一种自驱动药物载体的构建及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自驱动药物载体的构建及其制备方法，其特征在于，采用葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶的级联反应作为驱动力、磷酸锌晶体骨架作为双酶和药物的载体，能够实现药物可控捕获与释放的药物载体，为药物载体的应用提供了新的可能。供了新的可能。供了新的可能。

【技术实现步骤摘要】
一种自驱动药物载体的构建及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种自驱动药物载体的制备方法，特别是涉及一种用于抗肿瘤药物的药物载体，属于生物医药


技术介绍

[0002]据世卫资料，2020年全球患癌症的总人数达到1929万、死亡人数也增加至996万。现在癌症已成为人类生命的主要威胁之一。它的高转移率和高复发率，用传统的治疗方法，如手术、化疗和放疗，难以彻底治愈，现在在临床试验中肿瘤免疫治疗已经建立，并取得了令人振奋的成果。然而临床使用的药物不优先在肿瘤组织中积聚，只能通过高剂量给药，补偿非理想的生物分布。这使得药物能够同时作用于病灶部位以及正常组织，从而对正常组织造成一定的毒副作用。为了降低药物的毒副作用同时提高疗效，现在微纳米技术的药物递送系统更是备受大家的广泛关注。
[0003]其中纳米药物载体在靶向递送、智能敏感、共同递送等研究方向在生物医学领域表现出巨大的应用潜力。目前，已有诸多基于微纳米技术的药物载体被开发出来，包括脂质体、树状大分子、介孔二氧化硅、纳米乳等。但传统的纳米药物载体均是基于被动扩散的纳米粒子，它们自身没有动力来源，只能在体液中进行布朗运动，因此其主动性以及选择性均相对不足。
[0004]所以受自然界中高效生物马达的启发，科研工作者们提出了人造马达的概念。人造马达是一种能够将周围环境中的化学能或外部能量转化为机械动能从而产生自主运动的人造机器。这些微/纳米机器人装置已经开发了各种推进机制，如自推进、基于外部刺激的推进通过施加外场，比如光场、电场、磁场和声场来实现其驱动以及生物混合推进。
[0005]其中微/纳米尺度的药物载体因为它简单可调的结构、高效的药物装载能力及高速运动的自主推动是非常理想的目标，但是目前报道基于银(Ag)、镍(Ni)、铱(Ir)、钌(Ru)、氧化锰(MnO
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)、二氧化钛(TiO2)的微/纳米机器人在H2O2或联氨存在下虽然表现出化学推进。然而，这两种溶剂认为对生物系统是具有高度毒性的，使用生物相容性和无毒燃料的替代材料是非常必要的。
[0006]葡萄糖氧化酶,系统名称为β
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葡萄糖氧化还原酶，应用广泛，其应用潜力一直为国内外众多的研究者所关注，在生物燃料、葡萄糖生物传感器方面也有广泛应用。过氧化氢酶(CAT)是一种酶类清除剂，又称为触酶，是以铁卟啉为辅基的结合酶，它可促使H2O2分解为分子氧和水。葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶具有级联效应，在底物葡萄糖下，葡萄糖被葡萄糖氧化酶氧化为葡萄糖酸和过氧化氢，后者通过过氧化氢酶进一步分解为氧气和水，使葡萄糖成为纳米药物载体的燃料，制备出能够在生物流体和生物相关燃料浓度下自驱动的药物载体。
[0007]基于上述研究背景，本专利技术以磷酸锌为晶体骨架，葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶填充在晶体内部，通过结晶成核制备成一种自驱动药物载体。该方法合成的载体实现了在低生理葡萄糖浓度下具有驱动性，为新型药物载体的研究提供了新的方向。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种自驱动药物载体，该药物载体具有良好的生物相容性，可在生物流体和生物相关燃料浓度下进行自驱动。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案：提供一种自驱动药物载体的制备方法，包括：
[0010](1)将一定量的葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶加入到pH 7.2～7.4的磷酸缓冲溶液(PB)中，搅拌溶解混合均匀，制得混合液；
[0011](2)在高速搅拌下，将乙酸锌水溶液逐滴加入到步骤(1)中所得混合液中，搅拌混合一定时间后，降低搅拌速度，搅拌反应一段时间，反应结束后用超纯水洗涤、离心，取沉淀物冷冻干燥，制得所述药物载体。
