[发明专利]一种聚苯胺-金-氧化酶纳米颗粒的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种聚苯胺‑金‑氧化酶纳米颗粒的制备方法及其应用，包括：以聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂制备聚苯胺纳米颗粒，并进行聚多巴胺修饰；利用聚多巴胺的表面吸附性对金纳米颗粒和葡萄糖氧化酶进行负载；对所得最终产品进行体外性能评价。本发明方法简单易行，制备得到的聚苯胺‑金‑氧化酶纳米颗粒具有良好的粒径均一性，表现出显著的催化产氧和催化产酸的能力，在肿瘤治疗领域具有一定的应用前景。

技术领域

本发明属于癌细胞治疗剂制备领域，特别涉及一种聚苯胺-金-氧化酶纳米颗粒的制备方法及其应用。

背景技术

近年来恶性肿瘤呈逐渐高发的态势，成为影响人类健康的重要杀手。目前，临床中采用的传统癌症诊断和治疗手段存在突出的问题，面临着日益严峻的挑战。发展毒副作用小且具有良好癌症治疗效果的方法具有迫切的临床需求和重大的现实意义。纳米技术的发展为恶性肿瘤的有效治疗提供了新的巨大契机。特别的，联合饥饿—光热协同治疗被视为癌症治疗的新策略。葡萄糖作为一种营养物质，在肿瘤生长起着至关重要的作用。肿瘤的增殖主要依赖糖酵解，使肿瘤细胞对葡萄糖的浓度变化更加敏感。饥饿治疗利用葡萄糖氧化酶的催化糖酵解过程可以调节肿瘤微环境，一方面GOX迅速消耗肿瘤细胞内的葡萄糖和氧气，产生饥饿和缺氧环境；另一方面，所产生的H₂O₂不仅显著增强氧化应激，而且还可以转化为羟基自由基杀死癌细胞。利用此特点，GOX可以与其它治疗模式相结合实现多模态治疗。

光热治疗是近年来新兴的一种癌症治疗手段，光热纳米材料由于其治疗时间短，治疗效果明显，对人体副作用小而备受关注，其利用具备近红外光（700-950 nm）吸收性能的光热转化剂所产生的热量来致死癌细胞。近红外光极少被生物组织吸收，具有良好的组织穿透性和高度的特异性，因而对正常组织和细胞几乎不会产生伤害和副作用。相反，在酸性肿瘤微环境中，光热效应被激活。因此，近红外照射可以通过局部热疗有效杀死癌细胞。目前，使用的光热剂大致分为有机和无机材料。 常用的无机材料，如金属和碳纳米材料等，一般不可生物降解，具有潜在的长期毒性，这极大地限制其进一步的临床应用。相比之下，聚多巴胺和聚苯胺等有机材料，因具有良好的生物相容性、优良的光学稳定性和较高的热转换效率，受到广泛的研究和关注。

在众多基于有机材料的光热转化剂中，聚苯胺PANI是目前已知的第一种对pH响应的有机光热转化材料，显示出依赖pH的光热转化性能。在碱性环境下，PANI表现为基态（EB态）；但在酸性条件下，当有H⁺掺杂时PANI会由基态转化为激发态（ES）态，此时光热效应被激活，可实现更显著的光热转化效果。聚多巴胺PDA是一类有机大分子，可在碱性环境中通过简便的自聚合方法而形成，尺寸可调，具有较好的稳定性和生物相容性。PDA有较好的吸附作用，可形成具有强亲和力的表面，是一类简便高效的表面修饰材料。

受肿瘤细胞对葡萄糖等营养物质具有高度依赖性的启发，引入葡萄糖氧化酶GOX加速肿瘤部位糖酵解，原位产生大量的葡萄糖酸和H₂O₂，为PANI转态提供良好的酸性环境，同时引起葡萄糖消耗，进而能实现饥饿治疗。于此同时，PANI-PDA负载的金纳米颗粒具有类过氧化氢酶活性，通过分解肿瘤内过量的H₂O₂产生氧气，克服肿瘤缺氧，增强肿瘤饥饿治疗。在GOX产生葡萄糖酸的酸性环境下，PANI完成转态，形成动态循环，实现饥饿-光热联合治疗。本专利采用聚乙烯吡咯烷酮为稳定剂，过硫酸铵为氧化剂制备聚苯胺纳米颗粒，在进行聚多巴胺PDA修饰后，负载金纳米颗粒Au和葡萄糖氧化酶GOX，最后研究该复合纳米颗粒的体外性能。

检索国内外有关聚苯胺纳米颗粒用于癌症治疗方面的文献和专利结果发现：在本发明完成之前，还没有发现基于聚苯胺-金-氧化酶纳米颗粒的制备及其在肿瘤治疗方面的研究报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚苯胺-金-氧化酶纳米颗粒的制备方法，该方法制备过程温和，简单易行，所得产物具有良好的粒径均一性，表现出显著的催化产氧和催化产酸的能力，在肿瘤治疗领域具有一定的应用前景。