【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于納米材料和腫瘤治療，具體地說是通過級聯催化治療和光熱治療協同作用的級聯納米酶的制備方法。
技術介紹
1、活性氧(ros)誘導的腫瘤療法因其高效且非侵入性等優點引起了人們極大的研究興趣。ros(羥基自由基·oh)的過量產生可引2起細胞骨架收縮、脫氧核糖核酸(dna)鏈斷裂等一系列細胞損傷，最終導致腫瘤細胞凋亡。酶能夠在體內進行催化反應生成活性氧實現腫瘤治療，并且還能夠激活人體免疫能力，增強免疫系統功能，采用酶療法生成ros進行腫瘤治療吸引了研究者們的關注。然而，天然酶存在成本高、穩定性差、產量低、保存困難和半衰期短等缺點，使得酶療法的實際應用受到嚴重限制。
2、納米酶作為一類蘊含酶學特性的納米材料，已經形成一個新興領域。納米酶具有經濟、穩定、易于大批量生產的優點，更重要的是，納米酶集酶的催化活性和納米材料獨特的理化性質于一身，使它成為天然酶的替代物并廣泛應用于生物醫學領域。納米酶能以腫瘤微環境中的弱酸性為反應條件，瘤內的過氧化氫(h2o2)為反應原料，觸發fenton/類fenton反應，催化腫瘤內的h2o2成有毒的羥基自由基(·oh)，從而誘發細胞凋亡，實現腫瘤的化學動力學治療。但是如何進一步提升化學動力學療法的療效依然面臨著巨大挑戰。其中，催化劑的催化效率是直接影響其治療效果的重要因素。單原子納米酶是指單原子催化劑具有酶的催化活性，其中金屬原子作為活性位點單分散在載體上，將原子催化利用率最大化，使其能夠通過催化作用觸發異常低水平或高水平的細胞內生物標志物來誘導癌癥特異性細胞毒性，可以大大提升化學動力學
3、研究發現腫瘤微環境中內源性h2o2含量過低，會極大限制fenton/類fenton反應的效率，從而降低化學動力學治療效果。解決該問題的一種有效途徑是提高腫瘤內部h2o2含量。研究證實腫瘤內部含有大量的葡萄糖，以支持腫瘤快速生長?；谶@個事實，一方面可以利用葡萄糖氧化酶(gox)催化葡萄糖分解產生大量的h2o2，為fenton/類fenton反應提供足夠的反應底物，從而提高ros產量，加快催化治療進程；另一方面可以利用gox耗竭腫瘤微環境中的大量葡萄糖實現饑餓治療，以達到更好的腫瘤抑制效果?；谏鲜鲅芯砍晒蚴聦?，需要將納米酶和gox同時引入到腫瘤組織內部。有學者提出將fe3o4納米酶和gox聯合使用構建級聯反應系統。有研究報道，將fe3o4納米酶與gox或具有gox活性的金納米酶顆粒組裝到介質材料中，構建雙酶觸發的級聯反應平臺；待靶向腫瘤微環境后，gox催化腫瘤組織中過量葡萄糖分解為過量的h2o2，進一步被fe3o4納米酶降解為大量的ros用于腫瘤治療。但是這種雙酶級聯反應平臺的gox封裝量有限，難以達到理想的催化效果；并且fe3o4納米酶激發fenton/類fenton反應的效率較低，無法充分釋放ros實現更加高效的腫瘤治療。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種級聯催化納米反應體系的制備方法，所得級聯催化納米反應體系用于在腫瘤病灶區原位催化內源性生物分子h2o2，保證持續產生細胞毒性的ros，同時具有光熱效應，具有化學動力學與光熱多策略高效協同抗腫瘤效果，實現高效抗腫瘤治療。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：
3、提供一種級聯催化納米反應體系的制備方法，包括以下步驟：
4、1)合成單原子納米酶：將cu(no3)2的無水乙醇溶液與氯化鉀混合攪拌過夜，然后加入溶于乙醇的2-甲基咪唑，干燥形成沉淀，將沉淀在惰性氣氛下退火，最后采用硫酸進行刻蝕即得cunc單原子納米酶；
5、2)負載葡萄糖氧化酶(gox)：將步驟1)所得cunc單原子納米酶超聲破碎分散于超純水中，加入葡萄糖氧化酶，攪拌，離心即得與負載葡萄糖氧化酶的納米酶cunc-gox；
6、3)修飾級聯催化納米反應體系：將步驟2)所得負載葡萄糖氧化酶的納米酶cunc-gox溶于超純水后與dspe-peg-nh2混合，進行peg修飾，即得級聯催化納米反應體系。
7、按上述方案，所述步驟1)中，干燥溫度為60-80℃。
8、按上述方案，所述步驟1)中，退火溫度為740～760℃，時間為1.5～2.5h。優選地，升溫速率為2～8℃/min。
9、按上述方案，所述步驟1)中，cu(no3)2與無水乙醇的質量體積比為：50～150mg:50ml。
10、按上述方案，所述步驟1)中，cu(no3)2與氯化鉀的質量比為1:400～500。
11、按上述方案，所述步驟1)中，cu(no3)2與2-甲基咪唑的質量比為1:1～1.3。
12、按上述方案，所述步驟1)中，硫酸溶液濃度為0.8-1.2mol/l。
13、按上述方案，所述步驟1)中，刻蝕時間為20-28h。
