一种肿瘤靶向性纳米砷剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种肿瘤靶向性纳米砷剂及其制备方法和应用，所述纳米砷剂包括转铁蛋白（Transferrin，Tf）载体和As

【技术实现步骤摘要】
一种肿瘤靶向性纳米砷剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及药物制剂领域与生物医药
，具体来说涉及一种肿瘤靶向性纳米砷剂及其制备方法和应用。
技术介绍
砷剂是我国一味历史悠久的传统药物，无机砷分为三种形式：红砷（As4S4，俗称“雄黄”），黄砷（As2S3，俗称“雌黄”）以及白砷或氧化砷（As2O3，俗称“砒霜”）。近几十年来，临床实践和基础研究证实砷剂在白血病等肿瘤治疗方面具有显著的效果和广泛的应用前景。但是，传统砷制剂的临床应用受到一些问题的制约，如肿瘤细胞选择性差、毒副作用大、生物利用度低等。近年来，有研究人员将纳米技术应用于砷剂的制备，目前纳米砷剂的制备方法主要有：机械粉碎、球磨法、水飞及化学法等，获得的纳米砷剂与传统砷剂相比在药物代谢动力学、生物利用度等生物学效应方面具有明显优势。但这些已报道的纳米砷剂制备工艺复杂，费时耗力；药物颗粒尺寸大且分布不均，大小难以控制；难以靶向肿瘤细胞。因此，纳米砷剂的制备工艺亟需改进和完善。转铁蛋白（Transferrin，Tf）是内源性蛋白，体内的主要功能为：携带Fe3+到细胞表面，与细胞表面的转铁蛋白受体（Transferrinreceptor,TfR）结合，利用自身的跨膜性能将铁送入细胞内。近年来，转铁蛋白的体内功能引起了药学研究领域的广泛关注。由于肿瘤组织生长旺盛，对铁的需求量大，其表面转铁蛋白受体大量表达，而且与转铁蛋白的亲和性也高于正常组织。因此，转铁蛋白具有肿瘤主动靶向和跨膜转运的功能，是一个理想的靶向载体。利用该特点，可以使药物靶向递送到肿瘤细胞，提高疗效并降低对正常组织的毒性。然而，利用装铁蛋白进行砷的肿瘤靶向递送，尚未见相关报道。本专利技术将为改善砷药物的生物学效应及临床应用提供重要依据。
技术实现思路
专利技术目的：为了解决砷剂肿瘤选择性差、毒副作用大、生物利用度低的问题，本专利技术提供了一种肿瘤靶向性纳米砷剂。本专利技术还要解决的技术问题是提供了肿瘤靶向性纳米砷剂的制备方法。技术方案：为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种肿瘤靶向性纳米砷剂，所述纳米砷剂包括转铁蛋白和As2O3制成。本专利技术所述转铁蛋白具有肿瘤细胞靶向及跨膜转运功能。其中，所述As2O3与转铁蛋白的质量比为1~4：100。本
技术实现思路
还包括所述的纳米砷剂的制备方法，包括以下步骤：1）将转铁蛋白溶解于超纯水中，配置成1-5mg/mL的溶液，加入还原剂，37℃条件下，搅拌5-60min，得到断开二硫键的转铁蛋白溶液；2）将As2O3粉末溶解于1M的NaOH溶液中，再用1M的HCL溶液调节pH至5.0~7.0，配置成浓度为1-5mg/mL的As2O3溶液；3）将As2O3溶液逐滴加到步骤1）的断开二硫键的转铁蛋白溶液中，37℃搅拌5~30min，制备转铁蛋白-砷纳米颗粒溶液；4）将步骤3）的转铁蛋白-砷纳米颗粒溶液进行超滤；去除残留的还原剂及As2O3得到纳米砷剂。其中，所述步骤1）的还原剂包括二硫苏糖醇、谷胱氨肽或β-巯基乙醇中的一种。其中，所述步骤1）的还原剂为二硫苏糖醇时，所述二硫苏糖醇与转铁蛋白质量比为1~10：100，所述步骤1）的还原剂为谷胱氨肽时，所述谷胱氨肽与转铁蛋白质量比为1~2：5，所述步骤1）的还原剂为β-巯基乙醇时，所述β-巯基乙醇与转铁蛋白体积质量比为1~4：1μL/mg。其中，所述步骤1）的还原剂与转铁蛋白孵育时间如下，当还原剂为二硫苏糖醇时，孵育时间为5~10min，当还原剂为谷胱氨肽时，孵育时间为30min~60min，当还原剂为β-巯基乙醇，孵育时间为5~15min。其中，所述步骤3）的As2O3与转铁蛋白的质量比为1~4：100。本
技术实现思路
