(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210853786.6 (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 北京大学 地址 100871 北京市海淀区颐和园路5号 (72)发明人 林志强　肖圣　 (74)专利代理 机构 北京万象新悦知识产权代理 有限公司 1 1360 专利代理师 李稚婷 (51)Int.Cl. A61K 9/51(2006.01) A61K 9/127(2006.01) A61K 47/24(2006.01) A61K 47/28(2006.01) A61K 33/26(2006.01) A61K 31/7024(2006.01)A61K 31/44(2006.01) A61K 41/00(2020.01) A61P 35/00(2006.01) A61P 35/02(2006.01) A61K 49/10(2006.01) B82Y 5/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01) (54)发明名称 一种诱导铁死亡的铁螯合物纳米颗粒及其 制备和应用 (57)摘要 本发明公开了一种诱导铁死亡的铁螯合物 纳米颗粒及其制备和应用。 该铁螯合物纳米颗粒 是生物可降解的脂质递送系统， 包括含三价铁离 子的铁螯合物内核、 磷脂双分子层外壳和包 载于 磷脂双分子层之间的铁死亡引发剂。 该纳米颗粒 经静脉给药后， 可以定向分布至肿瘤组织或其他 靶部位， 在溶酶体偏酸性环境中缓慢降解， 释放 出铁死亡引发剂、 铁离子和鞣酸， 通过自循环的 方式产生活性氧增强铁死亡效应， 从而发挥抗肿 瘤作用。 此外， 该纳米颗粒具备良好的光热效应， 对铁死亡有促进作用， 同时具备T1MRI成像功能， 可对肿瘤起到示踪作用。 权利要求书1页 说明书10页 附图16页 CN 115192544 A 2022.10.18 CN 115192544 A 1.一种铁螯合物纳米颗粒， 为诱导铁死亡的生物可降解的脂质递送系统， 包括铁螯合 物内核、 磷脂双分子层外壳和铁死亡引发剂， 其中， 含三价铁离子的铁螯合物被包裹在 磷脂 双分子层形成的外壳 内， 铁死亡引发剂包载在磷脂双分子层之间。 2.如权利要求1所述的铁螯合物纳米颗粒， 其特 征在于， 其粒径为20 ‑100nm。 3.如权利要求1所述的铁螯合物纳米颗粒， 其特 征在于， 所述铁螯合物内核为 鞣酸铁。 4.如权利要求1所述的铁螯合物纳米颗粒， 其特征在于， 所述磷脂双 分子层外壳由磷脂 材料和胆固醇组成， 其中磷脂材 料选自以下 材料中的一种或多种： DOPA、 DOTAP、 D SPE‑PEG。 5.如权利要求1所述的铁螯合物纳米颗粒， 其特征在于， 所述铁死亡引发剂选自 以下材 料中的一种： 索拉非尼、 Erasti n、 RSL3。 6.权利要求1～5任一所述的铁螯合物纳米颗粒在制备抗肿瘤药物或肿瘤诊断材料中 的应用。 7.如权利要求6所述的应用， 其特征在于， 所述肿瘤包括但不限于乳腺癌、 卵巢癌、 肺 癌、 胃癌、 肝癌、 胰腺癌、 皮肤癌、 恶性黑色素瘤、 头颈癌、 肉瘤、 胆管癌、 肾癌、 结直肠癌、 胎盘 绒毛膜癌、 宫颈癌、 睾丸癌、 子宫癌和白血病。 8.权利要求1～5任一所述的铁螯合物纳米颗粒的制备 方法， 包括以下步骤： 1)将含鞣酸根的化合物配制 成水溶液， 在超声情况下逐滴滴入一种油溶液中， 并继续 超声， 使水滴被 裂解并均匀分散在油相中， 水相与油相的体积比为1:10～1:10 00之间； 2)将含三价铁离子的化合物配制成水溶液， 在超声情况下逐滴滴入步骤1)所得体系 中， 并继续超声， 使水滴被裂解并均匀分散在油相中， 水相与油相的体积比为1:10 ‑1:1000 之间； 3)向步骤2)所得溶液中加入辅助成核的阴离子磷脂溶液， 超声混匀后静置10 ‑60分钟， 使铁离子与鞣酸根反应形成铁螯合物微沉淀， 然后加入与油溶液体积相当的第一有机溶剂 破坏油相， 离心得到铁螯合物微沉淀， 将铁螯合物微沉淀用第二有机溶剂超声分散， 其中所 述第一有机溶剂能够溶解油相但不溶解铁螯合物 微沉淀， 而第二有机溶剂为 非极性有机溶 剂； 4)在含有铁螯合物微沉淀的非极性有机溶剂中加入磷脂材料、 胆 固醇、 铁死亡引发剂， 转移至茄形瓶中， 通过旋转蒸发仪蒸除有机溶剂， 形成一层膜状物； 5)加入缓冲液或去离子水， 30 ‑60℃下超声10 ‑60分钟， 确保所有膜状物均超声至溶液 中， 用滤膜过 滤， 即得诱 导铁死亡的铁螯合物纳米颗粒。 