Glucose Oxidase and Tirapazamine Nanocapsules for Tumor Hypoxia Therapy

doi:10.7503/cjcu20240239

Abstract

Abstract:

In this study， glucose oxidase nanocapsules（nGOx） and mesoporous silica nanocapsules loaded with tirapazamide（nMSNs-TPZ） were designed and synthesized using in situ radical polymerization reactions. The crosslinked polymer shell structure provided GOx and MSNs-TPZ with higher stability and longer tumor retention time. The sustained enhancement of the tumor hypoxic microenvironment by nGOx promoted the conversion of TPZ into cytotoxic free radicals， enhancing the therapeutic efficacy of tumor treatment through synergistic effects. Both nGOx and nMSNs-TPZ were found to have spherical structures with uniform sizes. nGOx exhibited significantly improved stability and good catalytic activity in trypsin， specific temperatures， and different pH solutions. On the other hand， nMSNs-TPZ could be efficiently degraded in the presence of GSH， allowing for the controlled release of TPZ. In vitro cellular experiments and in vivo animal studies confirmed that the local hypoxic environment generated by nGOx was more favorable for TPZ to exert its effects. The synergistic treatment of the two nanocapsules shows superior tumor suppression effects. Therefore， this therapeutic strategy holds promise as another potential method for tumor treatment.

Key words: Tumor hypoxic microenvironment, Glucose oxidase, Tirapazamine, Nanocapsule, Mesoporous silica

CLC Number:

O632

TrendMD:

WANG Meiyiming, LI Xiang, SHI Haotian, LUO Yuchao, XU Bin, TIAN Wenjing. Glucose Oxidase and Tirapazamine Nanocapsules for Tumor Hypoxia Therapy[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2025, 46(1): 20240239.

Figures/Tables 11

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