微环境调控的金属-多酚纳米网络递送系统及其制备方法和应用

本发明属于医药，具体微环境调控的金属-多酚纳米网络递送系统及其制备方法和应用。

背景技术：

1、化疗是治疗恶性肿瘤的主要方法，但化疗药物的副作用大且生物利用度低，这限制了其效果。纳米药物递送系统因其能改善药物的肿瘤靶向性、控释性、生物利用度和溶解性而受到欢迎。此外，这种系统还能将化疗与其他新兴疗法如光热治疗、光动力治疗、声动力治疗和化学动力学治疗结合使用，从而避免单一疗法引发的肿瘤多重耐药。

2、化学动力学疗法因其特定的选择性和仅被内源性化学刺激激活的能力方面具有显著的优势而备受关注。通过金属离子，如fe2+、co2+、cu2+和mn2+，它们与瘤内h2o2发生fenton或类fenton的反应。这种反应产生强氧化性的羟基自由基，导致细胞凋亡并抑制肿瘤生长。与传统的光动力和声动力疗法相比，化学动力学疗法的一大优势在于其不依赖氧气的存在，因此在治疗那些乏氧区域的肿瘤时显得更为有效。然而，cdt的治疗效果受到fenton反应动力学的影响，特别是肿瘤微环境(tme)的酸度和h2o2水平。尽管tme比正常细胞环境略呈微酸性(ph＝6.5-6.9)，但h2o2的含量仍然不足以产生足够的·oh以达到理想的cdt效果。因此，目前迫切需要一种方法来提高tme中的h2o2浓度，以增强cdt的抗癌效果。

3、与此同时，肿瘤细胞通过糖酵解途径快速增殖，优先消耗葡萄糖以满足自身能量需求。而葡萄糖氧化酶作为一种氧化还原酶，能够将葡萄糖转化为葡萄糖酸，并产生过氧化氢。因此，利用葡萄糖氧化酶可以破坏肿瘤细胞的葡萄糖代谢，实现饥饿治疗，并进一步增强化学动力学效应。

4、因此，开发出一种高效的纳米药物输送系统用于递送具有不同药物动力学特征的药物在肿瘤的治疗中极为关键。然而常规的药物递送系统多数需要额外载体的合成且合成路径较为复杂，而这些过程难以对空间和时间进行精确控制，可重复性差，且存在载体生物安全性差、难以代谢等不足，从而降低了其在体外、体内实验中的效果。基于以上问题，本发明设计新型肿瘤微环境调控的共组装递送系统纳米粒，实现化疗/饥饿治疗/cdt治疗药物的同步递送和级联增效的作用。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明的目的在于一种共组装纳米粒子，具体提供一种微环境调控的金属-多酚纳米网络递送系统及其制备方法和应用。本发明所述的共组装纳米粒子具体为一种能调控肿瘤微环境中的葡萄糖、ph和h2o2消耗的纳米粒，以其中一种抗肿瘤活性药物为模型药物，利用纳米沉淀法将其包裹于聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)中，制备plga纳米粒。进而利用静电吸附和金属-多酚配位作用，将金属离子，葡萄糖氧化酶(gox)和plga纳米粒共组装形成纳米粒。制备的纳米粒具有化疗、饥饿和化学动力学联合治疗的作用。

2、为了实现上述目的，本发明所述的共组装纳米粒子包括抗肿瘤药物、金属离子、gox、多酚和plga；所述的金属离子、gox和抗肿瘤药的质量比为1:1-2:2.5-7.5。

3、其中，所述的抗肿瘤药物为多西他赛、紫杉醇、卡巴他赛中的一种；所述的金属离子为fe3+、cu2+、mn2+的一种；所述的多酚为姜黄素、木犀草素、egcg或ta的一种。

4、本发明还提供的金属-多酚纳米网络递送系统的制备方法，制备方法如下：

5、(1)首先，通过纳米沉淀法制备plga纳米粒：将具有抗肿瘤药物与plga分别在dmso中溶解，然后混合均匀，作为有机相；以含有一定浓度tpgs(稳定剂)的去离子水作为水相；再将上述有机相缓慢加入到水相中，搅拌，透析，即得具有核-壳结构纳米粒。

