一种具有一氧化氮(NO)催化活性的材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有一氧化氮(NO)催化活性的材料的制备方法，其中将具有一氧化氮催化活性的含硒化合物、含硫化合物、可溶性铜盐与具有邻酚结构的化合物、黄酮类化合物、黄酮醇类化合物或双氢黄酮化合物共混于缓冲溶液中聚合。该NO催化活性材料不仅可以应用于不同材质、不同几何形状和不同拓扑结构材料的表面改性，同时可以作为控释系统的装填材料。制备的具有一氧化氮(NO)催化活性材料中所含有的双硒键、双硫键、铜离子和酚羟基具有优异的自由基清除功能；材料中含有的硒键、硫键以及螯合的铜离子同时还具有还原性谷胱甘肽(GSH)响应功能；此外，材料中含有的铜离子还具有抗菌功能；该材料除了用于催化NO释放之外，还能应用于自由基清除和GSH响应功能相关的所有领域。

【技术实现步骤摘要】
一种具有一氧化氮(NO)催化活性的材料的制备方法
本专利技术涉及一种制备具有一氧化氮催化活性材料制备的技术。
技术介绍
诺贝尔奖获得者Murad和Ignarro等人早在30多年前就发现，细胞信号因子NO是维持心血管系统平衡的关键因素。NO主要是由内皮细胞通过其分泌的一氧化氮合酶与精氨酸作用产生，持续释放的NO是维持心血管体内平衡和调节血管舒张的重要因素。除此之外，研究者还发现NO具有许多重要的生物学效应，如:抑制血小板激活、平滑肌增殖和白血球激活。在免疫反应、抗癌、抗菌和动脉粥样硬化治疗方面也有着重要的生物学功能。值得一提的是，研究发现，NO在内皮祖细胞(EPCs)动员、分化和功能中同样有着重要的作用。NO在心血管系统中特有的优点使其成为设计心血管疾病治疗药物、心血管器械(如:血管支架、下腔静脉滤器、血液透析袋、体外循环导管、封堵器等)、抗菌材料、血液诊断材料以及抗癌材料的理想分子； 在过去的20多年里，基于NO设计的材料主要归纳为NO-释放型和NO-催化型两大类。对于NO-释放型材料，其缺点主要在于:用于产生NO的供体(RSNO)半衰期短；N0释放不稳定，存在突释现象，体内应用局部释放大量的NO易引起细胞或组织毒性，成为限制其商业化使用的主要因素。此外，NO释放周期短，不能满足血管支架长期治疗心血管等疾病的需求。谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶。GPx的活性中心是硒半胱氨酸，血液中硫醇存在的条件下，它能催化内源性NO供体S-亚硝基硫醇(RSNO)如:S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)、S-亚硝基半胱氨酸(CysNO)、S-亚硝基白蛋白(AlbSNO)和S-亚硝基乙酰青霉胺(SNAP)分解。有机硒化合物如硒代胱胺(SeCA)、3，3’ - 二硒代二丙酸(SeDPA)，有机硫化物如胱胺、半胱氨酸和二价铜盐等具有类GPx的催化活性，可通过特定的催化反应分解RSNO产生NO，这为设计具有NO催化活性材料提供可能。然而，目前报道的NO催化活性材料在应用上存在着许多缺点如:(I)具有类GPx的催化活性物质通常采用表面接枝的方式，其接枝量受限，导致其催化释放的NO量小，难以应用于大剂量NO需求的环境；(2)由于合成的NO催化活性材料与材料基底无牢固的结合位点，导致其稳定性差，进而难以维持长期的NO催化释放。
技术实现思路
