進一步以絡(luò)合方式鏈接功能基。其分子結(jié)構(gòu)式的一種是：

或者是：

或者是：

或者是：

本發(fā)明樹脂聚合物分子中金屬離子的含量可以在樹脂聚合反應(yīng)中的金屬離子嵌入過程中按照需要來控制。本發(fā)明粉體含有單一金屬離子；含有不同金屬離子的粉體也可以摻和在一起使用。分體中含有金屬離子的比例，以及含不同金屬離子的粉體的配體，根據(jù)生成復(fù)合物的要求具體選擇。

發(fā)明的實施例

本發(fā)明活化、催化劑粉料物質(zhì)已經(jīng)在發(fā)明人在先發(fā)明專利申請案中公開：相關(guān)的申請案是：《苯乙烯系樹脂的新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品、制備方法及其用途》(申請日：20130812,申請?zhí)枺?01310347458.X)，《糖基化醫(yī)用大孔吸附樹脂》(申請日：20141120，申請?zhí)枺?01410670156.0)和《集約物質(zhì)表面微動力的納米級撞針》(申請日：20141224；申請?zhí)枺?01410813390.4)。本發(fā)明材料是將上述在先申請案中公開的醫(yī)用吸附樹脂的納米級粉料，作為保持健康生命過程的活化、催化劑引入到生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

本發(fā)明材料的用途之一：在生命科學(xué)領(lǐng)域，研究生命起源過程中，以所述的過渡金屬活化、催化劑與配體結(jié)合并不斷地復(fù)合，生產(chǎn)具有定向活化、催化功能的過渡金屬配體復(fù)合物；乃至制作生物酶。

本發(fā)明材料的用途之二：作為生化過程的活化、催化劑，在生命科學(xué)實驗研究中、或者生物制品工藝中，定點激發(fā)或者終止生化反應(yīng)；定向復(fù)合或者分解反應(yīng)物；定向持續(xù)增速或者減速反應(yīng)過程。

本發(fā)明材料的用途之三：直接作為醫(yī)用功能粉劑、或者加工成功能膏劑，或者加工成功能栓劑，或者加工成功能霜劑；通過霧化吸服進入人體呼吸系統(tǒng)；或者通過口服、或者肛門給予進入人體消化系統(tǒng)；或者通過體表涂敷滲透皮膚或粘膜進入人的肌體。

本發(fā)明材料的用途之四：直接作為醫(yī)用功能針劑，經(jīng)定向注射進入人體內(nèi)的靶向標(biāo)的。

本發(fā)明材料的用途之五：利用其吸附樹脂的功能、作為吸附質(zhì)的載體，通過“給予”、“交換”、“排放”的方式，進出包括人體的生物體；所述的“吸附質(zhì)”可以是以進、出人體或生物體為目的物質(zhì)。結(jié)合實施例對本發(fā)明加以具體說明：

本發(fā)明的粉體是納米級粒徑和孔徑的吸附樹脂微粒，具有親水和親脂雙親性，可以穿透皮膚、粘膜、血管和肌肉組織細胞；在生物電場中存在的電位差驅(qū)動下游弋于生物體中，它會主動“撞擊”生物電場中引發(fā)電場異變的物質(zhì)，促使其崩塌、分裂，從而恢復(fù)生物電場的正常秩序。引發(fā)電場異變的物質(zhì)都是生命過程中，由內(nèi)源或外源因素誘變產(chǎn)生的畸變物質(zhì)，例如畸變的基因、癌變細胞、粘膜潰瘍等等，形象地說是各種“病灶”物質(zhì)。受“撞擊”而崩塌、分裂產(chǎn)生的部分畸變物質(zhì)的碎片是小分子單體，會在生物電場中，在電子云場力作用下重新拼接、組合；其中部分碎片會拼接、組合成為新的有益的生物 物質(zhì)單元，在生物電場中重新排序；廢棄的部分碎片會結(jié)合成為二氧化碳、水或者氨鹽等排放出生物體外；或者被本發(fā)明粉體吸附樹脂作為吸附質(zhì)吸附排出體外。