9.如权利要求8所述的制备方法， 其特征在于， 步骤1)中所述含鞣酸根的化合物选自鞣 酸； 步骤2)中所述含三价铁离子的化合物选自下列化合物中的一种或多种： 氯化铁、 硝酸 铁、 硫酸铁 。 10.如权利要求8所述的制备方法， 其特征在于， 步骤1)中所述油 溶液选自下列油性溶 剂中的一种或多种： 环己烷、 环戊烷、 石油醚、 苯； 在所述油溶液中添加有非离子型表面活性 剂。 11.如权利要求8所述的制备方法， 其特征在于， 步骤3)中所述第一有机溶剂为醇类或 醚类有机溶剂， 优先选自甲醇、 乙醇、 丙醇和乙醚； 所述第二有机溶剂为易挥发的非极性有 机溶剂， 优 先选自二氯甲烷、 氯仿、 四氯化碳、 溴乙烷、 苯、 环己烷、 己烷、 乙醚、 异丙醚和乙酸 乙酯。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115192544 A 2一种诱导铁死亡的铁螯 合物纳米颗粒 及其制备和应用 技术领域 [0001]本发明涉及一种用于肿瘤治疗的能够诱导铁死亡的铁螯合物纳米颗粒 (Ferroptosis‑triggering  Iron‑chelating  Nanoparticle,FIN)及其制备方法， 属于纳米 制剂领域。 背景技术 [0002]化疗最常见的治疗癌症方法之一， 目前临床上绝大多数的化疗药物都是通过直接 作用和干扰与凋亡相关蛋白， 激活细胞凋亡通路来抑制肿瘤细胞的生长。 但在临床实践中， 靶蛋白经常发生突变， 导致凋亡诱导剂产生多重耐药。 此外， 在许多情况下， 凋亡治疗引起 恶性肿瘤过度表达某些蛋白抑制分子或激活新的信号通路来对抗凋 亡诱导剂的抗肿瘤作 用。 因此， 迫切需要开发一些新的非凋亡 策略来有效治疗癌症。 [0003]近年来， 铁死亡(Ferroptosis)的发现为恶性肿瘤的治疗提供了新的思 路。 铁死亡 是一种新的非凋亡调控的细胞死亡形式。 大量的癌症相关基因和信号通路被发现调节铁死 亡。 系统Xc—(System Xc—)的抑制和铁代谢导致GPX4的抑制或GSH的耗尽， 活性氧(ROS)在细 胞质中积累并产生不受抑制的脂质过氧化。 这些被氧化的磷脂进一步导致细胞膜破裂和细 胞裂解， 最 终导致细胞死亡。 由于铁死亡细胞裂解而非凋亡过程中调控靶蛋白的特点， 诱导 肿瘤细胞铁死亡 的治疗策略比传统的凋亡治疗具有显著优势。 首先， 诱导缺铁治疗能够避 免靶蛋白的突变和多 重耐药。 其次， 癌症特有的代谢特征， 如铁过载、 高H2O2水平和铁死亡防 御系统的不平衡等， 使 得诱导铁死亡的治疗对恶性肿瘤具有 特异性。 目前， 已有 大量的小分 子如索拉非尼、 Erastin、 柳氮磺胺嘧啶等被用于诱导多种癌症的铁死亡， 包括非小细胞肺 癌、 乳腺癌、 白血病等。 总的来说， 诱 导铁死亡的治疗策略在癌症治疗中具有巨大的潜力。 [0004]然而， 铁离子直接在体内用于诱导铁死亡仍存在以下问题： 其在体内给药后存在 安全性的问题并无法实现特异性的分布。 在脑部， FeCl3会导致癫痫的发生。 一部分铁在结 合成为铁蛋白后， 剩余的游离铁会导致神经元的损伤。 铁与活性氧中间物(如过氧化氢、 超 氧阴离子等)通过芬顿反应或哈伯 ‑韦斯反应产生高反应的自由基， 如羟自由基， 引起细胞 的死亡， 进而产生癫痫。 此外， 外源铁离子进入细胞主要通过浓度梯度扩散的方式， 无法特 异性地进入靶细胞而不进入非靶细胞。 诱导铁死亡 的药物同样存在非特异性分布的问题， 且诱导效率有 待进一步提高。 发明内容 [0005]针对铁离子用于抗肿瘤治疗存在的非特异性分布和毒性等问题， 以及铁死亡诱导 剂效率不足的问题， 本发明拟构建一种铁螯合物纳米颗粒脂质体， 该脂质体经静脉给药后， 可以定向分布至肿瘤组织或其他靶部位， 在溶酶体偏酸性环境中缓慢降解， 释放出铁死亡 引发剂(Trigger)、 铁离子和鞣酸(TA)， 通过 自循环的方式产生活性氧增强铁死亡效应， 从 而发挥抗肿瘤作用。 [0006]在本发明中， 我们设计并优化了一种颗粒小、 稳定性好、 特异性分布的能够诱导铁说　明　书 1/10 页 3 CN 115192544 A 3