无机纳米球载酶级联催化与抗肿瘤化学动力疗法应用
摘要：磷酸钙(CaPs)普遍存在于自然界和脊椎动物的骨骼和牙齿中，合成的CaPs具有良好的生物相容性，能参与生物体的正常代谢，是一种理想的生物可吸收材料，可用于广泛的生物医学应用。由于纳米技术的发展,纳米结构磷酸钙(NCAPS)由于其高比表面积、pH响应降解性、高药物/基因/蛋白质负荷能力等优点，被认为是药物/基因/蛋白质传递的有前途的纳米载体。能够提高蛋白质的热稳定性，同时在药物传递，骨再生方面具有巨大的潜力。近来，人们通过将酶包装在非晶态金属-有机骨架中用于癌症的治疗，改善了传统化学药物带来的副作用，成为了一个有吸引力的治疗靶点。
关键词：磷酸钙,非晶态磷酸钙,葡萄糖氧化酶,共沉淀法,非晶态金属-有机骨架
1磷酸钙作为纳米载体的应用
磷酸钙(CaPs)普遍存在于自然界和脊椎动物的骨骼和牙齿中，合成的CaPs具有良好的生物相容性，能参与生物体的正常代谢，是一种理想的生物可吸收材料，可用于广泛的生物医学应用。由于纳米技术的发展，纳米结构的CaPs(NCAPs)在各种生物医学领域引起了越来越多的兴趣，如诊断、医疗、热学和组织工程。一方面，NCAPS表面具有丰富的-OH基团和Ca2 ，能有效地吸附治疗剂(TAs)和靶向配体，并具有羧基(-COOH)和酸基团和磷酸基团。另一方面，NCAPs的溶解度，特别是ACP，随着水溶液的pH值的降低而增加，NCAPS可以在较低的pH值下溶解成离子。独特的表面特性和pH响应溶解度的NCAPS使它们易于功能化和设计为靶向纳米载体的pH响应TA传递。纳米结构磷酸钙(NCAPS)由于其高比表面积、pH响应降解性、高药物/基因/蛋白质负荷能力等优点，被认为是药物/基因/蛋白质传递的有前途的纳米载体。为了控制NCAPS的结构和表面性质，各种具有高生物相容性的生物分子，如核酸，蛋白质，肽，脂质体和含磷生物分子用于NCAPS的合成。生物分子存在于人体内，能有效避免免疫排斥反应。因此，与常用的聚合物和表面活性剂相比，生物分子具有高度的生物相容性和基本无毒性，这可以有效地保证制备的NCAPS的高生物相容性。同时，生物分子作为表面改性剂，增强NCAPS的胶体稳定性和分散性[1]。
纳米结构的磷酸钙多孔微球由于具有较大的比表面积，生物相容性和与骨组织无机成分的相似性，在药物传递，骨再生方面具有巨大的潜力，以果糖1，6-二磷酸三钠盐为磷酸根离子的来源采用微波水热法合成了掺锶非晶态磷酸钙多孔微球(SrAPMS)。在此，以FBP为有机磷源，采用微波水热法成功地合成了掺磷酸钙多孔微球。为了评估SrAPMS在骨缺损修复中的潜在应用，采用冷冻干燥法制备了一种由胶原(Coll)和SrAPMS组成的新型仿生骨组织工程支架。结果显示，与以Na2HPO4·12H2O为磷源合成的HAP纳米棒相比，由于其介孔结构和较高的比表面积，APMS和SrAPMS具有较高的万古霉素负载能力和较高的抗菌效率。这预示着它们在治疗骨感染中的潜在应用。 此外，将SrAPMS结合到胶原基质中，构建仿生支架，以提高其生物活性、力学性能和成骨活性。SrAPMS/Coll支架能刺激骨髓间充质干细胞的成骨，促进骨再生，这表明SrAPMS/Coll支架可能是一种很有前途的替代自体骨移植修复骨缺损的方法[2]。
此外，杨玉玲等的研究表明，非晶态磷酸钙(ACP)涂层可以增强病毒疫苗的热稳定性。并认为非晶态矿物相可能在提高蛋白质的热稳定性方面起着至关重要的作用。以过氧化氢酶(CAT)为例，将该蛋白纳入ACP，发现ACP对CAT具有热保护作用。非晶态矿物通过减少氢键交换，紧密结合包裹蛋白周围丰富的水分子，稳定封闭蛋白的构象。这一认识为提高蛋白质的热稳定性提供了一种可行的矿化策略[3]。
无定形磷酸钙(ACPs)是一种独特的生物医学相关的正磷酸钙盐，具有可变的化学性质，但本质上是相同的玻璃状物理性质， 其中，原子位置既没有平移的，也没有定向的长程有序。谢尔盖·多罗日金介绍了了非晶态正磷酸钙，由于其与钙化哺乳动物组织的化学和结构相似，具有重要的生物医学意义。ACP的定义结构单元是HA单元细胞的一个空间子集，由由六个周围正磷酸基团的氧基配位的中心Ca2 离子组成，这反过来又是由另八个Ca2 离子旋转分布在子集的外部边界周围。在水溶液中，所有目前已知的ACPs都很容易转化为正磷酸钙的结晶相，特别是转化为结晶不良的CDHA。 因此，可以利用发挥优势 高反应性制备各种生物活性生物材料[4]。
2金属minus;有机骨架及制备和在抗癌治疗中的应用