“過渡金屬”的離子嵌入在樹脂分子的骨架中，以離子態(tài)通過電子云場力與配體發(fā)生復(fù)合作用。本發(fā)明粉體的分子中嵌入的過渡金屬是：鐵、鋅或者銅的離子。據(jù)文獻報道：

鐵是人體許多生理過程中不可缺少的物質(zhì)，也是血紅蛋白的核心部分。鐵與原噗林結(jié)合成血紅素，血紅素與珠蛋白結(jié)合成血紅蛋白肌紅蛋白和細胞中許多有重要功能的酶，如細胞色素C、細胞色素氧化酶、細胞色素還原酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、還原型煙酰胺腺嘌呤二核甘酸(NADH)脫氫酶等，均含有與蛋白質(zhì)結(jié)合的鐵。

鋅在人體中雖為微量元素，但作用卻非常之大。有“生命的火花塞”之稱。鋅參與多種酶的合成，對人體多種生理功能起著重要作用：能加速生長發(fā)育，增強創(chuàng)傷組織再生能力。鋅可以提高人體免疫系統(tǒng)的敏感性，同時可以直接抑制病毒的活性，從而增強人體抗病能力。孩子缺鋅，將直接影響體格及大腦的發(fā)育，還會出現(xiàn)厭食、免疫力減退等現(xiàn)象。鋅還可促進大腦蛋白合成，幫助神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和完善。鋅可促進味蕾細胞的發(fā)育，保證營養(yǎng)的全面攝入。

銅是人體必需的微量元素，銅廣泛分布于生物組織中，大部分以有機復(fù)合物存在，很多是金屬蛋白，以酶的形式起著功能作用。每個含銅蛋白的酶都有它清楚的生理生化作用，生物系統(tǒng)中許多涉及氧的電子傳遞和氧化還原反應(yīng)都是由含銅酶催化的，這些酶對生命過程都 是至關(guān)重要的。銅是原氧化劑又是抗氧化劑。銅在機體內(nèi)的生化功能主要是催化作用，許多含銅金屬酶作為氧化酶，參與體內(nèi)氧化還原過程，尤其是將氧分子還原為水，許多含銅金屬酶已在人體中被證實，有著重要的生理功能：

1.構(gòu)成含銅酶與銅結(jié)合蛋白的成分。

2.維持正常造血功能銅參與鐵的代謝和紅細胞生成。

3.促進結(jié)締組織形成。

4.維護中樞神經(jīng)系統(tǒng)的健康銅在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的一些遺傳性和偶發(fā)性神經(jīng)紊亂的發(fā)病中有著重要作用。

5.促進正常黑色素形成及維護毛發(fā)正常結(jié)構(gòu)。

6.保護機體細胞免受超氧陰離子的損傷。

7.銅對脂質(zhì)和糖代謝有一定影響，缺銅可使血中膽固醇水平升高，但過量銅又能引起脂質(zhì)代謝紊亂。銅對血糖的調(diào)節(jié)也有重要作用。缺銅后葡萄糖耐量降低，對某些用常規(guī)療法無效的糖尿病患者，給以小劑量銅離子治療，?？墒共∏槊黠@改善，血糖降低。

8.銅對免疫功能、激素分泌等也有影響，缺銅雖對免疫功能指標(biāo)有影響，但補充銅并不能使之逆轉(zhuǎn)。

在納米環(huán)境中，本發(fā)明活化、催化劑粉料分子中嵌入的鐵、鋅、銅離子與反應(yīng)物質(zhì)即“配體”接觸，直接在電子云場力作用下，按照電子間能級平衡的趨勢觸發(fā)離子位移，即“活化、促進”物質(zhì)間反應(yīng)，會產(chǎn)生對反應(yīng)物質(zhì)“配體”的“給予”、“交換”反應(yīng)，生成以該金 屬離子與配體相結(jié)合的過渡金屬復(fù)合物，多次的復(fù)合反應(yīng)會產(chǎn)生該金屬復(fù)合物為特點的生物酶；而復(fù)合過程中產(chǎn)生的“多余”的反應(yīng)物或反應(yīng)生成物，會被本發(fā)明粉體吸附樹脂載離“排放”。

