【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物分子医药，具体涉及一种基于mil-101(cufe)过氧化物纳米酶的可注射水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、皮肤是抵御外来物质侵袭和维持机体新陈代谢的重要器官，在维护人体健康和安全保护方面发挥着重要作用。其中，因外科手术、烧伤、慢性溃疡等原因造成的慢性难愈合皮肤损伤极易导致残疾或死亡，严重威胁人类健康。伤口愈合是一个动态而复杂的过程，现存的传统的治疗方法存在一些不足,如粘贴敷料、频繁使用抗生素导致耐药性、慢性伤口愈合时间长等。水凝胶作为一种医用伤口敷料，起初结构与功能较为单一，只是起到物理隔离等简单作用。因此,制备具有优异生物相容性、良好生物降解性、高力学性能、高抗菌性、等多功能复合水凝胶是当前的研究热点和趋势。
2、纳米酶是一类新兴的具有酶催化活性的纳米材料，它可以催化天然酶的底物，并遵循类似的反应动力学与天然酶相比，具有成本低、稳定性高、对外界条件不敏感、易于回收和储存等优点，在生物医学、分析传感、环境保护、疾病治疗等领域具有广阔的应用前景。细菌感染的伤口部位通常具有独特的代谢微环境，如弱酸性和高水平的活性氧(ros)。过氧化氢纳米酶可以在被感染的微环境中催化过氧化氢(h2o2)产生高度抗菌的羟基自由基(·oh)，导致致命的氧化应激杀死细菌。然而，与天然酶相比，纳米酶的活性往往相对较低，这极大地限制了它们的实际应用。近年来，由无机金属离子和有机配体构建的金属有机骨架以其高比表面积和丰富的空间结构等独特的特性受到了广泛的关注，其中，mof材料在模拟过氧化物酶方面得到了广泛的探索。特别是由于
3、并且基于mil-101(cufe)过氧化物纳米酶的可注射水凝胶，不仅具有良好的快速胶凝能力、优异的自愈能力和粘附性，对复杂的伤口环境具有良好的适应性。此外，通过引入mil-101(cufe)和mnse2，在伤口微环境中实现了羟基自由基的原位生成和硒化氢(h2se)的生成。两者分别通过氧化应激损伤和代谢途径干预实现抗菌效果。多功能水凝胶除了保护伤口表面，还在抗感染和促进伤口修复方面发挥了积极作用。该研究对纳米酶的生物医学应用以及伤口修复过程中靶向水凝胶的设计与开发具有一定的参考价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有硒化氢(h2se)可控释放和化学动力学疗效的伤口微环境响应纳米粒子掺杂复合水凝胶及其制备方法。
2、为了解决技术问题，本专利技术首先提供了一种基于mil-101(cufe)过氧化物纳米酶的可注射水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
3、1)将三氯化铁、氯化铜、对苯二甲酸添加到有机溶剂中进行混合，得到混合溶液，然后将混合液转移到反应釜中进行反应；反应结束后将产物洗涤，得到mil-101(cufe)纳米粒子；
4、2)将氯化锰和聚乙二醇以一定摩尔比混合搅拌，得到均匀溶液；随后，加入一定量四氯化硒，待完全溶解后再滴入水合肼得到混合溶液；然后将混合液转移到反应釜中进行反应，离心洗涤反应产物并收集沉淀，得到mnse2纳米粒子；
5、3)分别将海藻酸钠和高碘酸钠溶解在水中；然后在黑暗条件下将高碘酸钠溶液滴加到海藻酸钠溶液中；搅拌6～10h后，加入乙二醇结束氧化反应；将混合物透析2～4天，最后冻干后得到氧化海藻酸钠；
6、4)将明胶溶于去离子水中，然后加入碳酰肼，混合均匀后，将溶于二甲基亚砜的1-羟基苯并三唑和溶于去离子水的1-乙基-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺加入到混合溶液中并搅拌10～14h；透析后，经冷冻干燥得到碳酰肼改性明胶(g-cdh)；
7、5)将mil-101(cufe)、mnse2、g-cdh水溶液和多聚赖氨酸水溶液依次加入到氧化海藻酸钠水溶液中；等待5～20min后，得到产物可注射水凝胶cf/ms@hg。
8、作为本专利技术的优选方案，所述步骤1)的混合溶液中三氯化铁、氯化铜、对苯二甲酸的摩尔比为7.0：(2.0～3.0)：(4.0～8.0)。
9、作为本专利技术的优选方案，所述步骤2)中，氯化锰、聚乙二醇、四氯化硒、水合肼的摩尔比为1.0：1.0：(0.8～1.2)：(4.0～8.0)；所述反应釜中反应温度为100℃～150℃，反应时间为10～14h。
10、作为本专利技术的优选方案，所述步骤3)中，将高碘酸钠溶液滴加到海藻酸钠溶液后得到的混合溶液中海藻酸钠和高碘酸钠的质量比为3.0：(6.0～7.0)，滴加的乙二醇的体积为混合溶液体积的20.0～80.0％。
11、作为本专利技术的优选方案，所述步骤4)中，明胶、碳酰肼、1-羟基苯并三唑、1-乙基-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺的质量比为(2.0～4.0)：(1～3.0)：(0.2～0.6)：(0.2～0.8)；混合时的温度为25℃～55℃。
12、作为本专利技术的优选方案，所述步骤5中mil-101(cufe)、mnse2、g-cdh水溶液、多聚赖氨酸水溶液、氧化海藻酸钠水溶液的体积比为1.0：1.0：(400.0～600.0)：(200.0～300.0)：(700.0～900.0)；g-cdh水溶液的浓度为6％-8％；多聚赖氨酸水溶液的浓度为10％-15％；氧化海藻酸钠水溶液的浓度为10％-15％。
