一种增强铁死亡治疗效果的纳米制剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种增强铁死亡治疗效果的纳米制剂及其制备方法和应用。所述纳米制剂以铁死亡诱导剂和抗寄生虫药物阿托伐醌作为活性成分，铁死亡诱导剂能够通过抑制System Xc

【技术实现步骤摘要】
一种增强铁死亡治疗效果的纳米制剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于药物制剂
，具体涉及一种增强铁死亡治疗效果的纳米制剂及其制备方法和在肿瘤治疗中的应用。

技术介绍

[0002]癌症是世界范围内的主要公共卫生问题，是我国仅次于心脏疾病的第二大死因，极大威胁着人类的生命健康与安全。铁死亡(Ferroptosis)是近年来提出的一种非凋亡性细胞死亡方式，首次由Brent R.Stockwell课题组于2012年提出，其特征是一种铁依赖的活性氧(Reactive oxygen species，ROS)和脂质过氧化产物堆积诱导的细胞死亡，是区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型细胞死亡方式。由于“嗜铁性”和组织内高H2O2含量，一些高侵袭性恶性肿瘤被确定易受铁死亡的影响。同时，由于非凋亡形式的特性，基于铁死亡的癌症疗法有望绕过凋亡途径介导的传统化学药物治疗的缺点，因此在耐药型恶性肿瘤的治疗方面显示了巨大的应用前景。
[0003]铁死亡依赖于铁介导的氧化损伤，细胞内铁离子积累的增加、自由基的产生、不饱和脂质供应与脂质过氧化物增加是诱导铁死亡的关键。铁死亡的核心分子机制是氧化损伤和抗氧化防御之间的平衡失调。细胞内存在多种抗氧化防御机制来逃避铁死亡并促进肿瘤的发展，包括System Xc
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GSH
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GPX4途径、FSP1
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CoQH2轴、DHODH
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CoQH2途径和GCH1
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BH4途径，其中GSH、CoQH2和BH4均能将脂质过氧化物还原为无毒的羟基磷脂，有效解毒铁死亡。因此，通过抑制防御机制对脂质过氧化物的清除，可以诱导肿瘤细胞铁死亡。
[0004]阿托伐醌作为一种抗寄生虫药物，被批准用于蠕虫的治疗。其作为线粒体氧化磷酸化抑制剂，能够抑制二氢乳酸脱氢酶(Dihydrolactate dehydrogenase，DHODH)。DHODH是线粒体内铁死亡的关键防御机制，能够将泛醌(Coenzyme Q，CoQ)还原为泛醇(CoQH2)，用于清除脂质过氧化物。阿托伐醌对DHODH的抑制能够增加铁死亡的治疗效果。同时，阿托伐醌能够通过抑制DHODH下调嘧啶的合成，起到抑制肿瘤细胞增殖的作用。此外，线粒体作为细胞能量生成的主要场所，是细胞有氧呼吸的细胞器。因此，抑制线粒体呼吸链电子传递，能够减少细胞对氧气的利用，为不饱和脂质的过氧化提供充足的氧气，促进脂质过氧化物的积累，有效促进肿瘤细胞铁死亡。
[0005]综上所述，本专利技术设计研发同时装载阿托伐醌和铁死亡诱导剂的纳米制剂，通过双药联用增加对肿瘤细胞的杀伤作用，以增强铁死亡治疗效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种增强铁死亡治疗效果的纳米制剂及其制备方法和在肿瘤治疗中的应用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下方案：
[0008]一种增强铁死亡治疗效果的纳米制剂，包括活性成分和药学上可接受的载体，所述活性成分为铁死亡诱导剂和阿托伐醌；
[0009]所述铁死亡诱导剂为胱氨酸摄取抑制剂、GPX4抑制剂或FSP1抑制剂。
[0010]进一步地，所述胱氨酸摄取抑制剂选自索拉非尼、Erastin或柳氮磺吡啶(Sulfasalazine，SAS)；所述GPX4抑制剂选自RSL3、ML162、ML210、FIN56或FINO2。所述FSP1抑制剂为iFSP1。
[0011]作为优选方案，索拉非尼作为铁死亡诱导剂。
[0012]进一步地，所述载体为白蛋白、血红蛋白或转铁蛋白。
