[發(fā)明專利]一種多酶遞送納米顆粒、其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2022-04-02
• 公開（公告）號: CN114832096A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)然
• 申請（專利權(quán)）人: 嚴(yán)然
• 主分類號: A61K38/44
• 分類號: A61K38/44;A61K38/47;A61K9/51;A61K47/59;A61P19/06;A61P25/32
• 代理公司: 南京樂羽知行專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32326
• 代理人: 朱磊

本發(fā)明涉及一種多酶遞送納米顆粒、其制備方法和應(yīng)用，屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的納米復(fù)合物由聚乙二醇，α?溴異丁酰基接枝到聚烯丙胺后在室溫下通過聚合反應(yīng)在蛋白聚合物凝聚層核心外部形成網(wǎng)狀聚合物。得到的納米顆粒具有體內(nèi)長循環(huán)性及生物相容性。其有益效果：納米顆粒通過在酶外層形成凝聚層后使用多孔聚合物網(wǎng)絡(luò)未定凝聚層的同時(shí)允許底物和最終代謝物的有效運(yùn)輸。在將底物運(yùn)輸?shù)郊{米顆粒中時(shí)，核心中的酶由于凝聚層彼此緊密接近形成底物通道效應(yīng)，最大限度地減少了酶之間中間體的擴(kuò)散，從而提高了整體反應(yīng)效率和特異性。同時(shí)聚合物外殼提高酶在生理?xiàng)l件下的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多酶遞送納米顆粒、其制備方法和應(yīng)用，屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

生物體中的生物過程依賴于酶的協(xié)同作用，這些酶通常被分隔在密閉空間（例如過氧化物酶體，線粒體等）中并緊密相鄰，從而能夠高效和有選擇性地催化多重反應(yīng)，同時(shí)最大限度地減少有毒代謝物的產(chǎn)生。例如，葡萄糖氧化酶 (GOX)、超氧化物歧化酶 (SOD)和尿酸氧化酶 (UOX) 等多種酶在富含過氧化氫酶 (CAT)的過氧化物酶體中，相鄰的 CAT可以將上游酶促反應(yīng)過程中產(chǎn)生的有毒中間體 H₂O₂ 迅速轉(zhuǎn)化為無毒的水和氧氣，以防止其從過氧化物酶體中逸出并隨后對其他細(xì)胞成分造成損害。在人類中，這種緊密聯(lián)結(jié)的酶復(fù)合物的功能障礙或缺乏經(jīng)常導(dǎo)致某些毒素的積累或某些有毒代謝物的過量產(chǎn)生，從而導(dǎo)致代謝疾病。在體內(nèi)投遞和模擬這種生物結(jié)構(gòu)可以作為有效的酶療法來治療各種疾病，例如原發(fā)性高草酸尿癥和酒精中毒。

迄今為止，針對多酶共投遞的納米粒子療法主要包括脂質(zhì)體、聚合物囊泡、凝聚復(fù)合物和納米膠囊。脂質(zhì)體和聚合物囊泡可以通過納米載體和酶之間的親疏水作用將多種酶封裝到它們的水相腔中，從而形成具有顯著改善的組成和空間控制的酶復(fù)合物。然而，脂質(zhì)體和聚合物囊泡在生理?xiàng)l件下經(jīng)常受到結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性的影響，而滲透性差的外殼阻礙了底物與包覆酶之間的接觸。此外，包括有機(jī)溶劑和超聲處理在內(nèi)的苛刻合成條件會(huì)導(dǎo)致酶活性損失。凝聚層復(fù)合物可以通過靜電相互作用使酶與離子聚合物組裝形成納米復(fù)合物，從而包封多種酶，其溫和的合成過程保持了酶的活性。而這種相互作用在生理?xiàng)l件下被破壞，導(dǎo)致納米復(fù)合物在未到達(dá)靶點(diǎn)前就已解離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種多酶遞送納米顆粒、其制備方法及應(yīng)用，克服多酶遞送系統(tǒng)中的問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決技術(shù)問題：首先提供一種多酶遞送納米顆粒，由高分子聚合物，多種酶，引發(fā)劑，單體和交聯(lián)劑組成。

所述高分子聚合物為具有生物相容性的中性聚合物，包括聚乙二醇， 聚2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿或聚乙烯吡咯烷酮。

所述多種酶包括尿酸氧化酶（UOX），過氧化氫酶（CAT）,葡萄糖氧化酶（GOX），β-半乳糖苷酶（GAL）,交替氧化酶（AOX），乙醛脫氫酶（ALDH），超氧化物歧化酶（SOD）。

所述引發(fā)劑為α-溴異丁酰基。

所述單體為帶有不飽和C-C鍵的分子,包括丙烯酸，2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿， 丙烯酰胺， N-(3-氨基丙基) 甲基丙烯酰胺， 丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯。

所述交聯(lián)劑為N，N，甲叉雙丙烯酰胺。

所述納米顆粒為球形結(jié)構(gòu)，粒徑為10-150 nm，表面電荷-2-6mV。

本發(fā)明進(jìn)一步提供一種多酶遞送納米顆粒的制備方法，包括以下步驟：

第一步、將α-溴異丁酰基和高分子聚合物接枝到聚烯丙胺形成帶正電荷的接枝聚合物；

第二步、將多種酶與帶正電荷的接枝聚合物共組裝形成酶-聚合物凝聚層復(fù)合物；

第三步、在室溫下，由引發(fā)劑與單體和交聯(lián)劑進(jìn)行聚合將酶-聚合物凝聚層復(fù)合物包裹在薄的聚合物網(wǎng)絡(luò)殼內(nèi)，形成多酶納米顆粒。