[发明专利]一种纤连蛋白包覆的单宁酸/铁配合物的载药纳米材料及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种纤连蛋白包覆的单宁酸/铁配合物的载药纳米材料及其制备方法和应用。该方法包括：将盐酸阿霉素加入三乙胺去质子化，将得到的疏水性阿霉素溶液与单宁酸溶液混合，加入铁盐反应，将得到的负载阿霉素的单宁酸/铁配合物的载药纳米材料与纤连蛋白溶液混合搅拌，挤压。该方法制备得到的载药纳米材料不仅可以实现T₁MR成像，同时通过化疗以及铁死亡引起的免疫原性死亡还可以起到抗肿瘤免疫的效果，具有潜在的临床应用价值。

技术领域

本发明属于纳米医学诊疗材料及其制备和应用领域，特别涉及一种纤连蛋白包覆的单宁酸/铁配合物的载药纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术

传统的肿瘤治疗具有毒副作用大、选择性差、疗效欠佳等缺点，而精准诊断和高效治疗对提高肿瘤患者生存率至关重要。通过纳米材料靶向输送传统化疗药物和进行多种治疗方式联合治疗是增强治疗效果的有效途径。发展新型、易于制备的多功能化纳米载体材料同时负载一种或多种造影剂或治疗剂用于肿瘤的高效联合治疗及诊疗一体化依然存在着巨大的挑战。

铁死亡于2012年被发现是一种新型的细胞死亡方式，它区别于其它程序性死亡。铁死亡的发生与脂质活性氧的形成密不可分，细胞内活性氧在铁死亡中发挥着重要作用，各种抗氧化剂和活性氧清除剂可以抑制铁死亡发生。目前普遍认为，铁死亡最终是由脂质活性氧参与执行，大量的活性氧与脂膜上的多聚不饱和脂肪酸(PUFAs)发生反应，生成超额的脂质活性氧导致细胞膜损伤或细胞死亡。然而，抑制细胞膜胱氨酸/谷氨酸反向转运体(System Xc-)、谷胱甘肽过氧化物酶-4(GPX-4)以及还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADPH)氧化酶等也可促进脂质活性氧的产生进而诱导铁死亡的发生。铁死亡的影响因素有铁、脂质活性氧和GPX-4。到目前为止，含铁的纳米系统(例如铁纳米金属玻璃、氧化铁和金属-酚醛网络(或金属-多酚网络，MPNs)已被用作促铁死亡和ROS产生剂，用于治疗癌症。在这些系统中，由多酚与金属离子配位形成的基于MPN的材料具有多种吸引人的特性，包括低细胞毒性、高热稳定性和pH响应性。癌细胞中积累的H₂O₂随后可被多余的铁离子利用，通过Fenton反应生成ROS(例如·OH)，这将最终导致细胞死亡(Shan L,et al.Biomaterials 2019,210,62-69)。

研究发现化疗药物阿霉素(DOX)是一种免疫原性诱导剂，可以引起肿瘤细胞的免疫原性细胞死亡(ICD)，通过诱导肿瘤细胞自噬，释放3类信号：钙网蛋白暴露在细胞表面，刺激树突状细胞(DC)吞噬；三磷酸腺苷释放，招募DC进入肿瘤灶；高迁徙率族蛋白B1(HMGB-1)促进DC与垂死肿瘤细胞稳定结合，诱导机体产生特异性的T细胞抗肿瘤免疫(Couzin,etal.Science,2013,342,1432-1433)。肿瘤细胞的ICD是一种有多种信号分子和细胞因子参与的复杂过程，这些分子的细胞定位和表达水平的改变直接影响死亡肿瘤细胞与免疫细胞之间的相互作用。对肿瘤细胞ICD机制的深入研究可为肿瘤的免疫治疗提供新的依据和手段。

目前市面上已经存在诸多的商业化造影剂，然而这些造影剂的安全性和生物相容性系列问题依然在学术界存在着许多争议，因此开发出具有良好的MR成像性能，且更加安全的造影剂迫在眉睫。Gd³⁺作为顺磁性金属离子，由于其本身具有7个不成对的电子，因而自旋的磁矩较大，弛豫率也较高，是作为顺磁性造影剂的最佳选择。但是Gd³⁺对生物体产生的较强毒性依然不可忽视。因此，采用内源性金属Fe³⁺作为T₁造影剂，可大大提高MR造影剂的生物安全性，同时通过Fe³⁺与带负电荷的单宁酸配位，可进一步延长其体内血液循环时间，从而增强肿瘤成像效果。

检索国内外文献和专利，尚未发现关于纤连蛋白包覆且具有MR成像性能的单宁酸/铁配合物的载药纳米材料的制备，以及在其空腔负载抗癌药物DOX并联合铁死亡用于肿瘤T₁ MR成像和化疗/免疫联合治疗的相关报道。

发明内容