一种多酶递送纳米颗粒、其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种多酶递送纳米颗粒、其制备方法和应用，属于医药技术领域。本发明专利技术提供的纳米复合物由聚乙二醇，α

【技术实现步骤摘要】
一种多酶递送纳米颗粒、其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种多酶递送纳米颗粒、其制备方法和应用，属于医药


技术介绍

[0002]生物体中的生物过程依赖于酶的协同作用，这些酶通常被分隔在密闭空间（例如过氧化物酶体，线粒体等）中并紧密相邻，从而能够高效和有选择性地催化多重反应，同时最大限度地减少有毒代谢物的产生。例如，葡萄糖氧化酶 (GOX)、超氧化物歧化酶 (SOD) 和尿酸氧化酶 (UOX) 等多种酶在富含过氧化氢酶 (CAT)的过氧化物酶体中，相邻的 CAT 可以将上游酶促反应过程中产生的有毒中间体 H2O
2 迅速转化为无毒的水和氧气，以防止其从过氧化物酶体中逸出并随后对其他细胞成分造成损害。在人类中，这种紧密联结的酶复合物的功能障碍或缺乏经常导致某些毒素的积累或某些有毒代谢物的过量产生，从而导致代谢疾病。在体内投递和模拟这种生物结构可以作为有效的酶疗法来治疗各种疾病，例如原发性高草酸尿症和酒精中毒。
[0003]迄今为止，针对多酶共投递的纳米粒子疗法主要包括脂质体、聚合物囊泡、凝聚复合物和纳米胶囊。脂质体和聚合物囊泡可以通过纳米载体和酶之间的亲疏水作用将多种酶封装到它们的水相腔中，从而形成具有显着改善的组成和空间控制的酶复合物。然而，脂质体和聚合物囊泡在生理条件下经常受到结构不稳定性的影响，而渗透性差的外壳阻碍了底物与包覆酶之间的接触。此外，包括有机溶剂和超声处理在内的苛刻合成条件会导致酶活性损失。凝聚层复合物可以通过静电相互作用使酶与离子聚合物组装形成纳米复合物，从而包封多种酶，其温和的合成过程保持了酶的活性。而这种相互作用在生理条件下被破坏，导致纳米复合物在未到达靶点前就已解离。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提出一种多酶递送纳米颗粒、其制备方法及应用，克服多酶递送系统中的问题。
[0005]本专利技术通过以下技术方案解决技术问题：首先提供一种多酶递送纳米颗粒，由高分子聚合物，多种酶，引发剂，单体和交联剂组成。
[0006]所述高分子聚合物为具有生物相容性的中性聚合物，包括聚乙二醇， 聚2
‑
甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱或聚乙烯吡咯烷酮。
[0007]所述多种酶包括尿酸氧化酶（UOX），过氧化氢酶（CAT）,葡萄糖氧化酶（GOX），β
‑
半乳糖苷酶（GAL）,交替氧化酶（AOX），乙醛脱氢酶（ALDH），超氧化物歧化酶（SOD）。
[0008]所述引发剂为α
‑
溴异丁酰基。
[0009]所述单体为带有不饱和C
‑
C键的分子,包括丙烯酸，2
‑
甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱， 丙烯酰胺， N
‑
(3
‑
氨基丙基) 甲基丙烯酰胺， 丙烯酸N,N
‑
二乙基氨基乙酯。
[0010]所述交联剂为N，N，甲叉双丙烯酰胺。
[0011]所述纳米颗粒为球形结构，粒径为10
‑
150 nm，表面电荷
‑2‑
6mV。
[0012]本专利技术进一步提供一种多酶递送纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：第一步、将α
‑
溴异丁酰基和高分子聚合物接枝到聚烯丙胺形成带正电荷的接枝聚合物；第二步、将多种酶与带正电荷的接枝聚合物共组装形成酶
‑
聚合物凝聚层复合物；第三步、在室温下，由引发剂与单体和交联剂进行聚合将酶
‑
聚合物凝聚层复合物包裹在薄的聚合物网络壳内，形成多酶纳米颗粒。
[0013]纳米颗粒的制备方法首先以PEG为例，将100 mg PAH（Mw：17000）溶解在 1 mL HEPES 缓冲液（pH 8.0，50 mM）中，然后加入 100 mg PEG
‑
NHS（Mw：5000）。使混合物在室温下孵育0.5
‑
6小时。然后将 20 mg BIB
‑
NHS 溶解在 200 μL DMSO 中并加入，在室温继续孵育0.5
‑
6 小时。然后将混合物对去离子水透析 24 小时以去除未接枝的 PEG
‑
NHS 和 BIB
‑
