[发明专利]一种耗氧型无机纳米酶治疗试剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种仿CcO无机纳米酶治疗试剂，它是以铜银合金纳米粒子为载体，在铜银合金纳米粒子的孔道里负载乏氧激活化疗药AQ4N，并在铜银合金纳米粒子表面修饰亲水性氨基化聚乙二醇形成的AQ4N@Cu‑Ag纳米材料。本发明还公开了仿CcO无机纳米酶治疗试剂在制备饥饿治疗/活性氧疗法/化疗协同肿瘤治疗药物的应用。仿CcO无机纳米酶治疗试剂结构明确，合成工艺简单，具有类酶活性，可与癌细胞内源性过表达的Cytc协同作用还原氧气，有效改造肿瘤微环境氧气浓度，纳米治疗试剂可以高效富集于肿瘤部位，产生饥饿效应，切断能量供应，产生毒性活性氧物种，以及激活AQ4N生成AQ4杀死肿瘤细胞，有效防止肿瘤的复发和转移。

技术领域

本发明属于纳米医药领域，涉及耗氧型无机纳米酶治疗试剂及其制备方法，以及所述的耗氧型无机纳米酶试剂在制备协同抗肿瘤药物中的应用。

背景技术

目前，化疗仍旧是肿瘤治疗领域的主流治疗手段。最近，临床上开发出一类小分子乏氧激活型化疗药物，它可以有效利用肿瘤部位局部氧气不足的条件激活化疗药物产生毒性，进而特异性地杀伤癌细胞，这类化疗药物可以有效降低对正常细胞的毒副作用，减少可能产生的化疗并发症。例如，临床上已经使用的一类乏氧激活前药AQ4N(banoxantronedihydrochloride)，AQ4N本身并没有毒性，并可以在氧气浓度正常的环境中保持稳定，一旦将其置于低氧气浓度环境中(如肿瘤环境中)，AQ4N将发生化学变化产生具有细胞毒性的AQ4，AQ4可以共价连接到癌细胞的DNA片段上，造成不可逆的DNA损伤，最终实现特异性的癌细胞杀伤。由此可见，肿瘤部位的缺氧程度与AQ4N的疗效成正相关。而制约这类乏氧激活型化疗药物疗效的最大因素在于如何进一步提升肿瘤部位的乏氧程度。值得注意的是，降低肿瘤部位氧气浓度的策略需要具有特异性，即这种策略并不影响正常组织的氧气浓度，不会造成正常组织缺氧坏死。细胞色素氧化酶(cytochrome c oxidase,CcO)是一类细胞呼吸终端酶，其能有效的接受来自细胞色素c(cytochrome c,Cytc)传递的电子给氧气，最终将氧气还原为水分子，实现对氧气的消耗。癌细胞具有无限增殖的特性，其对氧气的消耗是过量的，相较于正常细胞，癌细胞内CcO和Cytc的含量是过表达的。基于此，引入外源性的仿CcO无机纳米酶可以高效并特异性地加剧肿瘤部位乏氧，而正常组织不受影响。因此，设计并合成出具有CcO活性的无机纳米酶在实现增强乏氧激活前药疗效的领域上具有广阔前景。

仿CcO无机纳米酶还处在研究初期，已报道的仿CcO无机纳米酶均为合成结构和制备工艺相当复杂的单原子纳米酶，无法实现工艺的简化以及大规模制备的工艺要求。因此，制备工艺简单、结构明确、催化性能优异的新型仿CcO无机纳米酶是目前研究的一个重点。

发明内容

本发明的目的旨在通过在纳米尺度上制备可用于抗肿瘤的仿CcO纳米酶治疗试剂。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种耗氧型无机纳米酶治疗试剂，为仿CcO无机纳米酶治疗试剂，它是以多孔铜银合金纳米粒子(Cu-Ag NPs)为载体，在铜银合金纳米粒子的纳米级别孔道里负载乏氧激活化疗药AQ4N，并在铜银合金纳米粒子表面修饰亲水性氨基化聚乙二醇(NH₂-PEG)形成的AQ4N@Cu-Ag纳米材料(AQ4N@Cu-Ag NPs)。

本发明的另一个目的是提供一种仿CcO无机纳米酶治疗试剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)、合成铜银合金纳米粒子：以水为溶剂，将硝酸银、硝酸铜与聚乙烯吡咯烷酮溶解在水中得到混合溶液，加入含有L-抗坏血酸和氢氧化钠的水合肼溶液，反应得到铜银合金纳米粒子(Cu-Ag NPs)；

步骤(2)、以水为溶剂，铜银合金纳米粒子和氨基化聚乙二醇共沉淀得到Cu-Ag-PEG纳米材料；

步骤(3)、以水为溶剂，Cu-Ag-PEG纳米材料与AQ4N共沉淀得到AQ4N@Cu-Ag纳米材料(AQ4N@Cu-Ag NPs)。