[发明专利]一种Fe2

说明书

本发明公开了一种Fe₂O₃@TA‑Pt纳米复合材料及制备方法和应用，具体方法为：将硝酸铁在沸水之中和氯化钠作用生成FeOCl纳米粒子，随后在高温高压下反应得到Fe₂O₃纳米粒子；将得到的Fe₂O₃纳米粒子分散在水溶液中，加入单宁酸和四氯铂酸钾并室温搅拌，离心分离得到Fe₂O₃@TA‑Pt纳米复合材料。本发明通过简单绿色的方式制备了Fe₂O₃纳米粒子，并通过铂离子与单宁酸中氧的配位作用，形成了一种可以响应肿瘤酸性环境的TA‑Pt薄膜层。该纳米粒子在响应肿瘤的酸性微环境之后，可以将二价铂离子释放出来用于破坏肿瘤细胞的DNA结构，而暴露的Fe₂O₃核心可以用于促进肿瘤细胞的铁死亡治疗。

技术领域

本发明是涉及一种Fe₂O₃@TA-Pt纳米复合材料及制备方法和应用，属于生物材料研究领域。

背景技术

根据全球癌症统计数据分析，截至到2018年，全球新增癌症确诊病例已经远超1800万，其中死亡人数更是高达960万，而且亚洲的死亡人数更是占了其中的70％，令人触目惊心。目前临床上针对肿瘤的治疗手段主要包括外科手术，放射性治疗(放疗)以及药物治疗(化疗)三大传统肿瘤治疗手段。虽然这些治疗方式已经广泛应用于临床肿瘤治疗，但是手术治疗切除不干净，导致肿瘤复发转移，化疗引起的肿瘤耐药性，放疗对周边正常组织无差别的伤害性，已经无法满足现代肿瘤治疗的需求。与传统肿瘤治疗方式相比，新兴的纳米医学表现出了更强的特异性强和更丰富的功能性以及更小的副作用。但是面对种类繁多，微环境复杂多变的实体肿瘤(包括弱酸性，氧气匮乏，高活性氧浓度，多种过表达酶以及还原性微环境等等)，纳米药物呈现出的治疗效果也往往不尽人意。如肿瘤乏氧导致的氧依赖型治疗效率低下，光穿透力较弱导致的光敏型治疗效率低下，光热治疗引起的炎症因子升高导致的肿瘤复发等等，以上种种的原因导致肿瘤治疗不彻底，易复发、易转移。

铁死亡作为一种新的细胞死亡方式，最早是在2012年由Brent R.Stockwell提出的。研究表明铁死亡是一种铁依赖性的，区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式。铁死亡的主要机制是，在二价铁或酯氧合酶的作用下，催化细胞膜上高表达的不饱和脂肪酸，发生脂质过氧化，从而诱导细胞死亡；此外，还表现为抗氧化体系(谷胱甘肽系统)的调控核心酶-谷胱甘肽过氧化物酶(GPX4)的降低。与经典的细胞凋亡不同，铁死亡过程中没有细胞皱缩，染色质凝集等现象，但会出现线粒体皱缩，脂质过氧化增加。传统的细胞凋亡，细胞自噬，细胞焦亡的抑制剂不能抑制铁死亡过程，但铁离子螯合剂可以抑制这一过程，说明铁死亡是铁离子依赖的过程。

因此，铁死亡作为一种新型的细胞死亡方式，可以绕过细胞凋亡、坏死途径，促进肿瘤细胞死亡，而且对于那些具有抗凋亡作用的肿瘤细胞具有很好的杀伤作用，能够有效的防止肿瘤复发。Zhang等(ACS Nano 2018,12,12181-12192)设计合成了一种由Fe³⁺和单宁酸(TA)组成的，内部含有铁死亡促进剂索拉菲尼，外部载有普鲁士蓝的纳米粒子，用于诱导肿瘤细胞铁死亡。光动力治疗和铁死亡治疗的双重作用下，肿瘤细胞得到了很好的抑制。Ling等(ACS Nano 2018,12,12380-12392)设计合成了一种富含精氨酸和锰的硅酸盐纳米粒子，并负载上化疗药物阿霉素用于肿瘤治疗。该纳米粒子可以有效地降低肿瘤细胞内的谷胱甘肽从而阻碍了GPX4的合成，诱导肿瘤细胞铁死亡。Li等(ACS Nano 2019,13,260-273)设计合成了一种由氧化淀粉和Fe³⁺包裹的上转化纳米粒子，该纳米粒子在经过近红外光刺激后，可以释放出Fe³⁺和阿霉素，而近红外光也可以转变为紫外光用于促进Fe³⁺转变为Fe²⁺，从而诱导肿瘤细胞铁死亡。

发明内容