NHS（Mw 截止值：12KD）。随后将相应的酶与正电聚合物缩合获得单酶包封的凝聚层复合物。简而言之，酶和 PEG
‑
g
‑
BPAH 都分别以 1 mg/mL 的浓度溶解在 HEPES 缓冲液（50 mM，pH 7.4）中。然后将酶溶液与聚合物溶液混合并在室温下温育15
‑
60分钟。 UOX、CAT、AOX、ALDH、GOX、GAL和SOD与聚合物的质量比分别设置为5:1、10:1、5:1、2.5:1、2:1、5：1和5:1。然后通过使用 HEPES 缓冲液 (50 mM, pH 7.4) 作为洗脱液缓冲液的 DEAE 柱去除未缩合的酶。得到酶凝聚层复合物。多酶级联包裹凝聚层复合物的合成时，首先将 CAT 和 UOX 溶液以 1:1 的摩尔比混合，然后以总酶与聚合物的质量比为 5:1 的方式添加至聚合物溶液（HEPES 7.4 缓冲液中的 1 mg/mL）混合物在室温下孵育15 min，随后使用DEAE 柱以上述方法纯化。在 GOX 和 GAL 共封装凝聚层复合物的情况下，两种酶之间的摩尔比设置为 1:1，而总酶和聚合物之间的质量比为 2.5:1。在 AOX、ALDH 和 CAT 的情况下，这些酶之间的摩尔比为 1:2.5:1，而总酶和聚合物之间的质量比设置为 5:1。
[0014]纳米颗粒是通单电子转移活性自由基聚合（SET
‑
LRP）从凝聚层复合物中的 BIB 引发剂基团构建的。 以n(UOX
‑
CAT)中MPC壳的合成为例：通过在 N2 下以 1:1 的摩尔比混合 Me6TREN 和 CuBr 来制备用于 ATRP 的铜催化剂。通过以固定摩尔比混合 P(UOX
‑
CAT) 溶液、共聚单体MPC溶液（HEPES 缓冲液中 10% w/v，pH 7.4）和交联剂 BIS 溶液（DMSO 中 10% w/v），比例为 1:40:30000:3000。在用氮气鼓泡前体溶液 20 分钟后，在 N2 下将铜催化剂添加到溶液中。铜催化剂与 P(UOX
‑
CAT) 中BIB部分的摩尔比保持在 1:10。在室温下搅拌后10
‑
20 分钟后，将溶液暴露在空气中终止聚合。将反应混合物在 EDTA 溶液 (1 mM) 透析 24 小时，随后用去离子水再透析 24 小时以除去催化剂和未反应的单体和交联剂。得到纯化的纳米颗粒。
[0015]用其他酶或酶级联合成纳米颗粒遵循与相应酶包封的凝聚层复合物类似的程序。对于n(SOD
‑
CAT)以BIB与单体AAM，DEA 之间的摩尔比为1：30000：:1500。纳米粒子与其他单体AA、A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多酶递送纳米颗粒，由高分子聚合物，多种酶，引发剂，单体和交联剂组成。2.根据权利要求1所述多酶递送纳米颗粒，其特征在于：所述高分子聚合物为具有生物相容性的中性聚合物，包括聚乙二醇， 聚2
‑
甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱或聚乙烯吡咯烷酮。3.根据权利要求1所述多酶递送纳米颗粒，其特征在于：所述多种酶包括尿酸氧化酶，过氧化氢酶,葡萄糖氧化酶，β
‑
半乳糖苷酶,交替氧化酶，乙醛脱氢酶，超氧化物歧化酶。4.根据权利要求1所述多酶递送纳米颗粒，其特征在于：所述引发剂为α
‑
溴异丁酰基。5.根据权利要求1所述多酶递送纳米颗粒，其特征在于：所述单体为带有不饱和C
‑
C键的分子,包括丙烯酸，2
‑
甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱， 丙烯酰胺， N
‑
(3
‑
氨基丙基) 甲基丙烯酰胺， 丙烯酸N,N
‑
二乙基氨基乙酯。6.根据权利要求1所述多酶递送纳米颗粒，其特征在于：所述交联剂为N，N，甲叉双丙烯酰胺。7.根据权利要求1所述多酶递送纳米颗粒，其特征在于：所述纳米颗粒为球形结构，粒径为10
‑
150 nm，表面电荷
‑2‑
6mV。8.一种多酶递送纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：第一步、将α
‑
溴异丁酰基和高分子聚合物接枝到聚烯丙胺形成带正电荷的接枝聚合物；第二步、将多种酶与带正电荷的接枝聚合物共组装形成酶
‑
聚合物凝聚层复合物；第三步、在室温下，由引发剂与单体和交联剂进行聚合将酶
‑
聚合物凝聚层复合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：严然，
申请(专利权)人：严然，
类型：发明
国别省市：