【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料领域，具体涉及一种仿生多功能纳米颗粒及其制备方法和应用。
技术介绍
1、人体内atp7b基因的突变会导致体内铜离子的异常积累，同时铜离子也是环境重金属污染源之一，摄入过量也会在体内蓄积。这种过度积累会造成不可估量的器官损伤，并且与诸多疾病的病理变化过程密切相关。因此，监测环境和体内的铜离子，并将其维持在正常水平是至关重要的。
2、目前检测铜离子的方法主要为原子光谱吸收法、共振散射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。这些方法存在需要借助大型仪器、需要进行繁琐的样本前处理等缺陷，费时费力且环境不友好，便捷性也不够。近年来发展的比色法和荧光传感技术可以靠裸眼完成铜离子的检测，具有高效性、便利性和易操作性。例如，一种新的螺环吡喃染料被合成并被负载到条形滤纸表面用于cu2+的可视化检测(j mol struct，2022，1263，133146)。但该研究中小分子探针的合成步骤较为繁琐，并且该探针是非水溶性的，生产成本高，且应用领域有限。此外，利用该染料分子制备的铜可视化检测试纸抗干扰性(特异性)较差，不利于实际重金属污染样品中cu2+的可视化分析。wang等制备了cds量子点，并通过浸渍法制备了可用于cu2+可视化检测的条形试纸，该试纸颜色可随着cu2+浓度的不断增加而发生变化(journalof alloys and compounds，2021，854，157195)。此研究中含金属的量子点可能会对生物体产生毒性损伤，不适用于体内检测，并且ag+的存在可能会影响cu2+在比色试纸上的可视化分析，cds
3、这些研究方法中，从探针的合成到可视化试纸的制备都很繁琐，不利于规模化生产；此外，这些用于铜离子的可视化检测试纸不能瞬间完成检测过程，极大降低了分析效率。这些研究中的探针需要在有机体系中准备和使用，并且探针本身潜在的生物安全性问题使得它们只能用于环境中铜离子检测，而无法用于体内检测；更重要的是，对于体内铜离子的异常积累，探针最好同时具有诊断和治疗的潜力。
4、槲皮素(qc)是一种具有多种药理活性，并具有聚集诱导发光效应的天然生物活性成分，但是水溶性差、荧光强度低和不稳定性等缺点限制了其在体内治疗和诊断方面的应用。尽管现在槲皮素与β-环糊精或者2-羟甲基-β-环糊精形成包合物可以改善这些性质，但包合物的荧光强度仍不足以用于体内诊断(food chem，2021，338，127980；rsc advances，2018，8，37828-37834)。更重要的是，这种水溶性的小分子包合物在体内易被清除，无法发挥有效作用，更无法利用纳米尺寸效应有效跨越血脑屏障和肝肾屏障等生物屏障以实现在器官中的有效积累，这限制了它们的进一步临床应用。
5、纳米体系具有比单一分子更长的体内循环和在一些器官内主动靶向积累的优势，因此纳米诊疗一体化系统的设计吸引了很多关注。现有用于铜离子诊断、标记或清除的纳米粒子多为无机或杂化纳米粒子，通过把铜离子的识别单元连接在无机或杂化纳米粒子的表面，实现单一的治疗或诊断功能(acs applied materials&interfaces，2018，10，26964-26971；chemistry of materials，2013，25，4703-4709)。但多数无机粒子在体内均存在一定毒性，或容易被快速排出体外。聚合物纳米粒子往往生物相容性较好，并可利用纳米尺寸效应实现在大脑或肝肾器官中的有效聚集。现有聚合物纳米递送体系一般利用核壳结构把药物包裹在粒子内部，以实现药物的纳米化。但由于铜离子的识别试剂被包裹在聚合物内部后，与铜离子的结合能力往往减弱，所以现有的聚合物纳米粒子型铜离子检测诊疗体系不仅很少，而且制备过程往往非常复杂(international journal of biologicalmacromolecules，2021，173，277-284)。
