[发明专利]铁修饰负载IR820的聚吡咯纳米颗粒的制备及应用

说明书

本发明涉及一种铁修饰、负载IR820的聚吡咯纳米颗粒的制备及应用，包括：以聚乙烯醇为稳定剂，三氯化铁为氧化剂制备聚吡咯纳米颗粒；将其分散于牛血清蛋白水溶液中进行表面修饰；然后负载IR820光敏剂；对所得最终产品进行体外性能评价。本发明方法简单易行，制备得到的铁修饰、负载IR820的聚吡咯纳米颗粒具有良好的稳定性和多功能性。

技术领域

本发明属于癌细胞治疗剂制备领域，特别涉及一种铁修饰、负载IR820的聚吡咯纳米颗粒的制备及应用。

背景技术

化学动力学疗法（CDT）是一种很有前景的肿瘤治疗策略。在此策略中，芬顿催化剂在过氧化氢（H₂O₂）存在下会产生有毒的羟基自由基，从而对肿瘤细胞造成致命的氧化损伤。近年来，铁基催化剂被广泛探索以用于产生羟基自由基，这依赖于底物H₂O₂的浓度和酸性条件。值得注意的是，肿瘤细胞相较于正常细胞具有更快的葡萄糖消耗速度，使得肿瘤微环境具有酸性和过度表达的H₂O₂。基于它们之间的这种差异，芬顿反应介导的化学动力学疗法可以限制在肿瘤区域，使其具有较高的肿瘤特异性和最小的副作用。近年来，已经探索了几种策略来促进芬顿反应的功效以实现更高的羟基自由基产率，其中热疗很有希望且易于实现。因此，将芬顿催化剂与热疗剂相结合在肿瘤治疗中具有较好的应用前景。

为了实现热疗，可以采用近红外（NIR）光照射光热剂，将光能转化为热量。光热疗法（PTT）除了提高催化效率外，还可以引起DNA损伤和蛋白质变性以杀死肿瘤细胞。 光热疗法具有高度可控性和非侵入性，与此同时，具有出色近红外光响应能力的纳米试剂在其中的是必不可少。例如，聚吡咯（PPy）是一种生物相容性有机聚合物，在宽近红外范围内具有出色的吸收能力，是出色的光热剂； IR820和吲哚菁绿等花青染料在近红外光照射下可以同时产生热疗和活性氧（ROS），实现协同光热/光动力疗法（PDT）。

肿瘤细胞在遭受治疗诱导的损伤时，肿瘤细胞会在其表面暴露钙网蛋白（CRT），这是一种免疫原性细胞死亡（ICD）相关蛋白。钙网蛋白可以作为主动免疫反应的“吃我”信号，以进一步消除肿瘤。与单一模式相比，协同治疗策略往往会导致更严重的细胞损伤，从而在更高程度上触发钙网蛋白表达。这将有利于清除转移性肿瘤细胞和抑制肿瘤复发 。

本专利采用聚乙烯醇为稳定剂，制备聚吡咯-铁纳米颗粒，随后以牛血清蛋白表面修饰并负载光敏剂IR820，最后研究该复合纳米颗粒的体外性能。

检索国内外有关聚吡咯纳米颗粒用于癌症治疗方面的文献和专利结果发现：在本发明完成之前，还没有发现基于聚乙烯醇稳定的铁修饰、负载IR820的聚吡咯复合纳米颗粒的制备及其在癌细胞光热-光动力-化学动力联合治疗方面的研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种铁修饰、负载IR820的聚吡咯纳米颗粒的制备方法。该方法制备过程温和，简单易行，所得产物具有良好的光热转化效率、稳定性，以及良好的体外性能，具有潜在的癌细胞治疗应用前景。

本发明以聚乙烯醇为稳定剂制备得到的铁修饰、负载IR820的聚吡咯复合纳米颗粒。本发明涉及了两个基本原理：

（1）利用氧化剂三氯化铁作为铁源，在聚合过程中进行铁修饰。

（2）利用牛血清蛋白的吸附作用，实现光敏剂的负载。

一种铁修饰、负载IR820的聚吡咯纳米颗粒的制备，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配制聚乙烯醇水溶液，加热搅拌10 min后再冷却10 min，其中，聚乙烯醇水溶液浓度为40 mg/mL；配制三氯化铁水溶液，随后将其加入到上述冷却后的聚乙烯醇水溶液中，磁力搅拌反应1 h；将上述反应溶液，在冰浴条件下，加入吡咯单体，氧化聚合12 h，得到聚吡咯-铁纳米颗粒PPy（Fe）；