为了实现具有与块材表面牢固结合强度且具有可调具有类GPx的催化活性物质量的NO催化活性材料，我们提出邻酚结构的化合物、黄酮类化合物、黄酮醇类化合物或双氢黄酮化合物等粘附分子与有机硒化合物、有机硫化物或二价铜盐等具有类GPx的催化活性作为原材料，通过调控反应物质的摩尔比，合成具有可调控、长期的NO催化能力的粘附聚合物。本专利技术的目的是通过如下的手段实现的。 一种具有一氧化氮(NO)催化活性的材料的制备方法，依赖于邻酚结构的化合物与有机硒或有机硫化物和铜离子的化学偶联、配位反应和自组装聚合形成一种复合材料，由如下步骤获得: A、制备pH = 2-14的缓冲溶液，然后向缓冲体系中加入浓度为0.1ng/mL-lOOmg/mL的具有邻酚结构的化合物、黄酮类化合物、黄酮醇类化合物或双氢黄酮化合物中的一种和浓度为0.1ng/mL-lOOmg/mL的具有类谷胱甘肽过氧化物酶的NO催化活性的二硫键、二硒键、单硫键和单硒键化合物当中的一种或一种以上以及浓度为0mg/mL-100mg/mL的可溶性铜盐于0-200°C下反应I秒-10天。 B、将A步骤所得的反应溶液经过离心、清洗、透析和冷冻干燥，即得目标一氧化氮(NO)催化活性材料。 所述邻酚结构的化合物包括但不限于黄酮类化合物、黄酮醇类化合物、双氢黄酮化合物。 所述铜离子为二价铜离子、一价铜离子或铜纳米/微米颗粒。 所述具有邻酚结构的化合物为邻苯二酚、焦掊酸(PG)、表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、多巴胺、去甲肾上腺素、左旋多巴、右旋多巴、没食子酸(GA)及其衍生物、单宁酸(TA)当中的一种或一种以上；所述具有黄酮类化合物为白杨素、杨芽黄素、刺槐素、芹菜素、柳穿钱素当中的一种或一种以上；所述具有黄酮醇类化合物为良姜素、高良姜素、鼠李素、异鼠李素、鼠李柠檬素、山奈素、岳桦素、槲皮素及其衍生物等一种；所述具有双氢黄酮类为乔松素、松球素、樱花素、异樱花素、柚皮素当中的一种或一种以上。 所述二硫键或二硒键或单硫键或单硒键化合物为依布硒啉、胱胺、硒代胱胺、硒代胱氨酸、胱氨酸、L-硒代胱胺基乙酸、半胱氨酸、硒代半胱氨酸、乙酰半胱氨酸、L-硒代蛋氨酸、硒代甲硫氨酸等物质当中的一种或一种以上。 所述可溶性铜盐为氯化铜(CuCl2)、氯化亚铜(CuCl)、溴化铜(CuBr)、溴化亚铜(CuBr2)、碘化铜(CuI)、碘化亚铜(CuI2)、硫酸铜(CuSO4)、硫酸亚铜(Cu2SO4)、硝酸铜(CuNO4)、碳酸铜(CuCO3)、柠檬酸铜(C6H6CuO7)、酒石酸铜(C4H4CuO6.3H20)、丙酸铜(Cu(CO2CH3CH2)2)和醋酸铜(Cu(CO2CH3)2)当中的一种或一种以上。 本专利技术方法制备的NO催化活性材料具有可调控和长期NO催化功能，能广泛用于控释系统的装填材料。该技术制备的NO催化活性材料能广泛应用于各类与血液接触的植入/介入器械、磁性纳米粒子和介孔纳米材料表面改性，用于提高其抗凝血、促进内皮细胞粘附、抑制平滑肌细胞增殖、治疗动脉粥样硬化、疾病诊断和药物控释。此外，因其具有优异的抗菌、抗癌和骨诱导形成作用，也适用于牙种植体材料、靶向抗癌材料、骨诱导材料的表面改性。该类NO催化活性材料的广谱适用性，显示其在生物医疗领域特别是在心血管支架、人工血管、牙种植体材料、靶向抗癌材料和骨诱导材料上的巨大应用前景。 与现有技术相比，本专利技术的优点在于: 1、本专利技术所选用的配位体多酚化合物不仅无生物毒性，而且具有多酚化合物所具备的特异性生物学功能如:保护心血管系统、抑制动脉粥样硬化、抗癌、抗菌、抗炎症等。 2、选用的邻酚结构的化合物(或黄酮类化合物、黄酮醇类化合物或双氢黄酮化合物)，通过静电自组装、共价反应(迈克尔加成和西佛碱反应)和配位反应能有效且牢固的螯合含胺基/巯基的有机硒化合物/有机硫化物以及铜离子，形成一个稳定的复合聚合物。 