(19)中华 人民共和国 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 202110803445.3 (22)申请日 2021.07.14 (71)申请人 中山大学 地址 510275 广东省广州市海珠区新港西 路135号 (72)发明人 姬晓元　欧美彤　梅林　张锦勰　 (74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 赵崇杨 (51)Int.Cl. A61K 41/00(2020.01) A61K 47/69(2017.01) A61K 47/64(2017.01) A61K 47/52(2017.01) A61K 36/05(2006.01)A61P 35/00(2006.01) A61P 35/04(2006.01) (54)发明名称 一种异质结功能化小球藻及其制备方法与 应用 (57)摘要 本发明公开了一种异质结功能化小球 藻， 所 述异质结功能化小球藻由小球藻细胞及负载在 小球藻细胞表面的修饰聚天冬氨酸并螯合铁离 子的黑磷纳米片组成。 黑磷纳米片与小球藻细胞 内原有的光合系统偶联构建II型异质结， 同步协 同增强小球藻光合作用的产氧能力与黑磷纳米 片的光动力产1O2能力， 缓解肿瘤乏氧微环境， 增 强疗效； 小球藻细胞产生的CGF引起免疫系统活 化， 促进机体免疫系统的抗原识别、 呈递以及免 疫应答， 增强免疫治疗效果， 且异质结功能化小 球藻释放出的Fe3+进入肿瘤细胞可以消 耗GSH并 被还原为Fe2+， 削弱了肿瘤细胞抗氧化能力， Fe2+ 介导芬顿反应增加对肿瘤的化学动力疗法的疗 效。 权利要求书1页 说明书10页 附图8页 CN 114099673 A 2022.03.01 CN 114099673 A 1.一种异质结功能化小球藻， 其特征在于， 由小球藻细胞及负载在小球藻细胞表面的 修饰聚天 冬氨酸并螯合铁 离子的黑磷纳米片组成。 2.权利要求1所述异质结功能化小球藻的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1.黑磷纳米片的制备： 将黑磷通过剥离， 得到黑磷纳米片； S2.表面修饰聚天冬氨酸并螯合铁离子的黑磷纳米片的制备： 将聚天冬氨酸盐水溶液 与步骤S1得到的黑磷纳米片混合均匀， 再加入铁盐溶液混合均匀， 洗涤， 离心， 得到表面修 饰聚天冬氨酸并螯合铁 离子的黑磷纳米片； S3.异质结功能化小球藻的制备： 将步骤S2得到的表面修饰聚天冬氨酸并螯合铁离子 的黑磷纳米片与小球 藻细胞混合均匀， 再加入铁 盐， 混合均匀， 洗涤， 除杂， 得到异质结功能 化小球藻。 3.根据权利要求2所述的制备 方法， 其特 征在于， 剥离的方法为超声辅助液相剥离法。 4.根据权利要求2所述制备方法， 其特征在于， 步骤S2所述聚天冬氨酸盐为聚天冬氨酸 钠， 所述铁盐为可 溶性三价铁盐。 5.根据权利要求2所述制备方法， 其特征在于， 步骤S2所述聚天冬氨酸盐水溶液中聚天 冬氨酸盐的质量浓度为0.4g/mL。 6.根据权利要求2所述制备方法， 其特征在于， 步骤S2所述黑磷纳米片、 聚天冬氨酸盐、 铁离子的质量比为1： (1.6～ 2)： (0.17～0.8)。 7.根据权利要求2所述制备方法， 其特征在于， 步骤S2所述铁盐溶液的浓度为20～ 24mmol/L。 8.根据权利要求2所述制备方法， 其特征在于， 步骤S3所述表面修饰聚天冬氨酸并螯合 铁离子的黑磷纳米片中黑磷、 铁盐溶液中的铁离子、 小球藻细胞的比例为1μg： (0.013～ 0.104)μg： (8.75 ×103～8.8×106)个。 9.