[发明专利]一种三价铁络合的树状大分子/pDNA复合物及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种三价铁络合的树状大分子/pDNA复合物及其制备方法和应用。该复合物为：表面修饰8‑羟基喹啉‑2‑羧酸络合三价铁离子、内部包裹金纳米颗粒的第五代聚酰胺胺PAMAM树状大分子负载p53pDNA。该方法包括：G5.NH₂‑HQC制备，{(Au⁰)25‑G5.NH₂‑HQC}制备，Fe‑Au DENP‑HQC制备，三价铁络合的树状大分子/pDNA复合物制备。该方法操作工艺简单，反应条件温和，易于纯化；制备得到的复合物具有良好的生物相容性、单分散性、较低的细胞毒性，同时具有荧光成像功能，可用于肿瘤的铁死亡治疗和基因治疗的联合治疗，在诊疗一体化领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于诊疗一体化功能纳米材料及其制备和应用领域，特别涉及一种三价铁络合的树状大分子/pDNA复合物及其制备方法和应用。

背景技术

癌症是以细胞异常增殖及转移为特点的一大类疾病，已成为危害人类健康的主要疾病之一。近年来关于如何提高早期恶性肿瘤诊断的准确性和治疗效果，特别是如何实现恶性肿瘤“诊疗一体化”方面，成为了纳米医学研究的重点和热点。与此同时，一些新型的肿瘤治疗策略如化学动力学治疗/铁死亡和基因治疗受到了人们的广泛关注。

铁死亡以一种铁依赖性活性氧异常堆积而导致细胞氧化还原稳态失调为特征，是区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的一种新型细胞程序性死亡方式，其主要特点是铁诱导的脂质活性氧(ROS)积聚导致细胞发生过氧化反应。目前，已有研究证明铁死亡在人类疾病的治疗中的重要性。施等人(Huo M,et al.ACS Nano,2019,13(2):2643-2653)将分散的铁原子构建到氮掺杂的碳纳米材料中，制备PEG化的含单原子铁的纳米催化剂，在酸性肿瘤微环境下，肿瘤部位产生大量有毒的羟基自由基，同时脂质过氧化物快速积累而引起细胞凋亡和铁死亡。另外，陈的研究小组(Zhou Z,et al.Angew.Chem.,Int.Ed.,2017,56(23):6492-6496)开发了一种基于类芬顿反应的纳米系统，可以特异性引起肿瘤部位ROS的产生，进而介导肿瘤铁死亡和细胞凋亡而诱导肿瘤细胞死亡。

基因治疗从本质上来说，就是通过不同的手段将外源基因导入靶细胞，从而达到治疗疾病的目的。为实施有效的基因治疗，安全有效的基因载体是必不可少的。聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子是一类具有纳米级尺寸、结构大小可控、无免疫原性、性质稳定、经修饰后毒性小的超支化合成大分子，其表面具有大量的端基，可以进行不同的功能化修饰，其内部有空腔可以负载药物或无机纳米颗粒。另外，阳离子型PAMAM可通过静电作用有效压缩带负电荷的pDNA等基因药物，用于细胞的基因传递。例如，邱等人使用β-环糊精修饰的第五代PAMAM树状大分子包裹的纳米金颗粒，可有效压缩和递送VEGF和Bcl-2siRNA，用于相关的癌细胞基因沉默，达到癌细胞基因治疗的目的(Qiu J.et al.Nanomaterials,2018,8(3):131)。

检索国内外文献，目前尚未发现关于络合铁离子的树状大分子纳米复合物的制备及其应用于肿瘤荧光成像和铁死亡/基因联合治疗的相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三价铁络合的树状大分子/pDNA复合物及其制备和应用，以填补现有技术的空白。

本发明提供一种三价铁络合的树状大分子/pDNA复合物，所述复合物为：表面修饰8-羟基喹啉-2-羧酸络合三价铁离子、内部包裹金纳米颗粒的第五代聚酰胺胺PAMAM树状大分子负载p53 pDNA。

优选地，上述复合物中，所述p53 pDNA为具有人体抑癌基因p53和绿色荧光蛋白EGFP基因的质粒。

本发明还提供一种三价铁络合的树状大分子/pDNA复合物的制备方法，包括：