一种稀土离子掺杂金属有机框架负载乳酸氧化酶制备及其应用制造技术

本发明专利技术属于生物材料技术领域，具体涉及一种稀土离子掺杂金属有机框架负载乳酸氧化酶制备及其应用。本发明专利技术提供的金属有机框架负载乳酸氧化酶，包括稀土离子掺杂金属有机框架以及通过稀土离子配位作用负载于金属有机框架上的乳酸氧化酶；所述稀土离子掺杂金属有机框架为Tb

【技术实现步骤摘要】
一种稀土离子掺杂金属有机框架负载乳酸氧化酶制备及其应用


[0001]本专利技术属于生物材料
，具体涉及一种稀土离子掺杂金属有机框架负载乳酸氧化酶制备及其应用。

技术介绍

[0002]光动力治疗(PDT)作为皮下肿瘤组织的一种重要治疗方式，是一种新兴的癌症治疗手段。光动力治疗的主要原理是光敏剂经过特定波长的光照后能够将激发态能量转移给周围组织细胞中的氧气分子，使其产生具有细胞毒性的活性氧(ROS)，从而诱导肿瘤细胞的凋亡和坏死。与其他治疗方式相比，PDT具有多种优势：非侵入性、耐药性低、疗效快速、毒性无积累、可重复用药、副作用低等。化学动力治疗(CDT)主要是利用肿瘤细胞的微酸性环境触发芬顿或类芬顿反应，催化内源性H2O2转化为具有细胞毒性的羟基自由基(
·
OH)，从而诱导细胞凋亡的一种新型原位治疗方法。
[0003]但是在实体肿瘤细胞内，依然有许多因素限制光动力治疗和化学动力治疗的性能。比如：肿瘤的快速增长导致实体肿瘤内处于严重缺氧的状态，同时肿瘤微环境中H2O2的含量低(0.1～1mM)，无法达到理想的PDT和CDT效果；其次，大多数传统的光敏剂都是疏水性的，这也会导致光敏剂聚集诱导的能量耗散和疗效降低。
[0004]为了解决上述问题，已有报道在MOF上负载生物酶提高肿瘤化学动力及光动力治疗效果。但是仍存在酶与载体的作用力弱，易泄露；无法有效提高PDT/CDT的肿瘤治疗效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种稀土离子掺杂金属有机框架负载乳酸氧化酶制备及其应用，本专利技术提供的金属有机框架负载乳酸氧化酶稳定性好，能有效提高肿瘤微环境中H2O2的含量，显著增强PDT和/或CDT的治疗效果。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种金属有机框架负载乳酸氧化酶，包括稀土离子掺杂金属有机框架以及通过稀土离子配位作用负载于金属有机框架上的乳酸氧化酶；
[0008]所述稀土离子掺杂金属有机框架为Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉。
[0009]优选的，所述金属有机框架负载乳酸氧化酶的粒径为190～210nm。
[0010]优选的，所述Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉中：Tb元素的质量百分含量为0.08～0.125wt％；Mn元素的质量百分含量为0.15～0.2wt％；
[0011]所述金属有机框架负载乳酸氧化酶中：乳酸氧化酶的质量百分含量为10～20wt％。
[0012]本专利技术提供了上述技术方案所述的金属有机框架负载乳酸氧化酶的制备方法，包括以下步骤：
[0013]将乳酸氧化酶溶液和Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉溶液混合进行配位反应，得到所述金属有机框架负载乳酸氧化酶。
[0014]优选的，Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉的制备方法包括以下步骤：
[0015]将5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉、醋酸铽、冰醋酸和有机溶剂混合进行Tb
3+
掺杂，得到Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉。
[0016]优选的，乳酸氧化酶和Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉的质量比为(1～2)：1。
[0017]优选的，所述5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉和所述醋酸铽的摩尔比为1:(1～8)。
[0018]优选的，所述5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉的制备方法包括以下步骤：
[0019]将醋酸锰、冰醋酸和有机溶剂混合，得到醋酸锰溶液；