(根據(jù)實際需要，發(fā)明人同樣可以嵌入其它金屬離子《苯乙烯系樹脂的新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品、制備方法及其用途》申請日：20130812,申請?zhí)枺?01310347458.X)。

本發(fā)明粉體分子中嵌入的“過渡金屬”離子，在分子結(jié)構(gòu)中占有鍵位而非游離態(tài)，對生物體沒有毒害作用。本發(fā)明納米級粉料的分子單體結(jié)構(gòu)簡單，分子結(jié)構(gòu)中嵌入的過渡金屬離子的微作用力明顯，有利于與反應(yīng)物即“配體”產(chǎn)生復(fù)合物，為破解生命物質(zhì)生成密碼提供技術(shù)平臺。

本發(fā)明粉料已經(jīng)在實踐中得到驗證。例如：在由茶葉提取的SOD粉料中摻入本發(fā)明粉料，在沒有介質(zhì)和新增能量參與的情況下觸發(fā)反應(yīng)，得出的生成物中有對治療糖尿病有速效的多種結(jié)構(gòu)雙胍分子。SOD大分子在本發(fā)明粉體參與下生成小分子雙胍；可以想見：在提供新增能量的情況下，本發(fā)明活化、催化劑與小分子配體可以生成大分子復(fù)合物。如前所述：“包含過渡金屬元素(鐵、銅、鎳等)和配體(小有機分子)的分子結(jié)構(gòu)，可以催化基本生化物質(zhì)(單體)的合成。單體是更加復(fù)雜的分子的基本構(gòu)造模塊，最終導(dǎo)致了生命的起源。”“深海熱泉中簡單的過渡金屬配體復(fù)合物可催化產(chǎn)生更復(fù)雜分子的反應(yīng)。之后，這些日益復(fù)雜的分子在效率越來越高的過渡金屬配體復(fù)合物催 化劑中扮演著配體的角色。漸漸地就累積起了新陳代謝的基本分子成分，并自我組織起奠定生命基礎(chǔ)的化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)?！?/p>

再如，在患有腦水腫昏迷的患者頭皮上涂覆本發(fā)明含鋅離子粉體，粉體很快滲透皮膚甚至顱骨，并在補償?shù)臅r間內(nèi)患者腦水腫消腫、意識蘇醒。再如，用本發(fā)明含銅離子粉體制作氣霧，吸入氣管、肺部，有快速鎮(zhèn)咳止喘咳效果。再如，將本發(fā)明含鐵離子粉體由肛門進入直腸，痔瘡的瘡口迅即收斂、止痛；在會陰處涂覆本發(fā)明鐵離子粉料，很快就緩解因前列腺腫大導(dǎo)致的尿阻、尿不暢。目睹上述實踐的人，無不對本發(fā)明產(chǎn)生的效果感到驚奇！

本發(fā)明具有突出的實質(zhì)性特點之一：此前，本發(fā)明物質(zhì)采用大于80目粒徑的樹脂微球作為血液灌流器內(nèi)填充的吸附劑使用，只能通過對外周血采取血液凈化途徑施治病患，本發(fā)明采用納米級粒徑粉料改變了病患施治的方式，擴大了治療范圍，并取得了意想不到的效果。

本發(fā)明具有突出的實質(zhì)性特點之二：本發(fā)明在動物實驗中直接針對血管腫瘤模型注射針劑，通過窺鏡觀察到：即在接觸病灶時，腫瘤被觸發(fā)發(fā)生瘤體崩塌、碎片化，繼而化為霧狀，隨血流消失。效果非手術(shù)及化療所能望其項背；而治療過程簡單，方便。

本發(fā)明具有突出的實質(zhì)性特點之三：本發(fā)明為生命起源的科研提供了新的技術(shù)手段，是前所未有的。

本發(fā)明具有顯著額進步之一：本發(fā)明的應(yīng)用條件簡單，方便推廣應(yīng)用。

本發(fā)明具有顯著額進步之二：在臨床醫(yī)學(xué)實踐中推廣本發(fā)明開拓 的新醫(yī)療方法，必將會節(jié)約醫(yī)療資源，降低治病的成本，給社會帶來巨大的經(jīng)濟效益。