一种用于治疗结肠炎的二硒化钨纳米片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治疗结肠炎的二硒化钨纳米片及其制备方法和应用，是通过液相剥离的方法制得。本发明专利技术的二硒化钨纳米片具有良好的清除活性氧能力，且可以抑制肠杆菌科的增殖、调节肠道菌群，可用于缓解炎症性肠道疾病的发生。的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种用于治疗结肠炎的二硒化钨纳米片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和肠道菌群治疗结肠炎的二硒化钨纳米片的制备方法。

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。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(reactiveoxygenspecies,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(inflammatoryboweldisease,IBD)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。肠道菌群在人体中的重要作用包括营养代谢和免疫稳态等功能。肠道菌群失调在IBD发病机制中也尤为重要，其特征是专性厌氧菌的丰度减少和兼性变形菌的扩张，如共生大肠杆菌。大肠杆菌(E.coli)的异常生长扩张会加重肠道炎症，加剧肠道屏障损伤，这与IBD的进展有关。因此，能够有效清除ROS和改善肠道菌群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。在结肠炎的传统医学疗法也集中于广谱抗生素，以防止致病菌的扩大。然而，抗生素的使用也会破坏益生菌，增加细菌的耐药性。二硒化钨(WSe2)在生物医学应用中作为生物传感、生物成像和光治疗纳米材料受到越来越多的关注，近年来探索发现二硒化钨可以有效地清除ROS，此外钨可以取代大肠杆菌钼辅因子中的钼，使该辅因子在肠杆菌科中失活，进而调控肠道菌群稳态，缓解结肠炎。
[0004]受清除活性氧机理和抑制钼辅因子机制的启发，本专利技术成功开发了一种二硒化钨纳米片，作为多功能抗炎剂，表现出了良好的抗炎、调控肠道菌群等性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种具有清除活性氧和调节肠道菌群功能的二硒化钨纳米片，从而解决肠炎期间活性氧增多以及肠道菌群失调等诸多难题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采取如下技术方案：
[0007]本专利技术首先公开了一种用于治疗结肠炎的二硒化钨纳米片，所述二硒化钨纳米片的表面修饰有普朗尼克F127。所述二硒化钨纳米片的厚度为5～7nm，粒径为160～200nm。
[0008]进一步的，所述二硒化钨纳米片的钨元素价态主要为+4价和小部分的+6价，+6价主要是在合成过程中，二硒化钨纳米片的氧化导致的。
[0009]本专利技术还公开了所述二硒化钨纳米片的制备方法，是以二硒化钨粉末为原料，通过液相剥离的方法制得，具体包括以下步骤：
[0010]首先将400～500mg普朗尼克F127超声溶解在25mL的除氧水中，然后加入150～200mg的WSe2粉末，在冰浴条件下用细胞破碎机以300W的功率超声2～3h；待超声完毕后，在1500～2500rpm下离心30～40min，收集上清液；将收集的上清液在12000～15000rpm下离心20～30min，收集沉淀，得到WSe2纳米片，4℃保存。
[0011]本专利技术的二硒化钨纳米片具有如下特性：可以清除羟基自由基；无明显溶血行为和细胞毒性，有良好的生物安全性；具有清除各种活性氧的能力；所含钨元素在氧化作用下可以抑制肠杆菌科的增殖，恢复肠道菌群。
[0012]本专利技术所述的二硒化钨纳米片用于调节肠道细胞、肠道菌群治疗结肠炎的实现机理是：二硒化钨纳米片的硒具有
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2价、钨具有+4价，通过价态的变化可以有效地清除ROS，在各种炎症疾病中都有很好的应用。在炎症部位有大量的活性氧，氧气和活性氧的作用下钨的价态会发生改变，从+4价变为+6价，促进钨的释放，钨会抑制肠杆菌科中大肠杆菌，通过替代大肠杆菌的硝酸还原酶钼辅因子中钼的活性位点从而抑制钼辅酶的活性，进而调节肠道菌群，缓解肠道炎症。
[0013]本专利技术的有益效果体现在：
[0014]1、本专利技术通过液相剥离法制备二硒化钨纳米片，方法简单，通过普朗尼克F127的修饰使纳米片具有良好的稳定性、分散性。
[0015]2、本专利技术的二硒化钨纳米片有低价的硒和钨元素存在，提高了清除活性氧的能力和种类，可针对多种炎症疾病。
[0016]3、本专利技术的二硒化钨纳米片具有抑制肠上皮细胞的脂质过氧化以及抑制肠杆菌科中大肠杆菌的潜力，可用于缓解炎症性肠道疾病的发生。
[0017]4、本专利技术的二硒化钨纳米片可调节肠道细胞和肠道菌群缓解肠炎，在DSS(硫酸葡聚糖)诱导的预防和延迟结肠炎模型中显著缓解了肠炎的发生。
[0018]5、本专利技术的纳米片具有良好的生物安全性，有利于临床使用。
附图说明
[0019]图1为本专利技术二硒化钨纳米片的合成示意图。
[0020]图2为实施例1制备的二硒化钨纳米片的透射电镜图。
[0021]图3为实施例1制备的二硒化钨纳米片的原子力显微镜图。
[0022]图4为实施例1制备的二硒化钨纳米片的体外清除羟基自由基图。
[0023]图5为实施例1制备的二硒化钨纳米片在体外抑制不同环境下孵育菌液中的硝酸还原酶图。
[0024]图6为实施例1制备的二硒化钨纳米片在厌氧环境下对肠杆菌科中大肠杆菌(E.coli DH5α)的抗菌性能图(a)以及相对应的细菌活力图(b)。
[0025]图7为实施例1制备的二硒化钨纳米片的细胞活性氧染色图。
[0026]图8为实施例1制备的二硒化钨纳米片的细胞死活染色图。
[0027]图9为实施例1制备的二硒化钨纳米片的溶血实验图。
[0028]图10为实施例1制备的二硒化钨纳米片的MTT实验图。
[0029]图11为实施例1制备的二硒化钨纳米片预防治疗小鼠结肠炎后的结肠长度统计图。
[0030]图12为实施例1制备的二硒化钨纳米片延迟治疗小鼠结肠炎后的结肠长度统计图。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。以下内容仅仅是对本专利技术的构思所作的举例和说明，所属本
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于治疗结肠炎的二硒化钨纳米片，其特征在于：所述二硒化钨纳米片的表面修饰有普朗尼克F127。2.根据权利要求1所述的用于治疗结肠炎的二硒化钨纳米片，其特征在于：所述二硒化钨纳米片的粒径为160～200nm，厚度为5～7nm。3.一种权利要求1或2所述二硒化钨纳米片的制备方法，其特征在于：以二硒化钨粉末为原料，通过液相剥离的方法制得。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先将400～500mg普朗尼克F1...

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