(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 20221082545 6.6 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县福州大 学城乌龙江北 大道2号福州大 学 (72)发明人 高瑜　朱芳银　杨娅　俞敬　 张培霞　陈海军　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 刘佳　蔡学俊 (51)Int.Cl. A61K 47/69(2017.01) A61K 47/60(2017.01) A61K 41/00(2020.01) A61P 35/00(2006.01)B82Y 5/00(2011.01) B82Y 30/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01) A61K 33/26(2006.01) (54)发明名称 一种小尺寸铁掺杂氧化锌纳米复合颗粒的 制备及应用 (57)摘要 本发明公开了一种易体内清除的小尺寸铁 掺杂氧化锌纳米复合颗粒及其制备方法与其在 SDT/CDT协同抗肿瘤中的应用。 本发明是在碱性 条件下以乙酸锌和乙酰丙酮铁为原料， 通过控制 反应温度与时间， 合成超小的铁掺杂氧化锌纳米 粒FZO NPs， 然后先后利用APTES和PEG ‑600对其 进行表面改性， 从而 得到在水中稳定的小尺寸铁 掺杂氧化锌纳米复合颗粒FZO ‑ASP。 该纳米复合 颗粒提升了氧化锌纳米材料的声动力治疗效果， 并能协同基于铁死亡的CDT， 对多种肿瘤细胞产 生明显的抑制作用， 同时其颗粒小， 能通过 肾脏 进行清除， 克服了无机声 敏剂会在体内蓄积产生 长期毒性的缺 点， 具有良好的应用前 景。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 115212319 A 2022.10.21 CN 115212319 A 1.一种小尺寸铁掺杂氧化锌纳米复合颗粒的制备方法， 其特征在于： 先利用醋酸锌与 乙酰丙酮铁制备超小的铁掺杂氧化锌纳米粒， 然后利用APTES对其进行包覆， 再利用 PEG‑ 600进行表面 修饰， 制得 所述小尺寸铁掺杂氧化锌 纳米复合颗粒。 2.根据权利要求1所述的小尺寸铁掺杂氧化锌纳米复合颗粒的制备方法， 其特征在于： 包括以下步骤： 1） 将乙酰丙酮铁与醋酸锌按Fe与Zn的摩尔比为1:4~1:16混合并溶解在 无水乙醇中， 然 后加热至60  ℃， 搅拌直至溶解， 并加入16.67  mg/mL的NaOH乙醇溶液， 以使所得混合溶液的 pH＞7， 再将其在冰浴中搅拌7~9小时， 使混合溶液由澄清变浑浊， 最后 将混合溶液加入过量 正己烷中， 使其析出固体， 经10000  rpm离心5  min收集固体沉淀后， 用正己烷洗涤三次， 并 经干燥过夜， 制得超小的铁掺杂氧化锌 纳米粒FZO NPs； 2） 取0.2 mmol制备的FZO  NPs， 均匀分散至10  mL无水乙醇中， 然后加入600  μL APTES， 室温下搅拌均匀， 再加入2  mL氨水， 并用无水乙醇定容到30  mL， 所得混合溶液在室温下剧 烈搅拌1 h后， 置于60  ℃水浴锅中静置加热30  min， 再迅速冷却至室温， 得到APTES包覆的 水分散性纳米颗粒 FZO‑APTES； 3） 取3 mL PEG‑600， 加入10  mL ddH2O， 然后将其与制得的FZO ‑APTES混合， 于室温下剧 烈搅拌过夜， 得到澄清的分散溶液， 用截留分子量为8000 ‑14000的透析袋透析12  h后， 经冷 冻干燥， 得到室温下 呈淡黄色油状的小尺寸铁掺杂氧化锌 纳米复合颗粒 FZO‑ASP。 3. 根据权利要求1或2所述的小尺寸铁掺杂氧化锌纳米复合颗粒的制备方法， 其特征 在于： 所述小尺寸铁掺杂氧化锌 纳米粒的粒径为 4~6 nm。 4. 