[发明专利]一种壳聚糖/二氧化锰/葡萄糖氧化酶纳米复合材料及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种壳聚糖/二氧化锰/葡萄糖氧化酶纳米复合材料及其制备和应用，该纳米复合材料的制备过程如下：(1)该纳米复合材料的制备过程如下：(1)首先采用离子交联法制备壳聚糖纳米粒子(CS)；(2)以CS纳米粒子和KMnOsubgt;4/subgt;为原料制备CS/MnOsubgt;2/subgt;纳米粒子，通过静电吸附作用，在CS/MnOsubgt;2/subgt;纳米粒子表面负载葡萄糖氧化酶，最终得到产物CS/MnOsubgt;2/subgt;‑GOx(CMGOx)。本发明的复合材料可以对pH的可依赖性降解，降低对生物体的毒副作用，抗菌抗肿瘤效果好，人体安全性高，极具应用前景。

技术领域

本发明属于纳米复合粒子制备技术领域，涉及一种壳聚糖/二氧化锰/葡萄糖氧化酶纳米复合材料及其制备和应用。

背景技术

糖尿病是一种代谢性疾病，其特征是由于身体组织的胰岛素抵抗或胰腺不能产生胰岛素而导致高血糖，目前影响着全球大量人群的生活质量和健康。流行病学研究表明，糖尿病患者患癌症的风险更高。手术切除是治疗和控制肿瘤进展的主要方法之一。例如，皮肤癌是最常见的恶性肿瘤之一，其主要治疗方法是进行手术。然而，必须去除皮肤肿瘤细胞周围的大部分正常皮肤组织以防止复发，从而导致大面积皮肤缺损、随后的感染和伤口愈合慢。由于糖尿病人血糖浓度较高，组织内含糖量也随之增加，宜于细菌繁殖；而且由于高血糖抑制白细胞的吞噬能力，机体抗感染能力下降；再由于患者不合理应用抗生素，致使细菌对药物的敏感性下降。因此，在手术切除肿瘤后实现肿瘤治疗和抗感染已成为一项重大挑战。如今，传统药物的广泛使用，使得细菌对药物产生耐药性。由于特定的肿瘤微环境，耐药性肿瘤细胞也是一个问题。现在有必要开发一种新的治疗方法，可以替代传统治疗方法，通过纳米药物实现抗肿瘤和抗菌的结合。

酶作为传统的、高度特异性的抗肿瘤和抗菌剂在抗肿瘤和抗菌研究中得到了很好的证实。酶通过底物氧化产生H₂O₂来实现抗肿瘤和抗菌作用，H₂O₂可以干扰细胞增殖，降解细菌细胞壁。葡萄糖氧化酶(GOx)是一种需氧脱氢酶，已开发通过消耗葡萄糖用于肿瘤饥饿治疗(ST)。GOx可以与葡萄糖发生特异性反应，生成葡萄糖酸和H₂O₂。产生的H₂O₂可用于糖尿病患者的抗肿瘤和控制感染。凭借通过消耗癌细胞和细菌生长所需的O₂和葡萄糖产生H₂O₂的优势，GOx已被广泛用作食品加工中的抗菌剂和肿瘤的抗癌剂。然而，H₂O₂的氧化能力太弱，无法达到令人满意的抗癌和抗菌作用。

因此，设计多功能纳米材料以提供优异抗癌、抗菌和组织修复效果是非常必要的。然而，这种纳米复合材料没有得到很好的报道，仍然是一个挑战。尤其是糖尿病患者肿瘤手术治疗后创面愈合存在严重问题，需要一种适应高血糖的特定纳米材料才能达到综合效果。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种壳聚糖/二氧化锰/葡萄糖氧化酶纳米复合材料及其制备和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提供了一种壳聚糖/二氧化锰/葡萄糖氧化酶纳米复合材料，其由壳聚糖纳米微球，以及负载在壳聚糖纳米微球外表面的二氧化锰和葡萄糖氧化酶(即GOx)组成。

进一步的，该复合材料的平均粒径为100-180nm。

本发明的技术方案之二提供了一种壳聚糖/二氧化锰/葡萄糖氧化酶纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备壳聚糖纳米粒子；