一种具有抗癌活性的纳米药物载体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于生物医药技术领域，具体涉及一种具有抗癌活性的纳米药物载体及其制备方法与应用。具体为采用葡萄糖氧化酶（GOx）来修饰金属有机框架（MOFs）材料的方法和技术，修饰后的MOFs材料在水中具有良好的分散性和长时间稳定性，修饰后的MOFs可作为药物载体负载一种或者多种其他药物或者生物分子。本发明专利技术将纳米银颗粒负载到GOx修饰后的MOFs表面，实现了银纳米颗粒在MOFs中的均匀分散与负载，且两者结合后具有优异的近红外光吸收和光热转换性能。该纳米药物在细胞和动物实验中均具有优异的饥饿和光热协同治疗性能，能显著降低癌细胞的存活率，提高癌症的治疗效果。提高癌症的治疗效果。提高癌症的治疗效果。

【技术实现步骤摘要】
一种具有抗癌活性的纳米药物载体及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种具有抗癌活性的纳米药物载体及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]癌症作为影响身体健康的重大疾病，给患者自身及其家庭都带来了巨大的困扰，癌症治疗一直是医药学领域的技术研究与开发的重点。临床中使用最多、最常规的的治疗方法依然是手术治疗、化学疗法还有放射疗法等，但是上述疗法均会对患者的身体产生比较严重的负面影响，出现较多的副作用，甚至可能会对患者的身体造成严重损害。为了减少常规疗法对患者身体带来的毒副作用，医药开发领域一直在研究新的治疗手段，比如光动力治疗、声动力治疗、光热转换治疗和化学动力治疗等治疗手段被证实具有较大的前景被应用于癌症的治疗。但是，这些“新”的治疗手段，都需要依赖合适的药物递送体系将药物递送至病灶处。因此，研究开发成熟的药物递送体系成为将上述疗法在临床癌症治疗中推广应用的关键。
[0003]金属有机框架(MOFs)作为一种由金属离子/团簇和有机配体组成的晶态多孔材料，具有高孔隙率、可调的孔径以及巨大的比表面积等特点，在气体存储与分离、催化、生物传感、药物递送等方面具有较好的应用前景。MOFs较大的比表面积，能吸附并递送诸如化疗药物、光敏剂、荧光染料等小分子药物，也能用于固定或者封装生物酶等大分子药物，可以实现化疗、光动力疗法和生物医学成像等多维态的联合治疗。但是，作为生物材料，MOFs在水中易于团聚的性质，使其分散尺寸较大、很难被细胞摄取，而其在水中的不稳定性会进一步导致其在药物输送过程中发生骨架坍塌而分解，或者出现负载物的提早释放现象。MOFs存在的生物稳定性及分散性的问题，一直限制着其在纳米药物递送方面的应用。因此，研究开发新的功能化修饰手段成为迫切需要解决的问题。
[0004]葡萄糖氧化酶(GOx)作为一种内源性生物酶，能有效消耗细胞内的葡萄糖，进而抑制细胞的生长和活性，将GOx递送到癌细胞内能实现饥饿治疗，该疗法具有无毒副作用、抗癌效果显著的优点。另外， GOx表面具有许多亲水基团，其在水中具有良好的分散性，在抗癌领域具有广泛的研究前景。
[0005]基于前期调研，目前尚缺少利用GOx对MOFs进行修饰并同步实现饥饿治疗的公开报道和技术研究，也没有用GOx和纳米金属颗粒同时修饰MOFs并用于癌症的饥饿/光热协同治疗的研究方法和技术。

