一种人血清白蛋白-2-羟基-1-萘甲醛-铁复合物纳米粒的构建与应用

摘要

本发明公开了一种人血清白蛋白‑2‑羟基‑1‑萘甲醛‑铁复合物纳米粒的构建与应用，通过HSA包裹Ca2+交联的海藻酸钠颗粒和铁化合物（Fe1），所构建的HSA‑Fe1‑O2 NPs具有在细胞内产生O2的功能，相比于高压氧（HBO）的治疗方式，避免了全身性高O2含量的缺点。HSA‑Fe1‑O2 NPs通过EPR效应聚集在肿瘤组织内，将包裹在其中的金属化合物Fe1和制O2海藻酸钠颗粒靶向运输至肿瘤细胞，仅仅在癌细胞中产生O2，有效提高了基于ROS机制金属化合物的抗肿瘤效果。由于HSA‑Fe1‑O2 NPs能够在肿瘤部位靶向富集，从而特异性地对肿瘤细胞产生杀伤作用而不影响其他正常组织。通过实验，结果显示，不论是在常氧还是缺氧条件下，HSA‑Fe1‑O2 NPs都能够有效的抑制癌细胞的生长，能够有效缓解癌细胞内的缺氧情况。

说明书

技术领域

本发明涉及铁复合物纳米粒，具体是人血清白蛋白-2-羟基-1-萘甲醛-铁复合物纳米粒的构建与应用。

背景技术

研究表明，金属化合物能够在细胞内建立氧化还原模型使癌细胞产生大量的活性氧(ROS)，进而引起细胞器损伤和自噬的发生，最终导致癌细胞死亡。然而，如何使金属化合物在肿瘤组织中的癌细胞内产生大量的ROS仍然是个难题。这里首先需要解决两个问题：1)如何实现金属化合物在体内对肿瘤细胞的靶向运输；2)如何提高肿瘤细胞内的氧(O

铁是人体内的必需元素之一，肿瘤细胞比正常细胞代谢更快，需要摄取更多的铁元素。一些铁螯合剂所形成的金属络合物因为其较高的氧化还原活性以及毒理学特性受到许多药物化学家的关注，而这些潜在性质在癌症治疗领域具有重要意义。特别是三价铁(III)配合物具有较好的氧化还原活性，且其氧化还原电位处于细胞氧化剂与还原剂均可达到的范围内，在细胞内能够构建氧化还原模型，并有效促进细胞内ROS的产生。

发明内容

为促进癌细胞内大量ROS的生成，本发明提出了一种有效的解决方案，既构建一个能够制O

本发明第一方面，提供一种人血清白蛋白-2-羟基-1-萘甲醛-铁复合物纳米粒的构建方法，包括如下步骤：

(1)合成铁化合物Fe1，其合成路线为：

铁化合物Fe1的合成方法是：

将2-羟基-1-萘甲醛溶于DMF，加入NH

(2)构建人血清白蛋白-2-羟基-1-萘甲醛-铁复合物纳米粒，简称HSA-Fe1-O

(2.1)先将含有7.5mg/mL CaO

(2.2)使用0.1N氢氧化钠将溶解于2mL超纯水中40mg的HSA滴定至pH＝8.2，然后向混合物中加入海藻酸钠颗粒和20mM/L的Fe1，然后在搅拌条件下，逐滴添加乙醇，在去溶剂化过程后，形成纳米颗粒；

