一种具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物‑壳聚糖复合材料及其制备方法，所述的Salen型配合物是2，6‑二甲酰基苯酚与乙二胺缩合的产物与锰离子形成的配合物，该配合物通过Salen型配合物中的醛基与壳聚糖上的氨基以C＝N键结合而成。本发明专利技术将具有高的SOD活性的Salen型锰配合物与壳聚糖以共价键结合，使活性位点均匀分散于壳聚糖载体上，SOD活性检测及重现性实验均表明该复合材料具有稳定性高，活性好，生物相容性好的特点，有望在涉及清除超氧阴离子自由基的相关应用领域得到应用。

Salen type manganese complex chitosan composite material with high SOD enzyme activity and preparation method thereof

The invention discloses a Salen type manganese complex chitosan composite material with high SOD enzyme activity and its preparation method. The Salen complex is a complex of 2, 6, the products of the condensation of two Methoyl phenol and ethylenediamine, which are formed by the manganese ion, through the aldehyde group in the Salen type complex and the ammonia on the chitosan. The base is combined with a C = N bond. The invention combines the Salen type manganese complex with high SOD activity with chitosan to combine the covalent bond with chitosan to distribute the active site evenly on the chitosan carrier. The activity detection and reproducibility of SOD show that the composite has high stability, good activity and good biocompatibility. It is expected to be involved in the scavenging of superoxide anion. It is applied to the related application fields of the base.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种超氧化物歧化酶(SOD)的模拟物，具体涉及一种以壳聚糖为载体的Salen型锰配合物为活性位点的SOD模拟物的制备。
技术介绍
超氧化物歧化酶是生物体系中一种重要的抗氧化酶，可将生物体内的超氧阴离子自由基转化为过氧化氢和水，具有SOD功能的抗氧化剂在医学上可用于多种疾病的治疗。由于天然SOD酶存在提取、储存困难、分子量大不易透过细胞膜等问题限制其使用，一般用具有SOD活性的模拟物代替天然SOD酶进行相关治疗。为了克服小分子模拟物固有的缺陷，如重复利用率差，难以回收利用，可与生物体内大分子作用使其产生毒性等问题，模拟物的研究已从小分子转向与大分子环境与活性中心相结合的系统模拟：如以纳米颗粒、聚合物和天然材料为载体的SOD的模拟研究。但纳米颗粒存在分散性差，不均匀易团聚；合成的聚合物在降解速率、降解后产物的毒性及排放存在诸多问题，而生物相容性好、可生物降解且降解产物无毒的天然材料如羧甲基纤维素、壳聚糖引起人们的关注。因其可注射性，好的渗透性，含水量高及和组织相似的机械性能而成为首选材料。Salen型锰配合物是以被证明的具有高的SOD活性的小分子配合物，本专利技术借助壳聚糖上的氨基与Salen型锰配合物分子中的醛基反应合成了Salen型锰配合物修饰的壳聚糖复合材料，经SOD活性测试表明该材料除具有高的SOD活性外，还兼具可循环利用、稳定性好且生物相容性特点。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本专利技术所解决的技术问题是将具有高活性SOD酶活性的小分子与壳聚糖凝胶通过共价键结合，形成具有SOD活性位点且性能稳定的有机无机杂化材料，该设计在壳聚糖凝胶上增加了分子中的催化活性中心，达到提高其生物相容及酶活性的双重目的。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料的制备方法，包含如下步骤：步骤一、壳聚糖凝胶制备：将95％脱乙酰度壳聚糖溶于乙酸溶液中，稳定后与三聚磷酸钠溶液混合，剧烈搅拌，形成象牙白悬浊液，静置，离心分离，并用超纯水洗涤，产物即为所述的壳聚糖凝胶；步骤二、Salen型锰配合物修饰壳聚糖复合材料的制备：将Salen-Mn配合物搅拌溶于无水DMF中得到混合液A，另取湿润的壳聚糖凝胶，超声分散于无水DMF中得到混合液B，将混合液B倾倒入混合液A中，室温搅拌反应，离心分离凝胶沉淀，将所得絮状凝胶沉淀用水与乙醇洗涤4-6次，每次洗涤间隔至少1.5小时以上，并且将凝胶沉淀浸泡于乙醇中；洗涤完成后，离心分离，40-50℃真空干燥24小时以上，所得黄绿色固体仔细研磨，即为所述的具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料。其合成路线图、光电子能谱、红外图谱及扫描电镜图分别见图1-4。作为上述技术方案的优选，本专利技术提供的具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料的制备方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：作为上述技术方案的改进，所述步骤一中，脱乙酰度壳聚糖、乙酸溶液和三聚磷酸钠溶液的比例为1.2-1.8g：500mL：450-600mL；所述脱乙酰度壳聚糖为95％脱乙酰度壳聚糖；所述乙酸溶液的溶度是1％m/v；所述三聚磷酸钠溶液的溶度是0.5mg/mL所述步骤一中，脱乙酰度壳聚糖、乙酸溶液和三聚磷酸钠溶液的比例为1.2-1.8g：500mL：450-600mL；所述脱乙酰度壳聚糖为95％脱乙酰度壳聚糖；所述乙酸溶液的溶度是1％m/v；所述三聚磷酸钠溶液的溶度是0.5mg/mL。