根据权利要求1或2所述的小尺寸铁掺杂氧化锌纳米复合颗粒的制备方法， 其特征 在于： 所得小尺寸铁掺杂氧化锌纳米复合颗粒能在水中长期稳定分散， 其水合颗粒 的粒径 为77.97±6.18~103.65±5.65 nm。 5.一种如权利要求1所述方法制备的小尺寸铁掺杂氧化锌 纳米复合颗粒。 6.一种如权利要求5所述小尺寸铁掺杂氧化锌纳米复合颗粒在制备声动力协同化学动 力治疗抗肿瘤药物中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115212319 A 2一种小尺寸铁 掺杂氧化锌纳米复合颗粒的制备及应用 技术领域 [0001]本发明属于生物医药领域， 具体涉及一种小尺寸铁掺杂氧化锌纳 米复合颗粒及其 制备方法和其在S DT/CDT协同抗肿瘤中的应用。 背景技术 [0002]癌症是组织细胞生长失去控制、 异常增殖和分化并伴随迁移性和侵袭性等生物学 特点的疾病。 随着人口老龄化加剧和环境逐渐恶化， 以及受到不良行为习惯的影响， 全球癌 症发病率与死亡率高居不下， 因患癌症所造成的社会负 担急剧增加。 光动力治疗 （PDT） 是一 种基于光敏剂的非侵入性治疗策略， 由光敏剂、 特定波长的激光和氧分子这三种基本成分 组成。 光敏剂可在肿瘤组织中积聚， 并能够被特定波长的光源激活， 在内源性分子氧存在的 情况下形成ROS， 后者可迅速引起明显的细胞毒性， 通过诱导凋亡或坏死导致细胞死亡。 但 由于光较低的穿透力， 限制了P DT用于深层组织肿瘤的治疗。 [0003]超声 （US） 是一种非侵入性的治疗手段， 它可以穿透到更深的组织层， 且能最大限 度地减少对周围正常组织的损害。 声动力治疗 （SDT） 是一种基于US的新型肿瘤 治疗手段， 通 过US激活声敏剂产生ROS、 空化效应、 机械效应和进行热疗等。 由于深度组织穿透的优势， SDT比PDT更适合临床上的抗肿 瘤应用。 此外， US可以精确地聚焦于肿瘤部位实现声敏剂的 定向激活， 从而在 对邻近正常组织造成最小损害的情况下选择性地杀灭肿瘤细胞。 SDT效果 与声敏剂及肿瘤微环境 （TME） 密切相关。 其中， 无机声敏剂可克服有机声敏剂化学稳定性 差、 暗毒性强的缺陷， 但存在体内代谢慢且易蓄积 （粒径大于7  nm难以通过肾脏清除） 的问 题。 [0004]化学动力治疗 （CDT） 是利用肿瘤内源性化学能， 通过芬顿或类芬顿反应， 在肿瘤原 位产生高浓度的ROS， 从而引发肿 瘤细胞凋亡的一种非侵入性治疗策 略。 由于CDT是基于芬 顿反应的肿瘤治疗方法， 依赖于肿瘤微酸以及高过氧化氢 （H2O2） 的肿瘤TME， 而对正常组织 无毒性， 表现出良好的生物安全性； 另外， CD由内源性的化学能引发， 能够摆脱光、 声、 热等 外加能量场的限制， 同时改善缺氧以及免疫抑制的TME； 同时， 外加能量场 （声、 光、 热等） 还 能促进CDT。 因此， CDT与其 他肿瘤治疗策略能产生协同作用， 有着良好的抗肿瘤应用前 景。 [0005]细胞凋亡被广泛用于抗肿瘤药物的开发， 但癌细胞耐药性的产生以及凋亡抑制物 的过度表达会降低抗肿瘤治疗的效果。 一些细胞程序性死亡 （PCD） 与细胞凋亡有着不同的 机制， 可克服它的局限性， 为癌症的治疗提供了新的思路。 其中， 铁死亡是一种独特的P CD形 式， 其具体特征是铁依赖性的致死脂质过氧化物 （LPO） 在细胞内的积累。 由于为了促进生 长， 肿瘤细胞需要更高水平的铁和脂质代谢能力， 这 也使肿瘤 细胞更容易发生铁死 亡。 [0006]ZnO NPs是粒径在1~100 nm之间的一种 氧化锌化合物形式， 其大多数生物医学应 用源于ZnO  NPs能够响应光/声刺激产生ROS， 当产生ROS的量超过细胞的抗氧化能力， 就会 导致细胞死亡。 ZnO  NPs产生ROS的能力与其半导体性质密切相关， 它在室温下具有宽带隙 能量 （3.37  eV） 和高激发结合能 （60  meV） ， 并具有热稳定性和机械稳定性。 另外， ZnO  NPs是 公认的生物安全材料， 对于人体的毒性主要取 决于Zn2+在体内的丰度， ZnO  NPs在正常pH条说　明　书 1/6 页 3 CN 115212319 A 3