[发明专利]葡萄糖氧化酶纳米反应器及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种葡萄糖氧化酶纳米反应器及其制备方法和应用。该葡萄糖氧化酶纳米反应器的制备方法包括如下步骤：(1)将葡萄糖氧化酶、硝酸锌和2‑甲基咪唑在水中混合均匀，搅拌反应；(2)将步骤(1)所得反应液离心，取沉淀，将沉淀洗涤，冻干，得GOx/ZIF纳米颗粒；(3)取所述GOx/ZIF纳米颗粒分散于水中，加入硝酸锌和2‑甲基咪唑，混合均匀，搅拌反应；(4)将步骤(3)所得反应液离心，取沉淀，将沉淀洗涤，冻干，即得所述葡萄糖氧化酶纳米反应器。该葡萄糖氧化酶纳米反应器具有酸响应性及良好的生物安全性，其对机体正常组织没有毒性作用，对酸性条件下的肿瘤具有一定程度的杀伤性，可用于肿瘤的治疗。

技术领域

本发明涉及药物技术领域，特别是涉及一种葡萄糖氧化酶纳米反应器及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，葡萄糖氧化酶(GOx)因其固有的生物相容性、无毒性和独特的对β-D-葡萄糖的催化作用引起了生物医学领域越来越多的关注。GOx能有效地催化葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢(H₂O₂)，在肿瘤治疗领域引起了广泛关注，多种治疗策略，如癌症饥饿治疗，乏氧激活治疗，氧化治疗和多模式协同治疗等已被报道。由于葡萄糖氧化酶自身的不稳定性，受pH值与温度等因素影响，多种纳米材料如球形介孔二氧化硅、树枝状二氧化硅、聚合物囊泡、纳米金属有机框架材料等被开发并用于GOx的负载与体内递送。

然而，葡萄糖和氧气作为GOx催化反应的底物，在人体内无处不在。因此，基于GOx的纳米载体在体内循环时，负载于纳米载体中的GOx会与人体内的葡萄糖和氧气反应产生H₂O₂，H₂O₂的产生会引起严重的全身不良反应。即使在载体中引入过氧化氢酶来分解有毒的H₂O₂，机体正常组织中的葡萄糖与氧气的过度消耗，也会使机体出现低血糖、缺氧等不良反应。目前开发的GOx纳米载体还无法实现对正常组织内葡萄糖的零消耗，并且，有些载体本身的生物安全性也不高，从而导致葡萄糖氧化酶在肿瘤治疗中的作用得不到真正有效的发挥。因此，开发一种安全性好、特异性强的GOx纳米反应体系显得尤为重要。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种安全性好、特异性强的葡萄糖氧化酶纳米反应器，该葡萄糖氧化酶纳米反应器具有酸响应性及良好的生物安全性，其对机体正常组织没有毒性作用，对酸性条件下的肿瘤具有一定程度的杀伤性，可用于肿瘤的治疗。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种葡萄糖氧化酶纳米反应器的制备方法，包括如下步骤：

(1)将葡萄糖氧化酶、硝酸锌和2-甲基咪唑在水中混合均匀，搅拌反应；

(2)将步骤(1)所得反应液离心，取沉淀，将沉淀洗涤，冻干，得GOx/ZIF纳米颗粒；

(3)取所述GOx/ZIF纳米颗粒分散于水中，加入硝酸锌和2-甲基咪唑，混合均匀，搅拌反应；

(4)将步骤(3)所得反应液离心，取沉淀，将沉淀洗涤，冻干，即得所述葡萄糖氧化酶纳米反应器。

在其中一些实施例中，步骤(3)中所述GOx/ZIF纳米颗粒、硝酸锌和2-甲基咪唑的质量比为5：0.5-2：5-50。

在其中一些实施例中，步骤(3)中所述GOx/ZIF纳米颗粒、硝酸锌和2-甲基咪唑的质量比为5：0.8-1.5：8-20。

在其中一些实施例中，步骤(3)中所述GOx/ZIF纳米颗粒、硝酸锌和2-甲基咪唑的质量比为5：0.9-1.2：9-11。

在其中一些实施例中，步骤(3)中所述GOx/ZIF纳米颗粒与所述水的配比为4-6mg：1mL。

在其中一些实施例中，步骤(3)所述搅拌反应的时间为10-60min。