一种用于调节肠道细胞治疗结肠炎的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于调节肠道细胞治疗结肠炎的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶及其制备方法和应用，是通过硬模板法在中空介孔普鲁士蓝表面掺杂一层硒。本发明专利技术的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶具有良好的清除活性氧能力、抑制肠上皮细胞脂质过氧化和T细胞分化的功能，可用于缓解肠道性炎症疾病的发生。性炎症疾病的发生。性炎症疾病的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种用于调节肠道细胞治疗结肠炎的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种用于调节肠道细胞治疗结肠炎的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶的制备方法。

技术介绍

[0002]溃疡性结肠炎(UC)是影响结肠和直肠的不明病因的慢性炎症性肠道疾病。UC的发生原因是多因素的，包括遗传背景、环境以及粘液免疫调节失衡都是导致肠道炎症发生的重要原因。结肠炎患者的慢性炎症不仅会导致腹痛和腹泻，还会导致胃肠道上皮屏障的破坏、结肠部位细胞种类和肠道微生物菌群的失调，这些症状的出现会显著降低炎症性肠病患者的生活质量。UC目前已经发展成为一个全球性的负担，对发达国家的影响很大，对发展中国家的影响也大幅增加。目前对于炎症性肠病的临床干预措施主要包括口服或静脉注射小分子药物(如水杨酸盐)、皮质类固醇和免疫抑制剂。尽管这些治疗手段可以治愈一部分患者，但对于那些发展结肠炎相关的结直肠增生或癌症而产生耐药性的患者仍无法很好的治疗。为了解决这一棘手的医学难题，开发安全可靠地治疗炎症性肠病的治疗新方法受到了广大研究者的高度关注。
[0003]活性氧(reactive oxygen species,ROS)是一类由氧分子在细胞呼吸和生物体代谢过程中产生的含氧的单电子副产物，包括超氧自由基、羟基自由基、过氧化氢等。尽管炎症性肠病的病因和发病机制尚不明确，但已有大量研究证明ROS在结肠的炎症部位过量累积。许多动物和临床研究证实，高水平的ROS导致了蛋白质、脂质和DNA的氧化损伤，从而进一步导致粘膜损伤加重、粘膜溃疡和肠道炎症的恶化。因此，能够有效清除ROS的策略受到了广泛的关注。一些负载ROS清除酶的纳米药物已经被成功开发并应用于结肠内给药治疗结肠炎。尽管取得了一定的疗效，但天然酶类所固有的缺点阻碍了它的进一步发展和应用。最近，具有ROS清除能力的纳米酶在医学材料领域得到了新的应用，它们具有多样模拟酶的活性，有助于保护组织免受内源性活性的氧化损伤并促进组织再生。另外纳米酶还具有制备简单、稳定性高以及催化活性好等优点，促使它们已经可以逐渐成为传统酶和天然酶的替代品。普鲁士蓝(PB)是近年来应用前景较多的一种纳米酶，它由于具有良好的过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的模拟酶性质，可以有效地清除ROS，在各种炎症疾病都有很好的应用。但是单独的PB清除活性氧难以应对结肠炎部位复杂的免疫细胞失衡的情况。

