[发明专利]一种提高替莫唑胺药效的方法及Cu-MTIC去铁蛋白纳米复合物

说明书

本发明公开了一种提高替莫唑胺药效的方法及Cu‑MTIC去铁蛋白纳米复合物，属于生物化学技术领域。该方法是将替莫唑胺的第一步分解产物通过金属离子进行稳定后，再与铁蛋白纳米笼相结合，得到铁蛋白包载的纳米复合材料。其中铜离子对替莫唑胺药效的提高是通过与替莫唑胺降解后烷基化活性更高的MTIC的结合和稳定。本发明所得金属‑药物纳米复合物的金属‑药物负载效率高，MTIC稳定性大大提高，在生理pH条件下能够持续稳定存在，可在谷胱甘肽存在下可控释放MTIC，通过去铁蛋白的富集和包载，提高细胞摄取效率，延长了其在动物模型中的体内循环时间，增强药物的作用效率，且制备简单，易操作，在恶性肿瘤治疗领域有广泛应用前景。

技术领域

本发明属药物输送和生物基纳米材料的合成与制备领域，涉及一种提高替莫 唑胺药效方法和铁蛋白包载Cu-MTIC的生物纳米材料及制备方法和应用。

背景技术

替莫唑胺(TMZ)是抗恶性胶质瘤和黑色素瘤的一线化疗药物，其通过在 生理环境条件下开环分解，生成中间产物MTIC，TMZ半衰期约为1.37h，MTIC 的半衰期仅为2min，随后分解生成AIC和甲基重氮正离子，甲基重氮正离子进 一步分解为氮气和甲基正离子自由基，甲基正离子自由基是高活性物质，能对基 因组DNA特别是其鸟嘌呤片段部分进行甲基化作用，导致DNA的错误复制和 蛋白质表达受限，从而引起细胞信息紊乱进而导致细胞凋亡，因此TMZ对于快 速分裂增殖的恶性细胞具有更大的抑制生长和杀伤作用。由于TMZ在生理条件 下的不稳定性，其循环时间较短，并且该分子不具有靶向性，恶性胶质瘤细胞系 和黑色素瘤细胞系对TMZ具有一定的抗药性，需要通过提高药物浓度来实现药 效，而与此同时即会对正常组织细胞造成伤害，如引发肝损伤等。提高TMZ或 MTIC的稳定性，构建具有靶向性输送和可控释放的纳米复合体系能有效解决这 一问题。

蛋白质纳米笼是一类广泛存在于生物体系中的生物蛋白基纳米材料，因其是 由氨基酸序列组建成的，且具有纳米尺度的壳核形笼状结构而得名。不同的蛋白 纳米笼在生物体内扮演不同的角色，发挥各异的功能。最早的蛋白质纳米笼提取 和制备，主要用于研究其在生理条件下的特有功能。随着生物技术的不断发展， 其与化学学科的融合过程也进一步加深。生物化学领域中，充分利用普遍存在的 天然生物基纳米颗粒，将其作为化学药物、合成功能材料等的载体，从而构建多 功能的载送体系已成为一种趋势。

铁蛋白作为一种普遍存在于生物体内并维持生理条件下铁平衡的功能蛋白， 属于蛋白质纳米笼家族中的一类。它尺寸规整，单分散性好，内径7～8nm，外径 10～12nm。铁蛋白的蛋白外壳由24个亚基组成，在酸性pH条件下亚基解离为分 散的结构，当调节体系pH至碱性时，亚基自组装还原为原来的蛋白笼状结构。 铁蛋白的外壳上形成有三重和四重通道，用于铁蛋白内外的物质交换。去铁蛋白 内部的疏水性区域常用于包载疏水性药物、有机金属配合物和量子点等，蛋白外 壳可以同时进行基因改造、靶向基团修饰和荧光分子修饰等，所得到的纳米颗粒 在保持蛋白本身的生物特性的同时，兼具包载物和修饰物赋予的多重功能，可应 用于细胞成像、定点靶向和癌症治疗等领域。

发明内容

发明目的：本发明的目的之一是提供一种Cu-MTIC复合物及其制备方法和 应用；本发明的目的之二是提供一种Cu-MTIC铁蛋白纳米复合物及其制备方法 和应用；本发明的目的之三是提供一种提高替莫唑胺药效或稳定MTIC的方法。 该Cu-MTIC铁蛋白纳米复合物在具备所包载的金属-药物复合物的原有性质的同 时，提高了其稳定性和生物相容性等，金属-药物负载效率高，MTIC的稳定性大 大提高，在生理pH条件下能够持续稳定存在，通过去铁蛋白的富集和包载，提 高了细胞摄取效率，延长了其在动物模型中的体内循环时间，增强了药物的作用 效率，且制备过程简单，易操作，在恶性肿瘤治疗领域有广泛应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明所述的Cu-MTIC复合物的制备方法，包括：使Cu²⁺与MTIC结合。