技术实现思路

[0006]针对现有创新疗法在临床应用中存在的问题，本专利技术通过葡萄糖氧化酶(GOx)对金属有机框架(MOFs)的修饰实现癌症饥饿治疗与药物递送的多功能体系的构建；通过GOx修饰的MOFs对纳米银颗粒的负载实现癌症的饥饿疗法、光热协同治疗及药物递送的多维态治疗体系构建。通过对MOFs的功能化修饰，不仅可以显著提高MOFs 材料在生物体内的长时
间稳定性以及水分散性，还能使得MOFs材料具备释放可控性等功能，从而实现药物的可控释放，实现针对癌症的多维态治疗，降低治疗过程中的毒副作用。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术具体技术方案如下：
[0008]一方面，本专利技术提供一种具有抗癌活性的纳米药物载体，所述药物载体是葡萄糖氧化酶GOx修饰的金属有机框架MOFs纳米药物载体，以MOFs@GOx表示。
[0009]进一步地，所述MOFs选自UiO
‑
66、MOF
‑
808、MOF
‑
5、HKUST
‑
1、 MIL
‑
125、NH2‑
MIL
‑
125；其中UiO
‑
66是由对苯二甲酸与氯氧化锆反应制得的金属有机框架、MOF
‑
808是由均苯三甲酸与四氯化锆反应制得的金属有机框架、MOF
‑
5是由对苯二甲酸与硝酸锌反应制得的金属有机框架、HKUST
‑
1是由均苯三甲酸与硝酸铜反应制得的金属有机框架、MIL
‑
125是由对苯二甲酸与钛酸四丁酯反应制得的金属有机框架、NH2‑
MIL
‑
125是由2
‑
氨基对苯二甲酸与钛酸四丁酯反应制得的金属有机框架。
[0010]进一步地，所述MOFs@GOx选自UiO
‑
66@GOx、 MOF
‑
808@GOx、MOF
‑
5@GOx、HKUST
‑
1@GOx、MIL
‑
125@GOx、 NH2‑
MIL
‑
125@GOx。
[0011]进一步地，所述具有抗癌活性的纳米药物载体的粒径为10 nm～500nm；优选粒径为10～100nm。
[0012]另一方面，本专利技术提供一种所述纳米药物载体的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0013]将葡萄糖氧化酶与MOFs材料混合，搅拌反应，即得到葡萄糖氧化酶修饰的MOFs，即为MOFs@GOx。
[0014]进一步地，制备方法中所述的MOFs选自UiO
‑
66、MOF
‑
808、 MOF
‑
5、HKUST
‑
1、MIL
‑
125、NH2‑
MIL
‑
125。
[0015]进一步地，制备方法中所述的混合过程，具体操作为将MOFs 材料置于葡糖糖氧化酶水溶液中，然后超声，超声功率为200W～400 W；超声功率优选为300W；在此超声功率区间内可使MOFs在GOx 溶液中分散均匀，便于GOx均匀修饰到MOFs表面。
[0016]进一步地，制备方法中所述的搅拌反应，搅拌速率为15rad～30 rad，优选为20rad；在此搅拌速率区间内可使MOFs与GOx充分反应，修饰效果理想。
[0017]进一步地，制备方法中所述的搅拌反应，搅拌时间为40min～90 min；优选为60min；在此搅拌时间区间内可使MOFs与GOx充分反应，修饰效果理想。
[0018]进一步地，制备方法中所述的搅拌反应在室温下进行；优选为 20～30℃。
[0019]进一步地，制备方法中所述的MOFs@GOx选自UiO
‑
66@GOx、 MOF
‑
808@GOx、MOF
‑
5@GOx、HKUST
‑
1@GOx、MIL
‑
125@GOx、 NH2‑
MIL
‑
125@GOx。
[0020]进一步地，所述的UiO
‑
66@GOx纳米药物载体的制备方法包括：
[0021]步骤1：1,4
‑
苯二甲酸与八水合
·
氯氧化锆分别溶解后进行混合，混合液中加入冰醋酸，后在反应釜中进行水热法合成反应即得 UiO
‑
66。
[0022]步骤2：将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗癌活性的纳米药物载体，其特征在于，所述药物载体是葡萄糖氧化酶GOx修饰的金属有机框架MOFs纳米药物载体MOFs@GOx。2.根据权利要求1所述的纳米药物载体，其特征在于，所述的MOFs选自UiO
‑
66、MOF
‑
808、MOF
‑
5、HKUST
‑
1、MIL
‑
125、NH2‑
MIL
‑
125。3.根据权利要求1所述的纳米药物载体，其特征在于，所述的MOFs@GOx选自UiO
‑
66@GOx、MOF
‑
808@GOx、MOF
‑
5@GOx、HKUST
‑
1@GOx、MIL
‑
125@GOx、NH2‑
MIL
‑
125@GOx。4.一种如权利要求1
‑
3任一所述的纳米药物载体的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：将葡萄糖氧化酶与MOFs材料混合，搅拌反应，即得到葡萄糖氧化酶修饰的MOFs，即为MOFs@GOx。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的混合过程，具体操作为将MOFs置于葡糖糖氧化酶水溶液中，然后超声处理，超声功率为200 W~400 W。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的搅拌反应，搅拌速率为15 rad~...

【专利技术属性】
技术研发人员：公培伟，李诚，刘蓓，刘哲，生嘉兴，吴欣蕾，王蒙，刘建喜，王丹丹，
申请(专利权)人：曲阜师范大学，
类型：发明
国别省市：