[0012](3)将药物溶解在pH 7.2～7.4的磷酸缓冲溶液(PB)中，再把步骤(2)制备的药物载体加入药物溶液中，并以120rpm的速度连续搅拌1h，并用磷酸缓冲溶液(PB)洗涤，通过离心收集已载药的药物载体。
[0013]作为上述技术方案的优选，所述葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶的质量比为(1
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3)：1；
[0014]作为上述技术方案的优选，所述磷酸缓冲溶液的浓度为0.01mol/L～0.1mol/L；
[0015]作为上述技术方案的优选，所述药物溶液的浓度为0.1～0.5mg/mL。
[0016]本专利技术采用葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶的级联反应作为驱动力、磷酸锌晶体骨架作为双酶和药物的载体，能够实现药物可控捕获与释放的药物载体，为药物载体的应用提供了新的可能。
附图说明
[0017]图1为自驱动药物载体的扫描电镜图；
[0018]图2为自驱动药物载体的红外谱图；
[0019]图3为诺自驱动药物载体的驱动轨迹图。
具体实施方式
[0020]下面给出的实例对本专利技术进行具体描述，但不限制本专利技术，本专利技术的范围由权利要求限定。
[0021]实施例1：
[0022]药物载体的制备：将葡萄糖氧化酶(GOX)0.3mg、过氧化氢酶(CAT)0.3mg加入到5mLPB中，充分溶解后，在高速搅拌下，缓慢滴加60μL乙酸锌水溶液(c＝0.15mol/L)，搅拌混合一定时间后，降低搅拌速度，搅拌反应一段时间，反应结束后用超纯水洗涤、离心，取沉淀物冷冻干燥，制得所述药物载体。
[0023]实施例2：
[0024]药物载体的制备：将葡萄糖氧化酶(GOX)0.3mg、过氧化氢酶(CAT)0.2mg加入到5mLPB中，充分溶解后，在高速搅拌下，缓慢滴加60μL乙酸锌水溶液(c＝0.15mol/L)，搅拌混合一定时间后，降低搅拌速度，搅拌反应一段时间，反应结束后用超纯水洗涤、离心，取沉淀物冷冻干燥，制得所述药物载体。
[0025]实施例3：
[0026]纳米药物载体的制备：将葡萄糖氧化酶(GOX)0.3mg、过氧化氢酶(CAT)0.1mg加入到5mLPB中，充分溶解后，在高速搅拌下，缓慢滴加60μL乙酸锌水溶液(c＝0.15mol/L)，搅拌混合一定时间后，降低搅拌速度，搅拌反应一段时间，反应结束后用超纯水洗涤、离心，取沉淀物冷冻干燥，制得所述药物载体。
[0027]实施例4：
[0028]不同葡萄糖底物浓度下双酶驱动的自驱动药物载体驱动情况
[0029]载玻片处理：首先将载玻片在丙酮中超声处理10分钟。然后，将载玻片浸入3ml APTES和150ml丙酮的溶液中5分钟以应用涂层。将载玻片用超纯水冲洗3次并在烘箱中进行干燥。
[0030]驱动检测：准确称取一定量葡萄糖，配置三种不同浓度(10％、20％、30％)的葡萄糖溶液，并在葡萄糖溶液中加入0.25％Triton X
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100。然后，将10μL载体溶液与不同葡萄糖浓度(10％、20％、30％v/v)溶液混合在APTES镀膜载玻片上观察载体的驱动情况。如图3所示。
[0031]实施例5：
[0032]不同双酶配比的自驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自驱动药物载体的构建及其制备方法，其特征在于，采用葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶的级联反应作为驱动力、磷酸锌晶体骨架作为双酶和药物的载体，能够实现药物可控捕获与释放的药物载体。2.根据权利要求1所述的一种自驱动药物载体的制备方法，包括如下步骤：(1)将一定量葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶加入pH 7.2～7.4的磷酸缓冲溶液(PB)中，搅拌溶解混合均匀，制得混合溶液；(2)在高速搅拌下，将乙酸锌水溶液逐滴加入到步骤(1)中所得混合溶液中，搅拌混合一定时间后，降低搅拌速度，搅拌反应一段时间，反应结束后用超纯水洗涤、离心，取沉淀物冷冻干燥，制得所述药物载体；(3)将药物溶解在pH 7.2～7.4的磷酸缓冲溶液(PB)中，再把步骤(2)制备的药物载体加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷建都，康玲玲，朱华泰，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：