【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医用材料领域，尤其涉及一种具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子及其制备方法。
技术介绍
1、从氧化磷酸化(oxidative phosphorylation,oxphos)到有氧糖酵解的代谢转变不仅是肿瘤的标志，而且还为肿瘤治疗提供了许多潜在的靶点。在了解了有氧糖酵解在肿瘤中的重要作用之后，了解所涉及的调节机制将使研究人员有机会开发新的治疗方法。针对肿瘤糖酵解过程中的各种酶进行糖酵解抑制研究已经取得了一些进展。这些研究进展表明，通过抑制肿瘤糖酵解过程中的关键酶活性，能够干扰肿瘤细胞的能量代谢，并可能成为开发新型抗癌治疗策略的重要方向。
2、己糖激酶(hexokinase,hk)是糖酵解的关键调节酶，起着催化将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸(glucose-6-phosphate,g-6-p)的作用，并在糖酵解过程中扮演着限速酶的角色[38]，目前在肿瘤中研究较多的是hk2。hk2在肿瘤细胞独特地促进己糖酵解产生乙醇胺和尿嘧啶，通过这一途径促进肿瘤生长，与正常细胞中的糖酵解有所不同，而乳酸脱氢酶和磷酸果糖激酶更广泛存在。乳酸脱氢酶和磷酸果糖激酶在正常细胞和肿瘤细胞中都有作用，因此抑制它们可能会对正常细胞的代谢也产生影响。据报道，hk2的遗传性特异性敲除可减少二乙基亚硝胺诱导的癌细胞的增殖和形成，hk2耗竭抑制糖酵解通量并诱导oxphos，增强hk2对药物(如二甲双胍)的敏感性。此外，hk2沉默可以协同增强肿瘤细胞对索拉非尼的敏感性，从而抑制小鼠肿瘤生长。基于hk2在癌症中的关键作用，hk2被
3、肿瘤细胞主要通过糖酵解代谢获取能量，抑制糖酵解代谢水平在肿瘤治疗中潜力巨大。然而抑制糖酵解代谢通常会引起肿瘤细胞内葡萄糖水平过度积累，会导致肿瘤细胞对糖酵解抑制剂敏感性大大降低，从而最终降低其治疗效果。因此，葡萄糖剥夺或将增强肿瘤细胞对糖酵解代谢抑制剂的敏感性。其中，葡萄糖氧化酶是实现葡萄糖剥夺最理想的一种药物，但通过葡萄糖氧化酶消耗葡萄糖能否协同抑制肿瘤糖代谢水平，鲜有报道。
4、与正常组织相比，肿瘤微环境有较高的组织间流体压力、低氧、弱酸性、高水平的gsh和过氧化氢。因此，葡萄糖氧化酶过程中消耗的氧气进一步增加了肿瘤微环境的缺氧程度，而自身产生的葡萄糖酸进一步提高了肿瘤微环境的酸度。另一方面，产生的过氧化氢不仅能显著增强肿瘤的氧化应激，还能转化为羟基自由基杀死癌细胞。因此，利用上述特点，葡萄糖氧化酶可以结合其他治疗策略，如光疗、气疗、化疗、cdt、免疫治疗等，实现多模式协同治疗，从而规避单模式治疗的相关问题。从这个意义上说，葡萄糖氧化酶在肿瘤治疗多功能纳米平台的设计和构建中具有举足轻重的作用。鉴于葡萄糖在为肿瘤生长和代谢提供能量方面的关键作用，设计gox的递送平台将通过肿瘤内葡萄糖消耗使癌细胞饿死。
5、目前，针对代谢抑制的纳米粒子专利相对较少，如中国专利技术专利“具有协同治疗作用的抗肿瘤纳米颗粒、制备方法及用途”(cn115025228b)公开了开了一种具有协同治疗作用的抗肿瘤纳米颗粒、制备方法及应用，纳米颗粒包括载体和负载于载体内的药物分子，药物分子包括糖酵解抑制剂和葡萄糖转运蛋白抑制剂中的至少一种，以及自噬抑制化合物，从而形成载药纳米颗粒；中国专利技术专利“一种负载2-脱氧-d-葡萄糖和二窗光热试剂的多功能脂质体”(cn113289016a)公开了一种抑制癌细胞无氧糖酵解实现级联的剥夺治疗和增强的nir-ii光热治疗的多功能脂质体的制备方法，所制备的脂质体在实现nir-ii光热治疗的同时，触发2-dg从脂质体中释放，参与肿瘤细胞内糖酵解的抑制，实现级联的剥夺治疗。
6、而关于一种葡萄糖剥夺协同抑制糖酵解的相关专利还没有类似报道。
7、基于以上背景，本专利技术构建了一种葡萄糖剥夺协同抑制糖酵解的自组装纳米粒子，即金属离子驱动核酸适配体as1411自组装形成纳米粒子，通过包载葡萄糖氧化酶和糖酵解抑制剂。通过葡萄糖剥夺，有助于提高肿瘤细胞对糖酵解抑制剂的敏感性，进一步干扰肿瘤细胞的代谢平衡，从而增强治疗效果。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了种具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子及其制备方法。
2、本专利技术是这样实现的，一种具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，该纳米粒子由金属离子驱动组装核酸适配体构成的dna载体、糖酵解抑制剂及葡萄糖氧化酶组成，上述功能分子以包载的方式负载于所述载体内。
3、进一步，所述核酸适配体可在mg2+和mn2+存在下组装得到适配体-金属离子复合物。
4、进一步，所述糖酵解抑制剂以竞争性反应的方式抑制细胞内的糖酵解代谢。
5、进一步，所述dna载体为核酸适配体as1411。
6、进一步，所述纳米载体呈圆球状，其粒径为50nm～150nm。
7、本专利技术另一目的在于提供一种所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子的制备方法，该方法包括以下步骤：