具体的配置方法如下，将1.2-1.8g95％脱乙酰度壳聚糖溶于500mL1％(m/v)乙酸溶液中，搅拌至完全溶解后静置一小时使之稳定。后经由蠕动泵以100mL/分的速度将壳聚糖溶液泵入450-600mL0.5mg/mLTPP(三聚磷酸钠)溶液中形成。作为上述技术方案的改进，所述步骤一中，静置时间为12-36小时。作为上述技术方案的改进，所述步骤一所得的壳聚糖凝胶保存在水中备用。作为上述技术方案的改进，所述步骤二中，Salen型配合物是由Salen型配体与2，6-二甲酰基苯酚与乙二胺摩尔比为2-2.5:1在乙醇溶剂中反应得到。Salen型配体的制备具体方法是，将2，6-二甲酰基苯酚2-2.5mmol溶于20-30mL乙醇溶液中，搅拌约1小时后，滴加乙二胺(1-1.2mmol)和乙醇10-15mL的混合液，滴完后继续搅拌2小时，产生黄色沉淀，过滤用乙醇洗涤后，干燥，即得Salen型配体。以Salen型配体为原料与醋酸锰按摩尔比1:1-1.2在乙醇溶液中反应，产生的沉淀用乙醇洗涤、干燥后即得Salen型配合物。作为上述技术方案的改进，所述步骤二中，制备混合液A时使用的Salen-Mn配合物和无水DMF比例为0.09-0.2g：35-50mL：作为上述技术方案的改进，所述步骤二中，制备混合液B时使用的和湿润的壳聚糖凝胶和无水DMF的比例为0.4-0.6g：20-30mL。作为上述技术方案的改进，所述步骤二中，室温搅拌反应12-48小时；离心分离凝胶沉淀的离心条件为8000rpm，15min。一种具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料，所述的具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料是由前所述的任意方法制备而得。利用四氮唑蓝光致发光法检测Chitosan-DOTA-Mn(II)的SOD活性核黄素对光很敏感，在蛋氨酸作用下，经光照的核黄素可被还原并产生O2-.和氧气。氯化硝基四氮唑蓝(NBT)作为指标物质能与O2-.反应得到蓝色的甲瓒，由测量可知其吸光值最大时所对应的波长为560nm。当反应体系中加入含有具有SOD酶活性的催化剂时，O2-.在其催化作用下被还原为氧气和双氧水，从而抑制了甲瓒的生成，使得其在560nm处的吸光值明显下降。因此反应液蓝色越深，说明超氧化物歧化酶活性越低。其中SOD活性单位以抑制NBT光还原50％所需酶量作为一个酶活力单位(IC50)。在测试中为减少系统误差，进行空白实验，所测值为三次测量的平均值。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下有益效果：本专利技术中合成的Salen-Mn-Chitosan复合材料(Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料)具有很好的生物相容性，可在涉及清除超阴离子自由基的相关领域中得到应用。本专利技术所述的Salen型配合物是2，6-二甲酰基苯酚与乙二胺缩合的产物与锰离子形成的配合物，该配合物通过Salen型配合物中的醛基与壳聚糖上的氨基以C＝N键结合而成。本专利技术将具有高的SOD活性的Salen型锰配合物与壳聚糖以共价键结合，使活性位点均匀分散于壳聚糖载体上，SOD活性检测及重现性实验均表明该复合材料具有稳定性高，活性好，生物相容性好的特点，有望在涉及清除超氧阴离子自由基的相关应用领域得到应用。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。图1是本专利技术Salen-型锰配合物修饰的壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物‑壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一、壳聚糖凝胶制备：将脱乙酰度壳聚糖溶于乙酸溶液中，稳定后与三聚磷酸钠溶液混合，剧烈搅拌，形成象牙白悬浊液，静置，离心分离，并用超纯水洗涤，产物即为所述的壳聚糖凝胶；步骤二、Salen型锰配合物修饰壳聚糖复合材料的制备：将Salen‑Mn配合物搅拌溶于无水DMF中得到混合液A，另取湿润的壳聚糖凝胶，超声分散于无水DMF中得到混合液B，将混合液B倾倒入混合液A中，室温搅拌反应，离心分离凝胶沉淀，将所得絮状凝胶沉淀用水与乙醇洗涤4‑6次，每次洗涤间隔至少1.5小时以上，并且将凝胶沉淀浸泡于乙醇中；洗涤完成后，离心分离，40‑50℃真空干燥24小时以上，所得黄绿色固体仔细研磨，即为所述的具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物‑壳聚糖复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：步骤一、壳聚糖凝胶制备：将脱乙酰度壳聚糖溶于乙酸溶液中，稳定后与三聚磷酸钠溶液混合，剧烈搅拌，形成象牙白悬浊液，静置，离心分离，并用超纯水洗涤，产物即为所述的壳聚糖凝胶；步骤二、Salen型锰配合物修饰壳聚糖复合材料的制备：将Salen-Mn配合物搅拌溶于无水DMF中得到混合液A，另取湿润的壳聚糖凝胶，超声分散于无水DMF中得到混合液B，将混合液B倾倒入混合液A中，室温搅拌反应，离心分离凝胶沉淀，将所得絮状凝胶沉淀用水与乙醇洗涤4-6次，每次洗涤间隔至少1.5小时以上，并且将凝胶沉淀浸泡于乙醇中；洗涤完成后，离心分离，40-50℃真空干燥24小时以上，所得黄绿色固体仔细研磨，即为所述的具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料。2.如权利要求1所述的具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，脱乙酰度壳聚糖、乙酸溶液和三聚磷酸钠溶液的比例为1.2-1.8g：500mL：450-600mL；所述脱乙酰度壳聚糖为95％脱乙酰度壳聚糖；所述乙酸溶液的溶度是1％m/v；所述三聚磷酸钠溶液的溶度是0.5mg/mL。3.如权利要求1所述的具有高的SOD酶活性的Salen型锰配合物-壳聚糖复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，静置时间为12-36小时。4.如权利要求1所述的具有高的SOD酶活性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周红，瞿隽申，潘志权，程清蓉，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42