3、NO催化活性材料的制备，其原材料邻酚结构的化合物(或黄酮类化合物、黄酮醇类化合物或双氢黄酮化合物)、含胺基/巯基的有机硒化合物/有机硫化合物以及铜盐的投料比可以调控，从而可以实现NO催化释放速率的调控；材料中含有的双硒键、双硫键和酚羟基的引入使得NO催化活性材料同时还具有优异的自由基清除功能；材料中含有的硒键、硫键以及螯合的铜离子同时还具有还原性谷胱甘肽(GSH)响应功能；此外，材料中含有的铜离子还具有抗菌功能。 4、NO催化活性材料的合成步骤简单，仅仅涉及到一步反应，且反应只需在温和的缓冲液中进行。合成的原材料来源丰富，价格低廉，且实验无需昂贵的专用设备，制备成本低、 5、NO催化活性材料应用范围广泛，可用作各类控释体系的装填材料。由于邻酚结构的化合物所具备的粘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有一氧化氮(NO)催化活性的材料的制备方法，依赖于邻酚结构的化合物与有机硒或有机硫化物和铜离子的化学偶联、配位反应和自组装聚合形成一种复合材料，由如下步骤获得：A、制备pH＝2‑14的缓冲溶液，然后向缓冲体系中加入浓度为0.1ng/mL‑100mg/mL的具有邻酚结构的化合物、黄酮类化合物、黄酮醇类化合物或双氢黄酮化合物中的一种和浓度为0.1ng/mL‑100mg/mL的具有类谷胱甘肽过氧化物酶的NO催化活性的二硫键、二硒键、单硫键和单硒键化合物当中的一种或一种以上以及浓度为0mg/mL‑100mg/mL的可溶性铜盐于0‑200℃下反应1秒‑10天。B、将A步骤所得的反应溶液经过离心、清洗、透析和冷冻干燥，即得目标一氧化氮(NO)催化活性材料。

【技术特征摘要】
1.一种具有一氧化氮(NO)催化活性的材料的制备方法，依赖于邻酚结构的化合物与有机硒或有机硫化物和铜离子的化学偶联、配位反应和自组装聚合形成一种复合材料，由如下步骤获得: A、制备pH= 2-14的缓冲溶液，然后向缓冲体系中加入浓度为0.1ng/mL-lOOmg/mL的具有邻酚结构的化合物、黄酮类化合物、黄酮醇类化合物或双氢黄酮化合物中的一种和浓度为0.1ng/mL-lOOmg/mL的具有类谷胱甘肽过氧化物酶的NO催化活性的二硫键、二硒键、单硫键和单硒键化合物当中的一种或一种以上以及浓度为Omg/mL-lOOmg/mL的可溶性铜盐于0-200°C下反应I秒-10天。 B、将A步骤所得的反应溶液经过离心、清洗、透析和冷冻干燥，即得目标一氧化氮(NO)催化活性材料。2.如权利要求1所述之具有一氧化氮(NO)催化活性的材料的制备方法，其特征在于，所述邻酚结构的化合物包括但不限于黄酮类化合物、黄酮醇类化合物、双氢黄酮化合物。3.如权利要求1所述之具有一氧化氮(NO)催化活性的材料的制备方法，其特征在于，所述铜离子为二价铜离子、一价铜离子或铜纳米/微米颗粒。4.如权利要求1所述的一种具有一氧化氮(NO)催化活性的材料的制备方法，其特征在于，所述具有邻酚结构的化合物为邻苯二酚、焦掊酸(PG)、表儿茶素(EC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素(EGC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、多巴胺、去甲肾上腺素、左旋多巴、右旋多巴、没食子酸(GA)及其衍生物、单宁酸(TA)当中的一种或一种以上；所述具有黄酮类化合物为白杨素、杨芽黄素、刺槐素、芹菜素、柳穿钱素...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄楠，杨志禄，王进，齐鹏凯，涂秋芬，杨莹，熊开琴，翁亚军，李龙，李亚龙，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51