6、(2)其次，利用静电吸附和金属-多酚配位作用合成金属-多酚包衣的纳米粒：将金属离子，gox加入上述核-壳结构纳米粒溶液中搅拌，再加入多酚和dspe-peg2000，搅拌，透析即得。

7、所述的抗肿瘤药物与plga的质量比为1:2-6；所述有机溶相和水相的体积比为1:1-3；所述的tpgs浓度为150mg/ml；所述金属离子:gox:多酚的质量比为1-3:1-2:2-4；所述的dspe-peg2000浓度为40mg/ml；步骤(2)中所述搅拌为溶液放置于室温下搅拌3h，透析即得所述纳米粒。

8、本发明所述共组装纳米粒子在制备药物递送系统中的应用。

9、本发明所述共组装纳米粒子在制备抗肿瘤药物中的应用。

10、相对于现有技术，本发明具有以下优势：

11、(1)癌症仍然是对人类健康的严重威胁。迄今为止，尽管化疗、化学动力学疗法(cdt)、光疗、饥饿疗法等多种治疗方法在癌症治疗上进入了快速发展的新阶段，但其治疗效果有限且副作用显着需要仔细考虑。随着纳米技术的飞速发展，纳米材料与治疗方法的结合为改善癌症治疗的不足提供了现实的可能性。然而，低的载药量和复杂的载体合成工艺限制了其在肿瘤治疗中的应用。本发明提出的一种小分子共组装纳米粒及其制备方法，主要通过纳米沉淀法、静电吸附和金属-多酚配位作用合成了纳米给药系统，不仅提高了药物的包封率、载药量，且规避了过多载体带来的毒性。上述技术方案制得的小分子自组装纳米粒制备工艺简单，载药量高，粒径均一，储存稳定性良好。

12、(2)癌症的联合治疗较单一疗法有较大的治疗优势。然而，乏氧、耐药性和低效率的芬顿反应的微环境导致化疗、cdt和饥饿疗法的协同抗肿瘤充满挑战。本发明设计的共组装纳米粒能实现上述三种治疗方法的高效协同治疗。首先，多酚将金属离子还原为芬顿反应活性更强的低价金属离子，与内源性的h2o2反应启动cdt；其次，负载的gox可将葡萄糖转化为葡萄糖酸和h2o2，从而引发饥饿治疗并增强化学动力学效应。金属离子对线粒体的损伤缓解肿瘤乏氧的同时，降低了p-gp的表达，克服了化疗药的耐药性。三者协同，产生强大的抗肿瘤作用。

1.一种小分子共组装纳米粒，其特征在于，所述纳米粒包括抗肿瘤药物、金属离子、葡萄糖氧化酶(gox)、多酚和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(plga)；所述的金属离子、gox和抗肿瘤药的质量比为1:1-2:2.5-7.5；所述金属离子:gox:多酚的质量比为1-3:1-2:2-4；所述的抗肿瘤活性的化疗药物与plga的质量比为1:2-3；

2.根据权利要求1所述的共组装纳米粒子，其特征在于，所述的抗肿瘤药为多西他赛(dtx)、紫杉醇(ptx)或卡巴他赛(ctx)；优选多西他赛。

3.根据权利要求1所述的共组装纳米粒子，其特征在于，所述的金属离子为fe3+、cu2+或mn2+；优选fe3+。

4.根据权利要求1所述的共组装纳米粒子，其特征在于，所述的多酚为姜黄素(cur)、表没食子儿茶素没食子酸酯(egcg)或单宁酸(ta)；优选单宁酸。

5.如权利要求1-4任一所述的小分子共组装纳米粒子的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶相和水相的体积比为1:1-3；所述的tpgs浓度为150mg/ml。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的dspe-peg2000浓度为40mg/ml；所述溶液放置于室温下搅拌3h，透析过夜即得所述纳米粒。

8.权利要求1-4任一项所述小分子共组装纳米粒子在制备抗肿瘤药物递送系统中的应用。