【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水凝胶复合物，具体涉及一种双金属mofs纳米酶水凝胶复合物及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着肥胖症人群的增多和人口老龄化进程的发展，糖尿病已经成为一个不容忽视的公共健康问题。据统计，有超过25％的糖尿病患者伴有糖尿病伤口或溃疡，甚至最终发展为糖尿病足，使糖尿病患者因此而面临截肢的风险极大升高。与普通伤口相比，糖尿病伤口由于其复杂的炎症微环境，如细菌感染、活性氧(ros)过度积累和长期缺氧状态等，更倾向于发展成为不愈合的慢性伤口。因此，这种伴有细菌感染、炎症介质持续介导的氧化应激以及局部缺氧的感染性糖尿病伤口十分难以治愈，使得其创面闭合和组织修复过程面临极大难题。
2、为了促进感染性糖尿病伤口的愈合，已经开发了多种新型伤口敷料，如纳米纤维、泡沫、微胶囊、气凝胶和水凝胶等。然而，现有的伤口敷料往往粘附性较差而且会强烈吸收局部伤口的液体，使伤口微环境严重干燥，并在更换敷料时造成剧烈疼痛。为解决这一难题，水凝胶被选为一种有前途的生物材料，可提供湿润和粘附的环境并允许氧气交换，从而促进糖尿病伤口愈合。然而，在水凝胶的合成过程中，所使用的化学交联剂，如戊二醛(ga)、n,n'-亚甲基双丙烯酰胺(mba)和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(pegda)等，可能会存在潜在的毒性。这些残留的化学交联剂和交联反应的副产物带来的固有毒性会导致皮肤和粘膜刺激，从而限制了水凝胶的临床医疗应用。另外，现有的水凝胶材料大多功能单一，难以处理细菌感染、氧化应激、持续炎症等的复杂糖尿病伤口的难题，阻碍了其在伤口愈合中的进一步应用。并且，目前
3、除了细菌感染之外，糖尿病伤口中的严重氧化应激也是引起强烈炎症的另一个困境。目前，利用抗氧化酶及其模拟物，如超氧化物歧化酶(sod)、谷胱甘肽过氧化物酶(gpx)和过氧化氢酶(cat)等，去清除ros从而缓解氧化应激是一种很有前景的策略。令人遗憾的是，天然酶在实际应用中容易受到外界因素的影响而失活，而且成本高昂、不易保存，这限制了天然酶在临床中的应用。因此，用于模拟天然酶活性的纳米材料被广泛开发，这种具有类酶催化活性和机制的纳米材料被称为纳米酶。然而，尽管模拟天然酶活性的纳米酶在催化氧化还原反应的领域发展迅速，但目前却很少有研究关注利用纳米酶来清除ros以促进伤口愈合。此外，现有的很多氧化还原纳米酶的合成制备和活性调控较为复杂，在生理条件下的催化性能也不尽如人意。在较低浓度下，纳米酶很难快速清除体内的ros；而在较高浓度下，非生物源性的纳米酶又会导致难以平衡其生物相容性的窘境。因此，设计与合成一种能够有效抑制细菌增殖，且能兼顾减轻氧化应激以缓解炎症反应的一体化感染性糖尿病伤口敷料是十分具有挑战性的。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种双金属mofs纳米酶水凝胶复合物及其制备方法和应用，该纳米酶水凝胶复合物可以有效实现抑制细菌增殖、清除ros以及提供氧气以缓解炎症反应和促进胶原沉积，从而加速感染性糖尿病伤口愈合。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种双金属mofs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)将八水合氯氧化锆、苯甲酸和中-四(4-羧基苯基)卟吩溶于有机溶剂中，超声处理，然后在80-100℃温度下加热搅拌4-6h，再依次经离心和洗涤，得pcn-224纳米颗粒；
4、(2)将步骤(1)所得pcn-224纳米颗粒分散到n,n-二甲基甲酰胺，然后加入四水合氯化锰，在110-130℃温度下加热搅拌11-13h，再依次经离心和洗涤，得pcn-224(mn)mof纳米酶；
5、(3)将羧化壳聚糖(ccs)预溶解在pbs缓冲液中，在常温下过夜搅拌直至完全溶解，然后分别加入京尼平(gp)、绿原酸(cga)和步骤(2)所得pcn-224(mn)mof纳米酶混匀，得预聚物溶液；再将预聚物溶液注入模具中，在37℃温度下交联过夜，得双金属mofs纳米酶水凝胶复合物(mof/cga@gp-cs，简称mcgc)。
6、进一步，步骤(1)中，八水合氯氧化锆、苯甲酸、中-四(4-羧基苯基)卟吩和有机溶剂质量体积比为300mg：2.8g：100mg：100ml。
7、进一步，步骤(1)中，有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺；超声处理4-6min。
8、进一步，步骤(1)中，在11000-13000r/min转速下离心10-30min，沉淀物用n,n-二甲基甲酰胺洗涤2-4次。
9、进一步，步骤(2)中，pcn-224纳米颗粒、四水合氯化锰和n,n-二甲基甲酰胺质量体积比为30mg：30mg：10ml。
10、进一步，步骤(2)中，在11000-13000r/min转速下离心10min，沉淀物用n,n-二甲基甲酰胺和水洗涤2-4次。
11、进一步，步骤(3)中，羧化壳聚糖和pbs缓冲液质量体积比为200mg：10ml。
