[发明专利]一种包载葡萄糖氧化酶的聚合物材料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种包载葡萄糖氧化酶的聚合物材料及其制备方法与应用，所述聚合物材料是由聚多巴胺构成的聚多巴胺纳米笼，所述聚合物材料首先通过叶酸‑氯化锌配位形成纳米配位聚合物包载葡萄糖氧化酶，然后通过多巴胺在所述纳米配位聚合物表面氧化自聚形成聚多巴胺外壳，最后解离所述纳米配位聚合物得到。本发明提供的一种自聚纳米笼载体，其制备步骤简单，得到粒径稳定，可在生理条件下有效维持生物酶的活性，可作为递送蛋白质类药物的载体，达到高效率递送并维持生物活性。

技术领域

本发明涉及纳米生物技术领域，特别涉及一种包载葡萄糖氧化酶的聚合物材料及其制备方法与应用。

背景技术

葡萄糖氧化酶(GOx)是广泛存在于生物体内的一种内源性氧化还原酶。因其生物相容性、无毒性和对葡萄糖的独特催化作用而越来越受到生物医学领域的关注。GOx能有效催化葡萄糖氧化成葡萄糖酸和过氧化氢，基于该催化作用，各种治疗策略也被开发出来:(1)葡萄糖的消耗为肿瘤饥饿治疗提供一种替代策略；(2)氧的消耗增加了肿瘤的缺氧，可以利用缺氧激活治疗；(3)葡萄糖酸的产生增强了肿瘤微环境的酸度，可触发pH反应性药物释放；(4)H₂O₂的产生增加了肿瘤氧化应激水平，在光照或通过Fenton反应时，H₂O₂可转化为毒性的羟基自由基，杀灭肿瘤细胞。更重要的是，GOx可与其他酶等试剂结合，产生基于肿瘤饥饿治疗、低氧活化治疗等的多模式协同肿瘤治疗。这种多模式的治疗预期比单一的治疗方式发挥更强的治疗效果。因此，最大限度地发挥GOx在生物医学领域的潜力，将为诊断和治疗肿瘤提供新的临床解决方案，但是因为其化学本质是蛋白质，稳定性差，选择性差和易失活等缺点导致其很难有效发挥疗效。

因此，有必要得到一种可有效递送并维持生物酶活性，适合作为大分子类药物载体，在递送蛋白质大分子类药物有良好的应用前景的载体材料。

发明内容

本发明提供了一种包载葡萄糖氧化酶的聚合物材料及其制备方法与应用，其目的是为了克服递送蛋白质类物质如葡萄糖氧化酶的过程中稳定性差，选择性差和易失活等缺点导致其很难有效发挥疗效的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种包载葡萄糖氧化酶的聚合物材料，所述聚合物材料是由聚多巴胺构成的聚多巴胺纳米笼，所述聚合物材料首先通过叶酸-氯化锌配位形成纳米配位聚合物包载葡萄糖氧化酶，然后通过多巴胺在所述纳米配位聚合物表面氧化自聚形成聚多巴胺外壳，最后解离所述纳米配位聚合物得到。

进一步的，所述聚合物材料为球状的聚多巴胺纳米笼，在水中以胶态悬浮液存在。

相对应的，本申请还提供了一种所述聚合物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、向叶酸溶液中加入稳定剂，再加入葡萄糖氧化酶溶液，最后室温搅拌下加入氯化锌溶液，超声处理得到混合溶液；

S2、向S1所得混合溶液中加入Tris溶液，调节pH为7.5-8.0，再加入多巴胺溶液搅拌，离心，复溶得到混合物；

S3、将S2所得混合物进行透析，清洗沉淀，得到所述包载葡萄糖氧化酶的聚合物材料。

进一步的，所述S1中稳定剂为聚乙烯醇，所述稳定剂浓度为1wt％～2wt％。

进一步的，所述S1中叶酸溶液浓度为0.88mg/mL-1mg/mL；所述葡萄糖氧化酶溶液浓度为0.125mg/mL-0.25mg/mL；所述氯化锌溶液浓度为0.55mg/mL-1.09mg/mL。

进一步的，所述S2中Tris溶液浓度为3mg/mL-3.5mg/mL。

进一步的，所述所述S2中所述搅拌时间为6-48h。

进一步的，所述S3中包载葡萄糖氧化酶的聚合物材料中多巴胺的总浓度为0.5mg/mL～2.0mg/mL。