还包括所述的纳米砷剂在制备抗肿瘤药物中的应用。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点是：转铁蛋白为纳米砷剂的制备提供了有力保障，转铁蛋白/转铁蛋白受体的特异性作用保证了纳米砷剂的肿瘤细胞靶向，在发挥治疗作用的同时最大限度的降低毒性，提高纳米砷剂的生物利用度。本专利技术制备的纳米砷剂制备过程简单可控，生产成本低，重复性好，适合大规模生产；载体稳定性好，安全性高。该纳米砷剂有望用于包括白血病在内的多种肿瘤靶向治疗。附图说明图1：本专利技术的纳米砷剂制备原理示意图；图2：本专利技术的纳米砷剂表征；图2A：本专利技术的纳米砷剂粒径分布；图2B：本专利技术的纳米砷剂透射电镜表征；图2C：本专利技术的纳米砷剂在PBS中的稳定性；图2D：本专利技术的纳米砷剂药物释放情况；图3：本专利技术的纳米砷剂细胞摄取情况；图3A：本专利技术纳米砷剂细胞摄取的平均荧光强度统计；图3B：本专利技术纳米砷剂细胞摄取的阳性细胞率统计；图4：本专利技术的纳米砷剂对肿瘤细胞的抑制作用；图4A：本专利技术的纳米砷剂对人急性早幼粒白血病细胞株NB4细胞的抑制作用；图4B：本专利技术的纳米砷剂对人急性髓系白血病细胞株HL60细胞的抑制作用；图4C：本专利技术的纳米砷剂对人慢性髓系白血病细胞株K562细胞的抑制作用；图4D：本专利技术的纳米砷剂对NB4细胞、HL60细胞及K562细胞的IC50统计；图5：本专利技术的纳米砷剂体内安全性；图5A：本专利技术的纳米砷剂对小鼠体重变化的影响；图5B：本专利技术的纳米砷剂对小鼠白细胞含量的影响；图5C：本专利技术的纳米砷剂对小鼠谷丙转氨酶（ALT）的影响；图5D：本专利技术的纳米砷剂对小鼠谷草转氨酶（AST）的影响。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术进一步说明，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的实验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。材料与设备：（1）转铁蛋白（CAS：11096-37-0）与As2O3购自美国Sigma公司；（2）二硫苏糖醇、谷胱氨肽、β-巯基乙醇、盐酸、氢氧化钠及FITC购自南京晚晴化玻仪器有限公司；（3）CCK-8试剂购自江苏碧云天生物技术有限公司；实施例1纳米砷剂的制备（1）将100mg转铁蛋白溶解于超纯水中，配置成5mg/mL的溶液，加入10mg/mL的二硫苏糖醇200μL，37℃条件下，搅拌5min，得到断开二硫键的转铁蛋白溶液；（2）将As2O3粉末溶解于1M的NaOH溶液中，再用1M的HCL溶液调节pH至5.0~7.0，配置成浓度为5mg/mL的As2O3溶液；（3）将0.5mLAs2O3溶液逐滴加到（1）的断开二硫键的转铁蛋白溶液中，37℃搅拌10min，制备转铁蛋白-砷纳米颗粒（Tf-AsNPs）；（4）将步骤（3）的Tf-AsNPs溶液进行超滤（Mw8kDa）去除残留的还原剂及As2O3得到纳米砷剂。取制备好的纳米砷剂通过粒径分析仪和透射电镜进行表征观察，如图2A所示，纳米砷剂平均粒径大小为35.5nm，多分散系数（PDI）本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肿瘤靶向性纳米砷剂，其特征在于，所述纳米砷剂包括转铁蛋白和As

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤靶向性纳米砷剂，其特征在于，所述纳米砷剂包括转铁蛋白和As2O3制成。


2.根据权利要求1所述的纳米砷剂，其特征在于，所述As2O3与转铁蛋白的质量比为1~4：100。


3.权利要求1所述的纳米砷剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将转铁蛋白溶解于超纯水中，配置成1-5mg/mL的溶液，加入还原剂，37℃条件下，搅拌5-60min，得到断开二硫键的转铁蛋白溶液；
2）将As2O3粉末溶解于1M的NaOH溶液中，再用1M的HCL溶液调节pH至5.0~7.0，配置成浓度为1-5mg/mL的As2O3溶液；
3）将As2O3溶液逐滴加到步骤1）的断开二硫键的转铁蛋白溶液中，37℃搅拌5~30min，制备转铁蛋白-砷纳米颗粒溶液；
4）将步骤3）的转铁蛋白-砷纳米颗粒溶液进行超滤；去除残留的还原剂及As2O3得到纳米砷剂。


4.根据权利要求3所述的纳米砷剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1）的还原剂包括二硫苏糖醇、谷胱氨肽或β-巯基乙醇中的一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，徐月桦，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32