12、进一步，京尼平、绿原酸和pcn-224(mn)mof纳米酶质量比为2:1:0.01。
13、进一步，步骤(3)中，预聚物溶液中，羧化壳聚糖、京尼平、绿原酸和pcn-224(mn)mof纳米酶浓度分别为2wt％、0.02wt％、1wt％和0.01wt％。
14、进一步，步骤(3)中，pbs缓冲液浓度为0.1m，ph 7.4。
15、本专利技术还提供了上述双金属mofs纳米酶水凝胶复合物的制备方法制得的双金属mofs纳米酶水凝胶复合物。
16、本专利技术还提供了上述双金属mofs纳米酶水凝胶复合物在制备促进感染性糖尿病伤口愈合敷料中的应用。
17、本专利技术具有以下有益效果：
18、1、本专利技术的双金属mofs纳米酶水凝胶复合物，可以有效实现抑制细菌增殖、清除ros以及提供氧气以缓解炎症反应和促进胶原沉积，从而加速感染性糖尿病伤口愈合。一方面，以壳聚糖作为基质，将天然产物京尼平(gp)作为生物交联剂，获得了具有自愈合性、可注射性的水凝胶材料；另一方面，将天然抗菌剂绿原酸(cga)与水凝胶相结合，实现了有效的细菌增殖抑制，并赋予水凝胶材料抗菌活性。且将模拟天然cat酶的金属有机框架(mofs)基纳米酶锚定于水凝胶网络中，用于高效清除h2o2，减轻氧化应激的同时释放溶解氧，缓解伤口部位的缺氧困境。实验表明，水凝胶复合物实现了高效的细菌增殖抑制及成熟生物膜清除，并且在有效清除过量ros的同时促进受氧化应激损伤的细胞的线粒体功能恢复，最终在加速感染性糖尿病伤口愈合中取得了令人满意的效果。
19、2、本专利技术的mcgc水凝胶复合物，其水凝胶网络中锚定的双金属mofs纳米酶具有高效的模拟类cat酶活性，在分解伤口部位过量本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，八水合氯氧化锆、苯甲酸、中-四(4-羧基苯基)卟吩和有机溶剂质量体积比为300mg：2.8g：100mg：100mL。
3.如权利要求1所述的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；超声处理4-6min。
4.如权利要求1所述的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在11000-13000r/min转速下离心10-30min，沉淀物用N,N-二甲基甲酰胺洗涤2-4次。
5.如权利要求1所述的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，PCN-224纳米颗粒、四水合氯化锰和N,N-二甲基甲酰胺质量体积比为30mg：30mg：10mL。
6.如权利要求1所述的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在1100
7.如权利要求1所述的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，羧化壳聚糖和PBS缓冲液质量体积比为200mg：10mL。
8.如权利要求1所述的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，预聚物溶液中，羧化壳聚糖、京尼平、绿原酸和PCN-224(Mn)MOF纳米酶浓度分别为2wt％、0.02wt％、1wt％和0.01wt％。
9.权利要求1-8任一项所述的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物的制备方法制得的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物。
10.权利要求9所述的双金属MOFs纳米酶水凝胶复合物在制备促进感染性糖尿病伤口愈合敷料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种双金属mofs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的双金属mofs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，八水合氯氧化锆、苯甲酸、中-四(4-羧基苯基)卟吩和有机溶剂质量体积比为300mg：2.8g：100mg：100ml。
3.如权利要求1所述的双金属mofs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，有机溶剂为n,n-二甲基甲酰胺；超声处理4-6min。
4.如权利要求1所述的双金属mofs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在11000-13000r/min转速下离心10-30min，沉淀物用n,n-二甲基甲酰胺洗涤2-4次。
5.如权利要求1所述的双金属mofs纳米酶水凝胶复合物的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，pcn-224纳米颗粒、四水合氯化锰和n,n-二甲基甲酰胺质量体积比为30mg：30mg...
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