一种Mn基可降解MOF纳米反应器及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种Mn基可降解MOF纳米反应器及其制备方法和应用，纳米反应器包括内核Mn基MOF纳米颗粒，其表面功能化接枝pH响应性外壳共聚物PEG

【技术实现步骤摘要】
一种Mn基可降解MOF纳米反应器及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉生物医药
，特别涉及一种Mn基可降解MOF纳米反应器及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]肿瘤恶性增殖严重危害人类健康，而免疫治疗能恢复机体的抗肿瘤免疫应答，高效杀伤肿瘤，具有潜在的临床应用前景。如以抑制免疫检查点(如吲哚胺2,3
‑
双加氧酶，IDO)为代表的免疫治疗，能显著抑制机体免疫耐受并恢复多种效应T细胞活性，前期临床效果显著。然而，不充分的免疫响应和低生物利用度是影响了它的临床应用。再比如葡萄糖氧化酶(GOx)介导的肿瘤饥饿治疗不仅能竞争性的消耗其生长必需的葡萄糖，还能产生活性氧(ROS)。饥饿/氧化协同诱导肿瘤免疫原性死亡，能有效启动及增强免疫应答，但该策略同样受限于生物利用度低。因此，如何安全高效的将此类小分子递送至肿瘤病灶，调控肿瘤饥饿/氧化/IDO免疫联合治疗，实现高效的免疫应答和提高肿瘤治疗效果，具有重要的科学意义和潜在的应用前景。
[0003]考虑到GOx和1
‑
MT存在稳定性差和易失活等缺点，具有高保真酶活性的金属有机框架聚合物(MOF)纳米反应器的开发为保持上述分子的生物活性提供了保障。但是，GOx和1
‑
MT的理化性质和作用机理差异较大，想要既安全高效地克服复杂的体内递送屏障(如血液屏障、肿瘤组织屏障、细胞摄取屏障等)，提高药物生物利用度，又要在肿瘤病灶处响应性地释放负载药物，激活肿瘤饥饿/氧化/IDO免疫联合治疗，就需要对MOF纳米反应器进行必要的功能化修饰，使其具有肿瘤渗透、可控释放及体内可降解的特性，从而实现高效的肿瘤杀伤。基于此，本专利技术构建了具有增强肿瘤渗透和自放大药物释放特性的pH/ROS双响应的可降解Mn基MOF纳米反应器，共负载GOx及1
‑
MT，联合饥饿/氧化及免疫治疗策略，有效杀伤肿瘤并抑制肿瘤生长及转移，为功能性MOF控释系统的构建及饥饿/氧化/IDO免疫联合治疗提供科学依据及实践参考。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种Mn基可降解MOF纳米反应器及其制备方法和应用，该体系能高保真性负载生物酶及免疫治疗药物，并且程序性的克服体内诸多生理屏障，提高药物递送效率和生物利用度，有助于递送系统联合饥饿/氧化治疗及肿瘤免疫治疗，高效杀伤肿瘤并抑制肿瘤生长及转移。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一种Mn基可降解MOF纳米反应器，包括内核Mn基MOF纳米颗粒，所述Mn基MOF纳米颗粒表面功能化接枝pH响应性外壳共聚物PEG
‑
CDM
‑
PEI，所述Mn基MOF纳米颗粒内装载有生物酶GOx和IDO免疫抑制剂。
[0007]优选地，所述Mn基MOF纳米颗粒为Mn
‑
DTA，所述IDO免疫抑制剂为1
‑
MT。
[0008]优选地，所述纳米反应器为球形，且粒径为100nm。
[0009]一种Mn基可降解MOF纳米反应器的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)制备内核Mn基MOF纳米颗粒Mn
‑
DTA：
[0011](2)合成pH响应性的外壳PEG
‑
CDM
‑
PEI；
[0012](3)PEG
‑
CDM
‑
PEI
‑
Mn
‑
DTA颗粒的制备；
[0013](4)PCP
‑
Mn
‑
DTA@GOx@1
‑
MT控释系统的制备。
[0014]优选地，步骤(1)包括：
[0015]11)合成ROS响应性有机配体5，5
‑
二甲基
‑
4，6
‑
二硫代壬二酸(DTA)：将3
‑
巯基丙酸(MPA)溶解于丙酮溶液中，室温连续搅拌；将上述混合体系放置在冰浴中过夜结晶；过滤，收集结晶；将滤液晶体用正己烷和冷水反复洗涤，真空干燥后，制得DTA；
[0016]12)通过水热反应合成ROS敏感的内核Mn基MOF纳米颗粒Mn
‑
DTA：将氯化锰(MnCl2)和DTA分别溶解在N，N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)中；在离心管中加入上述溶液，并向其中加入聚乙烯吡咯烷酮K 30(PVP
‑