14、按上述方案，所述步驟1)中，所得單原子納米酶cunc具有納米片層結構，含有豐富的cu孤電子活性位點。
15、按上述方案，所述步驟1)中，所得單原子納米酶cunc中cu的負載量為4.8～5.2wt％。
16、按上述方案，所述步驟2)中，葡萄糖氧化酶活性為100±5u/mg。
17、按上述方案，所述步驟2)中，cunc單原子納米酶與葡萄糖氧化酶的投料質量比為1：2～3。
18、按上述方案，所述步驟2)中，cunc單原子納米酶超聲破碎分散于超純水中配置得到0.9～1.1mg/ml的cunc單原子納米酶溶液。
19、按上述方案，所述步驟2)中，離心轉速為13000～15000rpm。
20、按上述方案，所述步驟2)中，所得負載葡萄糖氧化酶的納米酶中，葡萄糖氧化酶載量為56-60％。
21、按上述方案，所述步驟3)中，cunc單原子納米酶與dspe-peg-nh2質量比為4:10～15。
22、按上述方案，所述步驟3)中，離心轉速為13000～15000rpm。
23、提供一種上述制備方法制備所得級聯催化納米反應體系在制備抗腫瘤藥物中的應用。
24、本專利技術的有益效果如下：
25、1.本專利技術提供了一種級聯催化納米反應體系的制備方法，通過鹽模板法嵌合cu孤電子得到cunc單原子納米酶，為超薄片層結構，且cu載量高，含有豐富的cu孤電子活性位點，提供了高密度催化活性位點以及負載位點，同時還具有光熱效應，促進化學動力學治療，既保證的實體瘤定點消融，又大大改善了催化環境；然后利用cunc單原子納米酶片層結構大量負載天然葡萄糖氧化酶，可以有效耗竭腫瘤微環境中的葡萄糖，降低ph的同時并為下一步催化提供充足的h2o2，極大推動了催化治療效率；最后采用dspe-peg-nh2進一步封裝，使得cunc單原子納米酶和葡萄糖氧化酶固定于結構中不易泄露，且提高了水溶性，使得體系可以順利抵本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種級聯催化納米反應體系的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，退火溫度為740～760℃，時間為1.5～2.5h。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，Cu(NO3)2與氯化鉀的質量比為1:400～500；Cu(NO3)2與2-甲基咪唑的質量比為1:1～1.3。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，硫酸溶液濃度為0.8-1.2mol/L。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，刻蝕時間為20-28h。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，所得單原子納米酶CuNC中Cu的負載量為4.8～5.2wt％。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，CuNC單原子納米酶與葡萄糖氧化酶的投料質量比為1:2～3。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中，CuNC單原子納米酶與DSPE-PEG-NH2質
9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟2)和3)中，離心轉速為13000～15000rpm。
10.一種權利要求1所述的制備方法制備所得級聯催化納米反應體系在制備抗腫瘤藥物中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種級聯催化納米反應體系的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，退火溫度為740～760℃，時間為1.5～2.5h。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，cu(no3)2與氯化鉀的質量比為1:400～500；cu(no3)2與2-甲基咪唑的質量比為1:1～1.3。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，硫酸溶液濃度為0.8-1.2mol/l。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，刻蝕時間為20-28h。
6.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡小麗，鄭啟慧，吳俁，羅楊興，劉俠，
申請(專利權)人：武漢科技大學，
類型：發明
國別省市：
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