一种磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物及其制备方法

本发明涉及纳米药物制备，具体涉及一种磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，乳腺癌已经成为威胁人类生命的主要因素之一。目前，对于乳腺癌的治疗方法主要是传统的化学治疗，但仍然存在不足之处，如生物利用度低、药物毒副作用大、对免疫系统有一定的破坏。因此，发展高效、低副作用的肿瘤治疗新药物刻不容缓，研究人员致力于研发多功能纳米药物载体，研究如何提高化疗药物的靶向性和控制释放效率，以保证化疗药物准确有效地输送到肿瘤组织。

2、铁死亡诱导剂是一种新型有望用于乳腺癌治疗的化学小分子，可通过铁积累诱发肿瘤细胞内过表达活性氧，从而破环肿瘤细胞的氧化还原平衡，诱导细胞死亡。但是铁死亡诱导剂产生的活性氧浓度往往不足以导致肿瘤细胞死亡，并且从分子性能上来讲不具有生物相容性，在体内无法发挥其良好的抗肿瘤效果。因此，可采用多种铁死亡诱导剂协同以提高其在体内的抗肿瘤效应，但是如何将多种铁死亡诱导剂组合以提高抗肿瘤效果是目前急需解决的难题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物及其制备方法，以解决现有技术中铁死亡药物水溶性差和生物利用度低的问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)将小分子药物溶于有机溶剂中，搅拌均匀，得到反应液一，将反应液一滴加于模拟体液中，进行生物矿化，然后透析，制得cap@ibeft，即磷酸钙沉积的无载体纳米药物；

4、(2)将乳铁蛋白溶解于4-吗啉乙磺酸水溶液中，然后加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺，搅拌反应1-3h，再加入聚乙二醇的4-吗啉乙磺酸溶液，继续搅拌反应12-24h，然后透析，制得lp，即聚乙二醇化的乳铁蛋白；

5、(3)将步骤(1)制得的磷酸钙沉积的无载体纳米药物和步骤(2)制得的聚乙二醇化的乳铁蛋白溶于水中，搅拌反应12-24h，然后透析，制得lp-cap@ibeft，即磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物。

6、本发明的有益效果为：无载体药物能通过自组装和生物矿化等手段，通过利用小分子药物的理化性质或者在其表面覆盖上亲水性物质，而使之聚合成稳定性高、生物相容性好以及肿瘤微环境响应的纳米药物。磷酸钙(cap)作为一个良好生物矿化剂，能够形成稳定的纳米制剂，同时，cap能在酸性环境下释放，具有ph响应性。肿瘤微环境(tme)呈微酸性，无载体纳米药物进入肿瘤环境中能够释放药物，发挥抗肿瘤疗效。此外，该纳米制剂表面的乳铁蛋白能主动识别肿瘤细胞膜过表达的乳铁蛋白受体，从而增加肿瘤细胞对无载体纳米药物的摄取能力，增强了其肿瘤治疗效果。

7、本发明将小分子药物经模拟体液“生物矿化”，制得cap@ibeft，然后将聚乙二醇修饰的乳铁蛋白包裹在cap@ibeft表面，制得核壳结构的lp-cap@ibeft，该磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物具有水容性好、生物利用度高和安全性好的特点，可用于三阴性乳腺癌的靶向治疗。

8、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

9、进一步，步骤(1)中，小分子药物为铁死亡抑制蛋白1抑制剂、布喹那、阿拉斯汀、铁离子和单宁酸。

10、采用上述进一步技术方案的有益效果为：这5种小分子药物中，抑制蛋白1抑制剂(ifsp1)是fsp1通路抑制剂，布喹那(brequinar)是dhodh通路的抑制剂，阿拉斯汀(erastin)是gpx4通路的抑制剂，以上3个抑制剂能抑制负调控铁死亡的通路，从而间接促进铁死亡，铁离子和单宁酸能促进芬顿反应，直接诱导铁死亡发生。

11、进一步，步骤(1)中，有机溶剂中为二甲基亚砜。

12、进一步，铁死亡抑制蛋白1抑制剂、布喹那、阿拉斯汀、铁离子、单宁酸和有机溶剂的质量体积比为0.5-2mg：0.5-2mg：0.5-2mg：0.5-2mg：0.5-2mg：200μl。

13、进一步，步骤(1)中，有机溶剂和模拟体液的体积比为1：15-20。

14、进一步，铁离子为三氯化铁。

15、进一步，步骤(2)中，乳铁蛋白、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺的总量、4-吗啉乙磺酸水溶液的质量体积比为4-6mg：10-11mg：1-2ml。

16、进一步，步骤(2)中，4-吗啉乙磺酸水溶液的浓度为45-55mmol/l。

17、进一步，步骤(2)中，乳铁蛋白和聚乙二醇的4-吗啉乙磺酸溶液的质量体积比为4-6mg：1-2ml。

18、进一步，步骤(2)中，聚乙二醇的4-吗啉乙磺酸溶液通过以下方法制得：将10mg聚乙二醇溶于1-2ml的4-吗啉乙磺酸中，制得聚乙二醇的4-吗啉乙磺酸溶液。

19、进一步，步骤(2)中，聚乙二醇为nh2-peg2000-nh2。

20、进一步，步骤(3)中，磷酸钙沉积的无载体纳米药物、聚乙二醇化的乳铁蛋白和水的质量体积比为1mg：1-5mg：4-6ml。

21、本发明还提供上述方法制得的无载体纳米药物。

22、进一步，磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物中，铁死亡抑制蛋白1抑制剂负载量为5-10wt％，布喹那负载量为5-10wt％，阿拉斯汀负载量为5-10wt％，铁离子负载量为7-15wt％，乳铁蛋白负载量为25-35wt％。

23、进一步，磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物为核壳结构，磷酸钙沉积的无载体纳米药物为内核，聚乙二醇化乳铁蛋白为外壳。

24、进一步，磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物的粒径为100-110nm，外壳厚度为30-35nm。

25、进一步，磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物的粒径为106nm，外壳厚度为33nm。

26、本发明还提供上述磷酸钙沉积的靶向肿瘤无载体纳米药物在制备靶向肿瘤药物方面的应用。

27、本发明具有以下有益效果：

28、1、本发明制得的lp-cap@ibeft中，纳米药物以铁死亡抑制蛋白1抑制剂(ifsp1)、布喹那(brequinar)、阿拉斯汀(erastin)、铁离子(fe3+)和还原剂单宁酸(ta)共组装；聚乙二醇化乳铁蛋白(lp)能识别肿瘤细胞膜上的乳铁蛋白受体而发挥主动靶向作用；cap对酸性环境响应后，释放小分子铁死亡药物eratin，brequinar，ifsp1，fe3+和ta，从而导致铁相关活性氧增多及过氧化脂类的累积，引发铁死亡的发生，从而诱导细胞死亡，具有抗乳腺癌的效果。

29、2、本发明制得的无载体纳米药物中，cap具有生物相容性良好、无毒害作用和具有ph响应等优点。

30、3、本发明制得的无载体纳米药物中，乳铁蛋白(lf)的主动靶向和cap的被动靶向肿瘤细胞，增大了药物在肿瘤组织的积累量，提高药物吸收及药效。与其它靶向途径(如单克隆抗体靶向治疗)相比，lf靶向途径具有成本低、免疫原性低和性质稳定的肿瘤渗入性等优点。

31、4、本发明通过磷酸钙沉积法提供了一个结构稳定和粒径可控的纳米药物的制备方法。新制备的纳米药物改善小分子铁死亡药物水溶性差的缺点，提高其生物利用度，避免高量低效。