[发明专利]一种基于二茂铁和金丝桃素的复合纳米材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于二茂铁和金丝桃素的复合纳米材料、制备方法及应用。所述制备方法为在四氢呋喃介质中加入聚乙二醇聚赖氨酸、二茂铁甲酸N‑琥珀酰亚胺酯和金丝桃素，产物自组装形成所述基于二茂铁和金丝桃素复合纳米材料。本发明制备基于二茂铁和金丝桃素的复合纳米材料，具有局部浓度高、抗肿瘤疗效好、肾清除迅速、生物兼容性高和毒副作用小等优点。本发明抗肿瘤疗效佳体现在：产生大量活性氧并耗竭肿瘤局部的谷胱甘肽，铁死亡和金丝桃素介导的光动力治疗产生协同作用，同时触发免疫原性细胞死亡，实现强大的抗肿瘤效果。

技术领域

本发明涉及基于二茂铁及金丝桃素介导的光动力治疗材料领域，特别是涉及一种基于二茂铁和金丝桃素的复合纳米材料、制备方法及应用。

背景技术

目前实体瘤的治疗仍面临着巨大的挑战，肿瘤微环境中的抗氧化系统和免疫微环境是主要难题。肿瘤中的抗氧化系统可上调相应的抗氧化剂，尤其是谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4)，减少脂质过氧化物(LPO)的生成，防止脂质过氧化物对细胞膜的损伤，从而促进肿瘤生长。因此，谷胱甘肽耗竭可以导致肿瘤细胞中活性氧积蓄，是提高抗肿瘤治疗效果的方法之一。

铁死亡是一种铁依赖的程序性细胞死亡，在2012年由Stockwell团队提出。铁死亡特征是大量的细胞毒性脂质过氧化物的积累杀伤肿瘤细胞。在肿瘤微环境中，谷胱甘肽过氧化物酶是清除脂质过氧化物的必需酶，铁死亡可消耗谷胱甘肽，阻断谷胱甘肽过氧化物酶的活性，从而产生剧毒的脂质过氧化物。同时亚铁离子参与芬顿反应，产生的活性氧可导致细胞膜破裂。由于肿瘤局部缺氧微环境，活性氧产生受限，疗效欠佳，故而寻找其他方法来提抗肿瘤治疗疗效是很重要的。

光动力疗法(photodynamic therapy，PDT)是一种新型的肿瘤治疗方式，被广泛应用于肿瘤的治疗，用特定波长照射肿瘤部位，能使选择性聚集在肿瘤组织的光敏剂活化，产生一系列的活性氧自由基(ROS)，继而出现细胞毒性、血管损伤和免疫调节等，引发光化学反应杀伤肿瘤。在PDT治疗过程中，光源具有时间和位置的可控性，可以避开正常组织在肿瘤中选择性滞留，精准产生和释放ROS，从而实现肿瘤特异性PDT且副作用降到最低。最近的研究表明，PDT可以诱导和增强铁死亡疗效，同时可以通过释放损伤相关的分子模式(DAMP)，如CRT、ATP、HMGB1和触发免疫原性细胞死亡(ICD)。尤其是表面钙网蛋白的暴露是ICD的重要标志物，能发出“吃我”信号，刺激树突状细胞的抗原提呈功能，增强肿瘤细胞免疫原性。此外，已有研究报道，金丝桃素诱导的光动力治疗可产生高水平的活性氧，增强免疫原性细胞死亡。金丝桃素是一种常见的药用植物贯叶连翘的提取物，其单体高度疏水，给药时需要载体，常见的载体有脂质体、胶束和纳米颗粒等。故而针对目前肿瘤治疗中抗氧化系统和免疫微环境的主要难题，开发一种用于肿瘤治疗的光动力新型纳米材料，可以协同针对肿瘤抗氧化系统和免疫微环境，巩固并增强抗肿瘤治疗，这是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种纳米材料，该纳米材料在光照(595nm)条件下具有很高光动力转化效率，具有很好的抗肿瘤治疗疗效以及良好的生物相容性。

本发明提供了一种基于二茂铁和金丝桃素复合纳米材料的制备方法，在四氢呋喃介质中加入聚乙二醇聚赖氨酸、二茂铁甲酸N-琥珀酰亚胺酯和金丝桃素，产物自组装形成所述基于二茂铁和金丝桃素复合纳米材料；

其中，聚乙二醇聚赖氨酸(mPEG/nPLL)的结构式如式Ⅰ所示：

其中，m＝10-500，n＝10-100。

优选的，m的值为50-100，n的值为10-40，或者n的值为40-100。

优选的，所述金丝桃素为单体金丝桃素，分子式：C₃₀H₁₆O₈，分子量：504.45，CAS号：548-04-9，其结构式如式II所示：