8、s1：将mncl2和mgcl2在4℃提前预冷，向核酸适配体as1411中加入1～50μl mncl2和10～100μl mgcl2；最后加入超纯水，在4℃下使用恒温混匀仪进行0.5～2h自组装；
9、s2：反应结束后，用10kd规格的超滤管去除未参与反应的mn2+和mg2+；将溶液加入超滤管后，在4000rpm的转速下离心1～60min；重复三次后收集超滤管上方的溶液，得到as1411-mg/mnnps；
10、s3：取s2所得的得到dna纳米粒子，分别加入糖酵解抑制剂，葡萄糖氧化酶中的一种或多种，室温下置于振荡器振荡1～3h，得到葡萄糖剥夺协同抑制糖酵解的自组装纳米粒子。
11、进一步，所述as1411：mn2+：mg2+的物质的量之比是1：10：10～1：10：100。
12、进一步，所述s3中的糖酵解抑制剂为2-脱氧葡萄糖和3-溴丙酮酸中的一种，葡萄糖氧化酶的量为gox和god中的一种，糖酵解抑制剂和葡萄糖氧化酶的比例为1：5～1：10。
13、进一步，所述s2中的离心条件为4000rpm～12000rpm，1～60min。
14、根据所述的纳米粒子由糖酵解抑制剂和葡萄糖氧化酶封装于mn2+和mg2+驱动dna自组装形成的as1411-mn-mg纳米粒子中。
15、结合上述的技术方案和解决的技术问题，从以下几方面分析本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
16、第一、本专利技术提供的纳米粒子由mg2+/mn2+驱动dna自组装得到的dna载体，以及吸附的葡萄糖氧化酶和糖酵解抑制剂组成，该载药纳米粒子还修饰有示踪剂。本专利技术的纳米粒子具有肿瘤糖酵解抑制作用，通过葡萄糖剥夺，提高了肿瘤细胞对糖酵解抑制剂的敏感性，进一步干扰肿瘤细胞的代谢平衡，从而增强治疗效果。所述纳米粒子通过一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，其特征在于，该纳米粒子由金属离子驱动组装核酸适配体构成的DNA载体、糖酵解抑制剂及葡萄糖氧化酶组成，上述功能分子以包载的方式负载于所述载体内。
2.根据权利要求1所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，其特征在于，所述核酸适配体可在Mg2+和Mn2+存在下组装得到适配体-金属离子复合物。
3.根据权利要求1所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，其特征在于，所述糖酵解抑制剂以竞争性反应的方式抑制细胞内的糖酵解代谢。
4.根据权利要求1所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，所述DNA载体为核酸适配体AS1411。
5.据权利要求1所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，其特征在于，所述纳米载体呈圆球状，其粒径为50nm～150nm。
6.一种如要求1-5所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的具有葡萄糖剥夺
8.根据权利要求6所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述S3中的糖酵解抑制剂为2-脱氧葡萄糖和3-溴丙酮酸中的一种，葡萄糖氧化酶的量为GOx和GOD中的一种，糖酵解抑制剂和葡萄糖氧化酶的比例为1：5～1：10。
9.根据权利要求6所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子的制备方法，其特征在于：所述S2中的离心条件为4000rpm～12000rpm，1～60min。
10.根据权利要求1所述的纳米粒子由糖酵解抑制剂和葡萄糖氧化酶封装于Mn2+和Mg2+驱动DNA自组装形成的AS1411-Mn/Mg纳米粒子中。
...【技术特征摘要】
1.一种具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，其特征在于，该纳米粒子由金属离子驱动组装核酸适配体构成的dna载体、糖酵解抑制剂及葡萄糖氧化酶组成，上述功能分子以包载的方式负载于所述载体内。
2.根据权利要求1所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，其特征在于，所述核酸适配体可在mg2+和mn2+存在下组装得到适配体-金属离子复合物。
3.根据权利要求1所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，其特征在于，所述糖酵解抑制剂以竞争性反应的方式抑制细胞内的糖酵解代谢。
4.根据权利要求1所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，所述dna载体为核酸适配体as1411。
5.据权利要求1所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解抑制作用的抗肿瘤纳米粒子，其特征在于，所述纳米载体呈圆球状，其粒径为50nm～150nm。
6.一种如要求1-5所述的具有葡萄糖剥夺协同糖酵解...
【专利技术属性】
技术研发人员：詹文华，刘素素，詹勇华，
申请(专利权)人：宁夏医科大学总医院，
类型：发明
国别省市：
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