本技术涉及纳米酶合成技术,提出了一种新型多功能纳米酶及其制备方法和应用。该技术旨在解决传统纳米酶活性单一、治疗效果有限以及肿瘤靶向特异性不足的问题,通过创新制备方法,增强纳米酶的活性和靶向性,以期提高治疗效果。
背景技术
由于酶驱动的催化反应在生物体中不断发生,能够实现高效和选择性的生物转化,以酶为基础的催化治疗近年来备受关注。然而,天然酶由于其催化能力单一、制造成本高、复杂性高,在实际应用中受到了许多限制。纳米酶集纳米材料和酶的功能于一体,具有催化活性强、稳定性高、制备简单等优点,引起了科学家们的广泛关注。自从2007年报道了Fe3
O4
纳米颗粒的类过氧化物酶(POD)活性以来,科研工作者已经开发了多种具有酶催化活性的纳米材料,可广泛用于生物医学领域,包括肿瘤治疗。例如,类过氧化氢酶(CAT)可将H2
O2
分解为O2
,以缓解肿瘤组织缺氧;类葡萄糖氧化酶(GOx)可以将葡萄糖氧化为葡萄糖酸和H2
O2
,消耗葡萄糖,用于催化治疗;类POD酶可将H2
O2
分解为羟基自由基(•OH),诱导氧化应激触发细胞凋亡。
在现有技术中,专利CN115569190A提供了一种多功能纳米酶免疫佐剂及其制备方法和应用,制备方法包括将多孔三元金属纳米粒子的溶解液与具有羧基的酸溶液反应制得COOH-三元金属;将牛血清白蛋白的溶解液与锰盐反应,接着调节体系pH至10~12,继续反应制得BSA-Mn复合物;将BSA-Mn复合物负载于COOH-三元金属的表面及孔内,即得多功能纳米酶。该纳米酶通过免疫治疗的方式抑制肿瘤生长,然而,该纳米酶缺乏主动靶向能力,仅依靠EPR效应进入肿瘤病灶,肿瘤部位累积该纳米酶较少,最终导致治疗效果有限。
论文Glucose-Responsive Sequential Generation of Hydrogen Peroxide andNitric Oxide for Synergistic Cancer Starving-Like/Gas Therapy提供了一种新型智能纳米诊疗剂,利用空心介孔氧化硅纳米颗粒来同时装载GOx和L-精氨酸(L-Arg),从而实现针对恶性肿瘤的绿色无创协同治疗。然而,该纳米诊疗剂的载体空心介孔氧化硅纳米颗粒没有光热转化能力,仅仅依靠该纳米诊疗剂产生的NO和•OH治疗,无法达到令人满意的治疗效果。
虽然纳米酶目前已经取得了一些研究进展,但其在多种酶活性集于一体、酶活性的提高、主动靶向治疗、治疗机制等方面仍有较大的发展潜力。因此需要开发出一种更加优异的多功能纳米酶,将多种有利因素整合到单个纳米酶中,增加其在肿瘤组织的富集,提高治疗效率,从而实现肿瘤的靶向精准治疗。
实现思路