(2.3)在纳米颗粒中，加入23.5μL 8％的戊二醛，搅拌，使粒子交联，再通过两次离心纯化制备得到HSA-Fe1-O

进一步地，步骤(1)铁化合物Fe1的合成方法中，

2-羟基-1-萘甲醛与DMF的摩尔比为1:129.6；

2-羟基-1-萘甲醛与NH

加入NH

最后，真空密封后置于80℃烘箱内静置24h，得到黑色晶体Fe1。

进一步地，步骤(2.2)所述搅拌，搅拌机转速为800rpm，逐滴添加乙醇，速率为1mL/min；

步骤(2.3)所述离心，离心机转速为12000rpm，离心时间为20min。

采用本发明构建方法构建的人血清白蛋白-2-羟基-1-萘甲醛-铁复合物纳米粒为球形，平均粒径为116.6nm。

本发明第二方面，提供人血清白蛋白-2-羟基-1-萘甲醛-铁复合物纳米粒的应用，公开了人血清白蛋白-2-羟基-1-萘甲醛-铁复合物纳米粒在制备抗肿瘤药物中的应用，以及在制备肿瘤检测剂中的应用；所述人血清白蛋白-2-羟基-1-萘甲醛-铁复合物纳米粒是经过标记的，所述的标记为Cy5.5标记。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)临床上常常使用高压氧(HBO)结合注射阿霉素治疗肿瘤，过高的O

(2)本发明的HSA、Fe1化合物、Ca

附图说明

图1为实施例铁化合物Fe1的单晶结构图；

图2为实施例铁化合物Fe1的核磁共振氢谱图；

图3为实施例铁化合物Fe1的核磁共振碳谱图；

图4为实施例构建的HSA-Fe1-O

图5为实施例构建的HSA-Fe1-O

其中，图5A为HSA-Fe1-O

图5B为HSA-Fe1-O

图5C为HSA-Fe1-O

图5D为用Cy5.5标记的HSA-Fe1-O

图5E为用Cy5.5标记的HSA-Fe1-O

图6为实施例构建的HSA-Fe1-O

其中，图6A为在常氧或缺氧条件下HSA-Fe1-O

图6B为图6A的荧光定量分析图；

图6C为在常氧或缺氧条件下Fe1、HSA-Fe1-O

图6D为在常氧或缺氧条件下Fe1、HSA-Fe1-O

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明内容作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

实施例

构建人血清白蛋白-2-羟基-1-萘甲醛-铁复合物纳米粒，简称HSA-Fe1-O

铁化合物Fe1的合成方法为：将2-羟基-1-萘甲醛(172mg，1mmol)溶于DMF(10mL，129.6mmol)，加入NH

铁化合物Fe1的核磁共振氢谱如图2所示，核磁共振碳谱如图3所示，表征为：

合成的铁化合物Fe1的晶体数据，如表1所示：

表1铁化合物Fe1的晶体数据

其次构建HSA-Fe1-O

使用0.1N氢氧化钠(NaOH)将溶解于2mL超纯水中的40mg HSA滴定至pH＝8.2，然后向混合物中加入海藻酸钠颗粒和Fe1(20mM/L)，然后在搅拌(800rpm)下以1mL/min的速率逐滴添加8mL乙醇，在去溶剂化过程后，形成纳米颗粒。然后，缓慢加入23.5μL 8％的戊二醛，搅拌24小时，使粒子交联。通过两次离心(12000rpm，20min)纯化制备的纳米颗粒。通过扫描电子显微镜进行形貌分析，使用DLS系统测定纳米粒的流体动力学直径。

申请人对构建的HSA-Fe1-O

申请人假设植入式的制O

实施例构建的HSA-Fe1-O

实施例构建的HSA-Fe1-O

通过动态光散射(DLS)分析HSA-Fe1-O

HSA-Fe1-O

为了研究癌细胞对HSA-Fe1-O

在常氧条件下，缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)通过pVHL介导的泛素蛋白体途径降解。在缺氧条件下，HIF-1α蛋白逃避蛋白水解并迅速在细胞内积累。如图6A-D所示，在常氧条件下(21％O

接下来，我们研究了Fe1/HSA-Fe1-O

体外活性测试(MTT)，测试结果如表2所示：

表2Fe1/HSA-Fe1-O

利用MTT法对Fe1和HSA-Fe1-O