[发明专利]一种铁蛋白-金属纳米颗粒及其应用

说明书

本发明涉及一种铁蛋白‑金属纳米颗粒的制备方法及用途，所述方法包括：制备铁蛋白笼、装载金属离子、形成铁蛋白‑金属纳米颗粒的步骤。本发明制备的铁蛋白‑金属纳米颗粒直径约为10nm，每个纳米颗粒中含有约150个金属离子。所述铁蛋白‑金属纳米颗粒能有效抑制肿瘤转移，与抗坏血酸联合能够选择性杀伤肿瘤细胞、抑制肿瘤生长。

技术领域

本发明属于医药领域和生物技术领域，具体涉及一种纳米抗癌药物，特别涉及一种铁蛋白-金属纳米颗粒、其制备方法及治疗肿瘤的用途。

背景技术

癌症已发展为人类健康的头号杀手，每年全球因癌症死亡人数大约为700万。随着细胞生物学的发展以及对癌症发病机制的了解，癌症的化学药物治疗得到了很好的发展。目前大约有90多种化学药物发展用于杀死肿瘤细胞和癌症治疗。

使用抗坏血酸(VC)治疗癌症的历史始于20世纪70年代。许多研究论文和临床试验表明抗坏血酸是一种很有前途的抗癌药物。最近，临床试验发现，注射高剂量抗坏血酸能提高脑癌和肺癌患者的疗效，有研究表明，抗坏血酸会在肿瘤细胞中产生H₂O₂。但是，抗坏血酸只能在高浓度(约5-10mM)诱导肿瘤细胞死亡，长期维持体内高浓度的药物难以维持，这极大地阻碍了抗坏血酸在临床癌症治疗中的应用。此外，抗坏血酸在癌细胞中的细胞毒性较弱。因此，有必要降低抗坏血酸在癌症治疗中的剂量，增加抗坏血酸的应用范围。

金属药物有许多其它药物无法比拟的独特性质，以顺铂为代表的铂类抗癌药物在癌症临床化疗中发挥了巨大作用。但是铂类药物的毒副作用严重限制了它们的实际疗效和适用范围，因此需要继续研究具有不同作用机理的新型金属抗癌药物，以改良或补充现有铂类药物的性能。非铂类抗癌药物除具有较高毒副作用以外，抗癌效果还很不稳定、作用机理也不明确，因此，非铂类抗癌药物用于癌症治疗仍处于理论可行性研究阶段。

铁蛋白是一个古老而庞大的家族，广泛存在于厌氧和好氧微生物及从古生菌和细菌到高等动、植物体内，是生命活动所必需的蛋白之一(Theil E.C.,et al.Ferritins forChemistry and for Life[J].Coord Chem Rev,2013,257(2)：579-586)。当前的铁蛋白纳米颗粒的应用主要包括微量血清铁蛋白的临床检查、作为营养物质补充机体铁需求、纳米材料平台，纳米材料的生物呈递等(Theil EC.Ferritin protein nanocages-the story[J].Nanotechnol Percept,2012,8(1)：7-16)。

发明内容

基于现有技术中存在的上述问题，本发明根据肿瘤细胞中铁蛋白受体表达量上调的现象，尝试使用铁蛋白作为抗肿瘤药物组分，进而根据抗坏血酸会在肿瘤细胞中产生H₂O₂的现象，推测金属代谢可能是影响抗坏血酸杀伤肿瘤的因素之一从而做出本发明。

为了兼顾肿瘤杀伤效果和肿瘤特异性，本发明利用铁蛋白包裹抗癌活性的金属离子形成铁蛋白-金属纳米颗粒，证明其可以抑制肿瘤细胞的转移。并且，铁蛋白-金属纳米颗粒与VC联用可以选择性杀伤肿瘤细胞，而对正常细胞无影响。在动物实验中，铁蛋白-金属纳米颗粒与VC联用可以明显抑制肿瘤的生长，而对小鼠其他器官无明显影响。

具体而言，一方面，本发明提供一种铁蛋白-金属纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备铁蛋白笼：从完整铁蛋白中除去铁离子，制备铁蛋白笼；

(2)装载金属离子：向铁蛋白笼中装载金属离子；

(3)使铁蛋白笼与金属离子反应形成铁蛋白-金属纳米颗粒；

其中，所述金属包括铜、钴、镍、铂、钌、金、镓、铋。

优选，所述金属为铜或铂。