权利要求2～8任一所述制备方法制备得到的异质结功能化小球藻在制备抗肿瘤和/ 或抗肿瘤转移药物中的应用。 10.权利要求2～8任一所述制备方法制备得到的异质结功能化小球藻与免疫检查点抑 制剂联用在制备抗肿瘤和/或抗肿瘤转移药物中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114099673 A 2一种异质结功能化小球 藻及其制备方 法与应用 技术领域 [0001]本发明涉及生物医药技术领域， 具体地， 涉及一种异质结功能化小球藻及其制 备 方法与应用。 背景技术 [0002]光动力疗法(Photodynamic  therapy,PDT)是一种对肿 瘤细胞选择性杀伤并获得 临床批准的非侵入性肿瘤治疗方法， 通过产生包括单线态氧(1O2)、 超氧负离子( ·O2‑)、 羟 基自由基( ·OH)在内的活性氧(Reactive  oxygen species， ROS)调控肿瘤细胞的坏死与凋 亡， 是目前非常有效的癌症治疗手段。 该疗法主要是利用特定波长的激光激发光敏剂 (Photosensitizer,PS)， 传递电子 或能量给 O2产生ROS， 造成肿瘤细胞死亡、 微血管损伤以 及诱导局部免疫等反应。 相对传统疗法， PDT具有光源靶向性， 选择性杀灭肿瘤细胞； 低毒 性、 微创性、 改善患者愈后； 能够激活机体免疫反应， 减少肿瘤转移与复发等优点。 然而， 肿 瘤微环境通常处于乏氧状态， 限制了ROS的有效产生， 并且单独的PDT治疗产生的免疫效应 不足以有效清除残 余肿瘤细胞并抑制转移。 因此， 持续改善肿瘤微环境乏氧状态、 提高免疫 系统的应答效率， 开发有效的P DT/免疫联合治疗方法在肿瘤治疗领域具有重要意 义。 [0003]乏氧微环境不仅对多种耗氧治疗方法(如化疗、 放疗、 PDT和声动力治疗等)具有明 显的抵抗作用， 而且会诱导肿瘤新生血管的形成， 从而诱发肿瘤细胞的复发、 侵袭和转移。 所以针对乏氧肿瘤的高效治疗是国际医学界公认的实现肿瘤彻底治愈必须克服的重要难 题。 对于改善肿瘤乏氧微环境的治疗策略主要是利用能够实现自供氧 的材料， 如多孔纳米 材料或人工红细胞在体外负载O2在肿瘤环境释放(W. ‑L.W.Fan et al,Adv.Mater.2018, 30,1802006.)、 能够在肿 瘤偏酸微环境发生氧化反应释放O2的无机氧化物(W.Fan  et al, Adv.Mater.2 015,27,4155.)、 催化肿瘤微环境高表达H2O2产生O2的过氧化氢酶(H.Cheng  et  al， Adv.Funct.  Mater.2016,26,7847.)等。 然而， 目前所采用的克服乏氧的自供氧治疗策 略却往往受限于O2负载率或生成率低且有限， 原 因是O2在多孔材料的负载率低且不 能靶向 释放、 靶向肿瘤组织无机氧化物的量有限且降解缓慢、 酶等活性生物大分子递送困难且肿 瘤微环境H2O2量虽高但有限， 因此， 如何实现肿瘤乏氧微环境的持续 供氧是肿瘤治疗技术 领 域中亟需解决的问题。 发明内容 [0004]本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述缺陷和不足， 提供一种异质结功能 化小球藻。 [0005]本发明的第二个目的在于提供 上述异质结功能化小球藻的制备 方法。 [0006]本发明的第三个目的在于提供上述制备方法制备得到的异质结功能化小球藻在 制备抗肿瘤和/或抗肿瘤转移药物中的应用。 [0007]本发明的上述目的是通过以下技 术方案给予 实现的： [0008]一种异质结功能化小球藻， 由小球藻细胞及负 载在小球藻细胞表面的修饰聚天冬说　明　书 1/10 页 3 CN 114099673 A 3