K30)和三乙胺；将配置好的DMF/乙醇溶剂加入管中，其中DMF/乙醇的体积比为5/3，定容至一定体积；将混合物超声分散，转移至水热合成反应器中，高温反应；待自然冷却至室温后，通过离心收集产物，然后分散在乙醇中待用；将获得的MOF纳米颗粒命名为Mn
‑
DTA。
[0017]优选地，步骤(2)包括：
[0018]21)合成PEG
‑
CDM：先将顺乌头酸酐(CDM)与草酰氯反应，真空干燥得酰氯化CDM；接下来把产物加入到溶解有聚乙二醇单甲醚(mPEG
‑
OH)和吡啶的二氯甲烷(DCM)溶液中，室温反应；随后，利用饱和的氯化铵溶液终止反应。通过有机相萃取、分离、干燥，冰浴沉淀2
‑
3次，得到PEG
‑
CDM；
[0019]22)合成PEG
‑
CDM
‑
PEI：将PEG
‑
CDM和支链聚乙烯亚胺(PEI)溶解在DMSO中，逐滴加入4
‑
二甲氨基吡啶(DMAP)，0℃下搅拌0.5h，随后将该体系置于室温，避光继续反应；将该混合物用双蒸水透析，冷冻干燥，得到终产物PEG
‑
CDM
‑
PEI。
[0020]优选地，步骤(3)具体为：
[0021]将步骤(2)得到的Mn
‑
DTA，1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐EDC
·
HCl(6mM)和NHS(6mM)溶解在PBS(pH 7.4)中，室温搅拌；随后将分散在PBS(pH7.4)中的PEG
‑
CDM
‑
PEI(0.06mmol)加入上述溶液，继续反应36h；通过离心收集产物(PEG
‑
CDM
‑
PEI
‑
Mn
‑
DTA，记为PCP
‑
Mn
‑
DTA)。
[0022]优选地，步骤(4)具体为：
[0023]将Mn
‑
DTA，GOx和1
‑
MT溶于PBS(pH 7.4)中，室温搅拌反应24h；离心去除未装载的药物；然后将混合体系重悬于由EDC
·
HCl(15mM)和NHS(1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Mn基可降解MOF纳米反应器，其特征在于，包括内核Mn基MOF纳米颗粒，所述Mn基MOF纳米颗粒表面功能化接枝pH响应性外壳共聚物PEG
‑
CDM
‑
PEI，所述Mn基MOF纳米颗粒内装载有生物酶GOx和IDO免疫抑制剂。2.根据权利要求1所述的Mn基可降解MOF纳米反应器，其特征在于，所述Mn基MOF纳米颗粒为Mn
‑
DTA，所述IDO免疫抑制剂为1
‑
MT。3.根据权利要求1所述的Mn基可降解MOF纳米反应器，其特征在于，所述纳米反应器为球形，且粒径为100nm。4.一种Mn基可降解MOF纳米反应器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备内核Mn基MOF纳米颗粒Mn
‑
DTA：(2)合成pH响应性的外壳PEG
‑
CDM
‑
PEI；(3)PEG
‑
CDM
‑
PEI
‑
Mn
‑
DTA颗粒的制备；(4)PCP
‑
Mn
‑
DTA@GOx@1
‑
MT控释系统的制备。5.根据权利要求4所述的Mn基可降解MOF纳米反应器的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括：11)合成ROS响应性有机配体5，5
‑
二甲基
‑
4，6
‑
二硫代壬二酸(DTA)：将3
‑
巯基丙酸(MPA)溶解于丙酮溶液中，室温连续搅拌；将上述混合体系放置在冰浴中过夜结晶；过滤，收集结晶；将滤液晶体用正己烷和冷水反复洗涤，真空干燥后，制得DTA；12)通过水热反应合成ROS敏感的内核Mn基MOF纳米颗粒Mn
‑
DTA：将MnCl2和DTA分别溶解在N，N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)中；在离心管中加入上述溶液，并向其中加入聚乙烯吡咯烷酮K 30(PVP
‑
K30)和三乙胺；将配置好的DMF/乙醇溶剂加入管中，其中DMF/乙醇的体积比为5：3，定容；将混合物超声分散，转移至水热合成反应器中，高温反应；待自然冷却至室温后，通过离心收集产物，然后分散在乙醇中待用；将获得的MOF纳米颗粒命名为Mn
‑
DTA。6.根据权利要求4所述的Mn基可降解MOF纳米反应器的制备方法，其特征在于，步骤(2)具体为：21)合成PEG
‑
CDM：先将顺乌头酸酐(CDM)与草酰氯反应，真空干燥得酰氯化CDM；接下来把产物加入到溶解有聚乙二醇单甲醚(m...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴亮亮，姚梦娇，付振祥，李想，孟思雨，郑薪民，袁璋，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：