[发明专利]胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用

说明书

本申请属于生物医药技术领域，尤其涉及胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用。本申请提供了胞内自供给过氧化氢的纳米材料的制备方法，包括：将纳米酶、丹宁酸、三价铁盐和溶剂混合反应；将得到的固体洗涤后为胞内自供给过氧化氢的纳米材料；所述纳米酶为具有葡萄糖氧化酶活性的纳米酶。本申请提供了胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用，提供了一种具有化学动力学疗效的材料，能有效解决现有化学动力学治疗方法中存在的因过氧化氢含量不足导致的肿瘤治疗效率低的问题。

技术领域

本申请属于生物医药技术领域，尤其涉及胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术

恶性黑色素瘤是临床上较为常见且发病率增长最快的恶性肿瘤之一，年增长率为3％-5％。其恶性程度高，转移发生早，死亡率高，预后极差，对临床上的治疗提出了极大的挑战。临床上治疗恶性黑色素瘤主要有手术切除、放疗、化疗、靶向治疗以及免疫疗法。手术治疗是恶性黑色素瘤的主要治疗方式，通过病灶扩大切除和前哨淋巴结活检及淋巴结清扫可以实现某些早期恶性黑色素瘤的治愈，但存在着术后肿瘤残留、复发、转移及手术并发症等风险。放射治疗的效果仅局限在接受照射区域内的病灶部位，且疗效对肿瘤含氧状态和生长周期依赖性大，疗程长，副作用多。化疗药物如达卡巴嗪、替莫唑胺等可有效地杀灭肿瘤细胞，但其缺陷在于毒副作用大，容易破坏患者的免疫功能，进而造成体内残存的癌细胞扩散加快。靶向治疗主要是针对恶性黑色素瘤中最常出现异常的MAPK通路和C-KIT通路，相应的两个突变位点为BRAF-V600E位点和C-KIT位点，BRAF抑制剂通过抑制BRAF蛋白活性从而有效抑制MAPK通路的异常活跃。同理，MEK抑制剂也可以抑制BRAF下游的活性从而抑制肿瘤发展。然而靶向治疗只适用于具有相应突变的肿瘤患者，并非对所有患者适用。免疫疗法作为近年来癌症研究最热门的领域，主要有白细胞介素、干扰素、免疫检查点抑制剂(抗CTLA-4抗体、PD-1单抗和PD-L1单抗)，其中免疫检查点抑制剂对恶性黑色素瘤有不错的治疗效果，但价格昂贵，可能会出现免疫性肺炎、免疫性心肌炎等副作用，且可能出现耐药的情况。基于活性氧自由基的抗癌疗法近年来得到了广泛的关注，主要包括光动力学疗法、声动力学疗法以及化学动力学疗法。单线态氧是光动力学和声动力学疗法的活性成分，但需要借助外部能量(光、超声)来生成，且具有暗毒性、氧依赖性等问题。而化学动力学疗法主要利用过渡金属离子(如铁、铜、锰、钴等)作为催化剂，催化歧化癌细胞的内源过氧化氢，产生羟基自由基，从而导致线粒体破坏、细胞脂质氧化、蛋白失活，最终导致癌细胞凋亡或死亡，实现肿瘤微环境特异性激活的高效杀伤肿瘤的目的。相比化学治疗和放射疗法而言，化学动力学具有以下优势：(1)更具肿瘤特异性和选择性，全身毒副作用低；(2)治疗过程无需外场激发，对设备要求低，治疗费用低；(3)最终产物为生物安全的金属离子，避免了传统药物载体在体内长期滞留引发的潜在毒性。目前，化学动力学在抗癌领域已有应用，如博来霉素、蒽环类药物等DNA靶向药物，其作用过程需要联合铁离子，催化芬顿反应产生自由基来破坏DNA。近年来，科研人员借助于纳米技术和纳米材料，并结合肿瘤独特的微环境，如弱酸性、过氧化氢过表达、过氧化氢酶的低活性和乏氧等，提高芬顿/类芬顿反应在肿瘤细胞内的效率，从而显著提升化学动力学的疗效，为肿瘤高效治疗提供了新方案。近年来，尽管化学动力学疗法在治疗肿瘤上取得了快速的发展，但其在临床转化过程中仍面临着诸多挑战。其中最为关键问题在于，由线粒体生成的内源过氧化氢在靠近芬顿催化剂前，易被细胞内过氧化氢酶和过氧化物酶等清除，导致化学动力学效率低下。因此，研制开发出过氧化氢自供给的化学动力学抗癌试剂，是本领域所要攻克的关键问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用，提供了一种具有化学动力学疗效的材料，能有效解决现有化学动力学治疗方法中存在的因过氧化氢含量不足导致的肿瘤治疗效率低的问题。

本申请第一方面提供了胞内自供给过氧化氢的纳米材料的制备方法，包括：

将纳米酶、丹宁酸、三价铁盐和溶剂混合反应；将得到的固体洗涤后为胞内自供给过氧化氢的纳米材料；所述纳米酶为具有葡萄糖氧化酶活性的纳米酶。