[发明专利]一种可实现肿瘤靶向传递和穿膜效应的FA/TAT-GNS纳米探针及其制备方法和应用

说明书

一种可实现肿瘤靶向传递和穿膜效应的FA/TAT‑GNS纳米探针的制备方法，包括：制备金纳米结构GNS和巯基聚乙二醇交联的叶酸功能分子HS‑PEG5K‑FA；以制得的GNS为载体，将HS‑PEG5K‑FA、膜穿透肽TAT和甲氧基末端的HS‑PEG5K‑OMe等按一定摩尔比例同时共价偶联在纳米金表面，构建多功能化的金纳米复合物；选取特定的叶酸受体过表达的小鼠乳腺癌细胞，将制备的金纳米探针进行靶向性摄取率对比试验。本发明的金纳米探针基于纳米化学合成及表面化学修饰技术，其成本低、合成方法简单、不易聚沉、生物相容性良好等优势且兼具靶向介导和穿膜增强效应，可用作叶酸受体过表达癌细胞的高效主动靶向介导探针。探针的表面功能化对提高GNS的胞吞率具有显著效果，将在肿瘤放射治疗中发挥明显的辐射增敏作用。

技术领域

本发明涉及纳米材料合成和生物医学工程领域，具体涉及一种可实现肿瘤靶向传递和穿膜效应的FA/TAT-GNS纳米探针及其制备方法和应用。

背景技术

癌症，一直是严重威胁人类健康的恶性疾病。2021年初，世界卫生组织(WHO)国际癌症研究署(IARC)发布2020年全球最新癌症负担数据显示，2020年，乳腺癌取代肺癌成为全球发病率第一的癌症，但肺癌的死亡率仍居世界第一。去年全球共新增癌症病例达1929万例，死亡病例996万例，发病率前十的癌症分别是：乳腺癌226万，肺癌220万，结直肠癌193万，前列腺癌141万，胃癌109万，肝癌91万，宫颈癌60万，食管癌60万，甲状腺癌59万，膀胱癌57万。其中，由于中国的人口基数较大，国内新发癌症457万人，占全球23.7％，癌症死亡人数300万，占全球总人数的30％，在数量上皆位居世界第一。因此，肿瘤已成为严重威胁人类生命的常见病多发病之一，越来越多的新兴交叉学科开始注重癌症的早期诊疗及新型诊疗策略的开发。目前，传统广泛使用的肿瘤治疗手段主要包括手术治疗、化疗和放射治疗等。现有癌症的治疗方法由于对病灶的靶向选择性不高等科学问题，不免对周围正常集体组织造成不必要的副作用。因此，针对当前不同肿瘤病灶的特性，在综合了各种治疗方法的优缺点的基础上，相关新型的交叉学科不仅开始借助增敏介质实现肿瘤的早期精准靶向治疗，而且逐渐关注各种协同诊疗策略的研发。

放射治疗作为一种依赖高能X或γ射线的电离辐射治疗技术，在癌症的早期及辅助治疗策略中发挥重要作用。然而，肿瘤组织因供血不足多处于缺氧状态，由于乏氧环境加强了肿瘤对放射线的抗拒性，而为了保护正常组织又限制了放疗剂量的增加，放射治疗的疗效仍不能令人满意。因此，为达到更好的治疗效果，急需在放疗中引入增敏剂来增强对乏氧癌细胞的杀伤效果。

为了实现增强的肿瘤组织辐射增敏效应，尤其是乏氧癌细胞对放射性的敏感性，更多的研究开始将金属纳米增敏剂引入纳米医学诊疗领域，以求在实现放射增敏的同时，达到靶向传递和治疗的目的。典型地，金纳米材料由于其对X射线较强的衰减性等优势，有望作为一种新型的放疗增敏试剂用于纳米医学放疗领域。金纳米材料之所以具有放射治疗敏化效应，主要是因为其受X射线撞击产生强的光电吸收而从表面发射较多的光电子或俄歇电子，从而增强电离辐射产生大量的活性氧自由基，与周围的生物大分子作用，继而破坏细胞活性诱发死亡。