技术实现思路

[0004]为解决结肠的炎症部位各种细胞的炎症反应和传统纳米酶制备成本高、催化活性低等问题，本专利技术构建了一种用于调节肠道细胞治疗肠炎的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶。
[0005]本专利技术为解决技术问题，采取如下技术方案：
[0006]本专利技术首先公开了一种用于调节肠道细胞治疗肠炎的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶，其特点在于：所述的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶是以中空介孔普鲁士蓝为核心，在所述中空介孔
普鲁士蓝的表面掺杂硒元素。所述硒掺杂普鲁士蓝纳米酶的粒径为120～140nm。在现有普鲁士蓝的基础上，本专利技术进一步改善了合成方法使普鲁士蓝成为中空介孔的结构，通过硬模板法在外层覆盖一层硒，从而使其含有谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)酶活性，它可以同细胞自身的GPX4酶一样，发挥出逆转肠上皮细胞脂质过氧化过程的潜力。同时，硒是一种必需的微量矿物，它被并入蛋白质中形成硒蛋白，可以抑制T细胞分化为CD4
+
T，缓解肠道炎症。
[0007]进一步的，所述表面掺杂的硒元素价态为0价。
[0008]本专利技术所述硒掺杂普鲁士蓝纳米酶的制备方法为：
[0009](1)将2.5
‑
3.5g PVP溶于30mL浓度为0.01
‑
0.05M的HCL溶液中，再加入100
‑
150mg铁氰化钾粉末，搅拌至混合均匀；所得混合液置于烘箱中80℃反应24h；反应结束后，离心、水洗、冻干，获得普鲁士蓝粉末；
[0010](2)将20
‑
30mg普鲁士蓝粉末溶于30mL浓度为0.8
‑
1M的HCL溶液中，再加入200
‑
300mg PVP，室温搅拌3
‑
3.5h，再置于烘箱中140℃反应3h；反应结束后，离心、水洗、冻干，获得中空介孔普鲁士蓝粉末；
[0011](3)在2mL 2mg/mL中空介孔普鲁士蓝水分散液中加入4
‑
6mL 2mg/mL的亚硒酸钠溶液，常温搅拌反应20
‑
30min后，缓慢加入8
‑
12mL 2mg/mL的抗坏血酸溶液，常温反应3h；反应结束后，离心、在Mw＝3500Da的透析袋中透析24h、冻干，获得硒掺杂普鲁士蓝纳米酶粉末；其中，抗坏血酸和亚硒酸钠质量比为2:1。
[0012]本专利技术的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶具有如下特性：不仅可以清除羟基自由基，而且具有谷胱甘肽过氧化物酶功能；无明显溶血行为和细胞毒性；具有清除各种活性氧的能力；所含硒元素可以抑制肠道上皮细胞脂质过氧化，恢复肠道屏障；所含硒元素可以抑制T细胞分化，减少T细胞介导的炎症反应。
[0013]本专利技术的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶具有调节肠道细胞的功能，且对哺乳动物细胞无显著毒性，具有良好的生物安全性，用于制备调节肠道细胞治疗结肠炎的纳米酶。
[0014]本专利技术所述的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶用于调节肠道细胞治疗结肠炎的实现机理是：普鲁士蓝具有良好的过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的等模拟酶性质，可以有效地清除ROS，在各种炎症疾病中都有很好的应用。硒(Se)作为人体的必需营养物质，具有良好的生物相容性。此外，硒元素作为谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的重要组成部分，具有较高的GPx酶活性，它可以同细胞自身的GPX4酶一样，发挥出逆转脂质过氧化物过程的潜力。同时，硒是一种必需的微量矿物，它被并入蛋白质中形成硒蛋白，可以抑制T细胞分化为CD4
+
T，缓解肠道炎症。
[0015]本专利技术的有益效果体现在：
[0016]1、本专利技术通过亚硒酸盐在中空介孔普鲁士蓝表面发生还原形成单价的硒元素，方法简单，所得硒掺杂普鲁士蓝纳米酶具有良好的稳定性、分散性。
[0017]2、本专利技术的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶相比于单独的普鲁士蓝进一步提高了清除活性氧的能力和种类，可针对多种炎症疾病。
[0018]3、本专利技术的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶具有抑制肠上皮细胞的脂质过氧化以及T细胞分化的潜力，可用于缓解肠道性炎症疾病的发生。
[0019]4、本专利技术的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶作为可调节肠道细胞缓解肠炎的新型纳米酶，在DSS(硫酸葡聚糖)诱导的预防和延迟结肠炎模型中以及TNBS(三硝基苯磺酸)诱导的大鼠
克罗恩病模型中，显著缓解了肠炎的发生。
[0020]5、本专利技术的纳米酶具有良好的生物安全性，有利于临床使用。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的合成示意图。
[0022]图2为实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于调节肠道细胞治疗结肠炎的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶，其特征在于：所述的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶是以中空介孔普鲁士蓝为核心，在所述中空介孔普鲁士蓝的表面掺杂有硒元素。2.根据权利要求1所述的硒掺杂普鲁士蓝纳米酶，其特征在于：所述硒掺杂普鲁士蓝纳米酶的粒径为120～140nm，表面掺杂的硒元素价态为0价。3.一种权利要求1或2所述硒掺杂普鲁士蓝纳米酶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将2.5
‑
3.5g PVP溶于30mL浓度为0.01
‑
0.05M的HCL溶液中，再加入100
‑
150mg铁氰化钾粉末，搅拌至混合均匀；所得混合液置于烘箱中80℃反应24h；反应结束后，离心、水洗、冻干，获得普鲁士蓝粉末；(2)将20
‑
30mg普鲁士蓝粉末溶于30mL浓度为0.8
‑
1M的HCL溶液中，再加入200
‑
300mg PVP，室温搅拌3
‑
3.5h，再置于烘箱中140℃反应3h；反应结束后，离心、水洗、冻干，获得中空介孔普鲁士蓝粉末；(3)在2mL 2mg/mL中空介孔普鲁士蓝水分散液中...

【专利技术属性】
技术研发人员：查正宝，朱东东，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：