[0013]进一步地，白蛋白为人血清白蛋白、牛血清白蛋白、卵白蛋白、鼠血清白蛋白；优选为牛血清白蛋白或人血清白蛋白。
[0014]索拉非尼靶向抑制System Xc
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中的亚基SLC7A11，通过减少胞内胱氨酸水平，抑制GSH的合成，破坏细胞内的氧化还原平衡，促进脂质过氧化物的过度积累，诱发铁死亡。
[0015]阿托伐醌抑制线粒体呼吸链电子传递，减少细胞对氧气的利用，为不饱和脂质的过氧化提供充足的氧气，促进脂质过氧化物的积累。同时阿托伐醌抑制DHODH将CoQ还原为CoQH2，减少脂质过氧化物的清除。同时下调嘧啶的合成，抑制肿瘤细胞代谢修复过程，有效诱导肿瘤细胞铁死亡。
[0016]上述纳米制剂的制备方法，包括以下步骤：
[0017]步骤1，配制阿托伐醌的有机溶剂溶液；
[0018]步骤2，配制铁死亡诱导剂的有机溶剂溶液；
[0019]步骤3，配制白蛋白的磷酸盐缓冲溶液；
[0020]步骤4，将阿托伐醌的有机溶剂溶液与铁死亡诱导剂的有机溶剂溶液混合，在搅拌条件下将混合溶液滴加至白蛋白的磷酸盐缓冲溶液中，得到纳米制剂。进一步可使用探头超声增强血清白蛋白对铁死亡诱导剂和阿托伐醌的装载效率。
[0021]更进一步的可将所得的纳米制剂溶液转移至透析袋(在本专利技术的实施例中选用14K)，在磷酸盐缓冲液中透析，去除二甲基亚砜有机溶剂，将透析后的纳米制剂离心去除未包裹的疏水药物。
[0022]在本专利技术的一个实施例中，阿托伐醌有机溶剂溶液中阿托伐醌浓度控制为1～25mg/mL，优选为5mg/mL。
[0023]在本专利技术的一个实施例中，铁死亡诱导剂为索拉非尼，索拉非尼有机溶剂溶液中索拉非尼浓度控制为1～40mg/mL，优选为10mg/mL。
[0024]在本专利技术的一个实施例中，有机溶剂可选二甲基亚砜、N,N
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二甲基甲酰胺、三氯甲烷、二氯甲烷、甲醇、乙醇、乙腈中的任意一种或多种；优选为二甲基亚砜。
[0025]在本专利技术的一个实施例中，白蛋白的种类可选人血清白蛋白、牛血清白蛋白、卵白蛋白、鼠血清白蛋白；优选为牛血清白蛋白或人血清白蛋白。
[0026]在本专利技术的一个实施例中，牛血清白蛋白的磷酸盐溶液中牛血清白蛋白浓度控制为0.5～30mg/mL，优选为3mg/mL。
[0027]在本专利技术的一个实施例中，阿托伐醌与索拉非尼的摩尔比为0.25:1～4:1，优选为1:1。
[0028]在本专利技术的一个实施例中，阿托伐醌与索拉非尼的混合溶液与牛血清白蛋白的磷酸盐缓冲液溶液的体积比为1:5～1:30，优选为1:15。
[0029]进一步的，还可以对所述纳米制剂进行步骤5，将阿托伐醌与索拉非尼自组装白蛋
白纳米制剂冷冻干燥。
[0030]作为优选方案，所述阿托伐醌与索拉非尼自组装白蛋白纳米制剂的制备方法中冷冻干燥步骤为：按上述优选方案得到的阿托伐醌与索拉非尼自组装白蛋白纳米制剂，按一定比例与冻干保护剂混合后，进行预冻，充分冷冻干燥，得到阿托伐醌与索拉非尼自组装白蛋白纳米制剂的冻干药物。
[0031]所述步骤5中，冻干保护剂包括赋形剂(蔗糖、海藻糖、甘露醇、乳糖、葡萄糖、麦芽糖)、防冻保护剂(甘油、DMSO、PVP)、抗氧化剂(维生素D、硫代硫酸钠)、pH调节剂。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强铁死亡治疗效果的纳米制剂，其特征在于：包括活性成分和药学上可接受的载体，所述活性成分为铁死亡诱导剂和阿托伐醌；所述铁死亡诱导剂为胱氨酸摄取抑制剂、GPX4抑制剂或FSP1抑制剂；所述胱氨酸摄取抑制剂选自索拉非尼、Erastin或柳氮磺吡啶；所述GPX4抑制剂选自RSL3、ML162、ML210、FIN56或FINO2；所述FSP1抑制剂为iFSP1。2.根据权利要求1所述的纳米制剂，其特征在于：所述铁死亡诱导剂为索拉非尼。3.根据权利要求1所述的纳米制剂，其特征在于：所述载体为白蛋白、血红蛋白或转铁蛋白。4.根据权利要求3所述的纳米制剂，其特征在于：所述白蛋白为人血清白蛋白、牛血清白蛋白、卵白蛋白或鼠血清白蛋白。5.权利要求1所述的纳米制剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，配制阿托伐醌的有机溶剂溶液；步骤2，配制铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜虎林，周天娇，张孟孟，刘丹梦，黄丽玲，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：