13、本专利技术还提供了一种上述方法制备得到的基于mil-101(cufe)过氧化物纳米酶的可注射水凝胶。
14、本专利技术进一步提供了一种上述的可注射水凝胶在制备抗菌水凝胶中的应用与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果包括：
15、(1)本专利技术制备的一种基于mil-101(cufe)过氧化物纳米酶的可注射水凝胶(cf/ms@hg)，该水凝胶具有良好的快速凝胶能力、优异的自愈能力和粘附性，对复杂的伤口环境具有良好的适应性。
16、(2)该水凝胶中掺杂硒化氢(h2se)供体硒化锰(mnse2)，在体内外实验表现出该水凝胶实现了伤口部位h2se的原位生成，对细菌有一定的杀伤作用，并且有较为显著的促进伤口愈合的能力。
17、(3)该水凝胶中掺杂纳米酶mil-101(cu-fe)，在体外表现出较高的过氧化氢催化能力，产生的活性氧对细菌有较高的杀伤效率。
18、(4)本专利技术制备的微环境响应纳米粒子掺杂复合水凝胶(cf/ms@hg)在伤口微环境下可缓慢释放包裹其中的纳米粒子，实现了气体的缓释以及多模协同的染菌伤口高效治疗。
19、(5)本专利技术对实验仪器的要求低，方法简单易于操作，得到的水凝胶在生物相容性、机械性能以及抗菌等方面都有优异的表现。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于MIL-101(CuFe)过氧化物纳米酶的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)的混合溶液中三氯化铁、氯化铜、对苯二甲酸的摩尔比为7.0：(2.0～3.0)：(4.0～8.0)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤4)中的有机溶剂均为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，氯化锰、聚乙二醇、四氯化硒、水合肼的摩尔比为1.0：1.0：(0.8～1.2)：(4.0～8.0)；所述反应釜中反应温度为100℃～150℃，反应时间为10～14h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，将高碘酸钠溶液滴加到海藻酸钠溶液后得到的混合溶液中海藻酸钠和高碘酸钠的质量比为3.0：(6.0～7.0)，滴加的乙二醇的体积为混合溶液体积的20.0～80.0％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，明胶、碳酰肼、1-羟基苯并三唑、
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，所述步骤4)中使用氯化钠和乙醇的混合水溶液进行透析，其中氯化钠、乙醇的浓度分别为1.0％～3.0％、10.0％～40.0％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中MIL-101(CuFe)、MnSe2、G-CDH水溶液、多聚赖氨酸水溶液、氧化海藻酸钠水溶液的体积比为1.0：1.0：(400.0～600.0)：(200.0～300.0)：(700.0～900.0)；G-CDH水溶液的浓度为6％-8％；多聚赖氨酸水溶液的浓度为10％-15％；氧化海藻酸钠水溶液的浓度为10％-15％。
9.一种权利要求1-8任一项所述方法制备得到的基于MIL-101(CuFe)过氧化物纳米酶的可注射水凝胶。
10.一种权利要求9所述的可注射水凝胶在制备抗菌水凝胶中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种基于mil-101(cufe)过氧化物纳米酶的可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)的混合溶液中三氯化铁、氯化铜、对苯二甲酸的摩尔比为7.0：(2.0～3.0)：(4.0～8.0)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)和步骤4)中的有机溶剂均为n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，氯化锰、聚乙二醇、四氯化硒、水合肼的摩尔比为1.0：1.0：(0.8～1.2)：(4.0～8.0)；所述反应釜中反应温度为100℃～150℃，反应时间为10～14h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，将高碘酸钠溶液滴加到海藻酸钠溶液后得到的混合溶液中海藻酸钠和高碘酸钠的质量比为3.0：(6.0～7.0)，滴加的乙二醇的体积为混合溶液体积的20.0～80.0％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，明胶、碳酰...
【专利技术属性】
技术研发人员：王世博，孔祥东，周维，李夏楠，潘凌峰，王蓓蓓，汤梦成，章瀚，
申请(专利权)人：浙江理工大学桐乡研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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