[0020]向所述醋酸锰溶液中加入5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)卟啉的有机溶液，进行配位反应，得到所述5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉。
[0021]本专利技术提供了一种光动力和/或化学动力治疗试剂，包括上述技术方案所述的金属有机框架负载乳酸氧化酶或上述技术方案所述的制备方法制备得到的金属有机框架负载乳酸氧化酶。
[0022]本专利技术提供了上述技术方案所述的金属有机框架负载乳酸氧化酶或上述技术方案所述的制备方法制备得到的金属有机框架负载乳酸氧化酶在制备抗肿瘤药物中的应用。
[0023]本专利技术提供了一种金属有机框架负载乳酸氧化酶，包括稀土离子掺杂金属有机框架以及通过稀土离子配位作用负载于金属有机框架上的乳酸氧化酶；所述稀土离子掺杂金属有机框架为Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉。本专利技术提供的金属有机框架负载乳酸氧化酶通过稀土金属离子的配位作用在金属有机框架上负载乳酸氧化酶，乳酸氧化酶与金属有机框架载体通过化学键结合，作用力强，稳定性好，从而确保更多的乳酸氧化酶进入实体肿瘤细胞，进入肿瘤细胞后：一方面乳酸氧化酶(LOX)催化乳酸生成丙酮酸和H2O2，为类芬顿反应提供更多的H2O2反应底物，H2O2参与类芬顿反应，从而生成更多具有细胞毒性的
·
OH，诱导肿瘤细胞凋亡；生成的H2O2也能与Mn
3+
反应生成氧气，在光照后产生更过具有细胞毒性的ROS，从而同时增强PDT/CDT治疗效果。另一方面Mn
3+
既和谷胱甘肽反应，提高ROS的量，又与H2O2反应产生O2，也能提高PDT效果。综上，本专利技术提供的金属有机框架负载乳酸氧化酶稳定性好，能有效提高肿瘤微环境中H2O2的含量，显著增强PDT和/或CDT的治疗效果。
[0024]本专利技术提供了上述技术方案所述的金属有机框架负载乳酸氧化酶的制备方法，包括以下步骤：将乳酸氧化酶溶液和Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉溶液混合进行配位反应，得到所述金属有机框架负载乳酸氧化酶。本专利技术提供的制备方法通过在溶液中乳酸氧化酶和稀土金属离子发生配位反应，得到金属有机框架负载乳酸氧化酶，制备方法简单，适宜工业化应用。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例1制备的LOX
‑
Mn
‑
TCPP(Tb)的TEM图像；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架负载乳酸氧化酶，其特征在于，包括稀土离子掺杂金属有机框架以及通过稀土离子配位作用负载于金属有机框架上的乳酸氧化酶；所述稀土离子掺杂金属有机框架为Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉。2.根据权利要求1所述的金属有机框架负载乳酸氧化酶，其特征在于，所述金属有机框架负载乳酸氧化酶的粒径为190～210nm。3.根据权利要求1所述的金属有机框架负载乳酸氧化酶，其特征在于，所述Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉中：Tb元素的质量百分含量为0.08～0.125wt％；Mn元素的质量百分含量为0.15～0.2wt％；所述金属有机框架负载乳酸氧化酶中：乳酸氧化酶的质量百分含量为10～20wt％。4.权利要求1～3任一项所述的金属有机框架负载乳酸氧化酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将乳酸氧化酶溶液和Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉溶液混合进行配位反应，得到所述金属有机框架负载乳酸氧化酶。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，Tb
3+
掺杂的5,10,15,20
‑
四(4
‑
羧基苯基)锰卟啉的制备方法包括以下步骤：将5,10,15,20
‑
四(4
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羧基苯基)锰卟啉、醋酸铽、...

【专利技术属性】
技术研发人员：时鹏飞，刘盈燕，袁昊明，王超，张书圣，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：