6、基于以上事实，本专利技术提供了一种由交联聚环糊精形成的纳米粒子负载槲皮素。这种聚环糊精/槲皮素纳米粒子(pqnps)是一种亲水的环糊精交联形成的松散纳米聚集体。与经典聚合物粒子利用疏水内核包裹药物不同的是，在pqnps中，槲皮素通过部分包合在环糊精的空腔中形成负载。但值得注意的是，槲皮素分子结构中能与铜离子螯合的功能位点未被包合，而是裸露在外，十分便于铜离子与功能位点的结合。并且，pqnps结构松散，没有所谓“外壳”，也便于铜离子进入粒子内部。这种特殊结构的pqnps在改善了槲皮素的溶解性和不稳定性的同时，又通过纳米聚集效应加强了槲皮素的荧光强度，使之足够满足体内示踪的需要。更重要的是，pqnps既具备聚合物纳米粒子的尺寸靶向性，又因其特殊的仿生结构避免了一般聚合物纳米粒子中聚合物壳层对槲皮素的屏蔽作用，所以检测灵敏度高，检测限低。另外，pqnps还可进一步发展成一种用于可视化检测铜离子的纳米试纸。本专利技术提供的纳米粒子及可视化检测试纸构成简单，并且具有制备简易、操作便利和快速响应特点，这使得它适用于多场景中铜离子的快速可视化检测，同时具有清除体内异常积累铜离子的诊疗应用途。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种仿生纳米颗粒及其制备方法和应用。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种纳米材料，所述纳米材料为槲皮素类分子负载于聚环糊精空腔形成的纳米颗粒，所述纳米颗粒的粒径为30～500nm。
3、优选的，所述槲皮素类分子为槲皮素或槲皮素衍生物。
4、优选的，所述聚环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或三种环糊精的衍生物中的任意一种的聚合物。
5、优选的，按质量比，聚环糊精：槲皮素类分子＝5:1～1:1。
6、相应的，所述纳米材料的制备方法包括如下步骤：
7、(1)将聚环糊精溶于去离子水中，充分溶解，获得聚环糊精水溶液；
8、(2)将槲皮素类分子溶于溶剂中，25～70℃下充分溶解，获得槲皮素类分子溶液；
9、(3)将槲皮素类分子溶液逐滴加入聚环糊精水溶液中，并在避光条件下持续搅拌3～20h，获得混合液；
10、(4)将所述混合液离心、过滤，获得滤液，将滤液冷冻干燥，得淡黄色粉末，即为所述纳米材料。
11、相应的，所述纳米材料在检测、识别铜离子上的非疾病治疗、诊断中的应用。
12、相应的，利用所述纳米材料制备的或包含所述纳米材料的用于铜离子检测试剂、试剂盒、试纸。
13、相应的，所述试剂、试剂盒或试纸在检测、识别铜离子上的非疾病治疗、诊断中的应用。
14、优选的，利用所述纳米材料饲喂动物或灌溉植物/藻类，再用待测样品饲喂动物或灌溉植物/藻类，用纯水清洗/灌溉后，将动物、植物或藻类置于365nm紫外灯下，观察荧光变化；或；
15、将待测样品滴加到所述试纸或试剂盒样品区，或加入所述试剂内，裸眼观察颜色变化或在365nm紫外灯下观察荧光变化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纳米材料，其特征在于：所述纳米材料为槲皮素类分子负载于聚环糊精空腔形成的纳米颗粒，所述纳米颗粒的粒径为30～500nm。
2.根据权利要求1所述纳米材料，其特征在于：所述槲皮素类分子为槲皮素或槲皮素衍生物。
3.根据权利要求1所述纳米材料，其特征在于：所述聚环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或三种环糊精的衍生物中的任意一种的聚合物。
4.根据权利要求1所述纳米材料，其特征在于：按质量比，聚环糊精：槲皮素类分子＝5:1～1:1。
5.权利要求1～4任意一项所述纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.权利要求1～4任意一项所述纳米材料在检测、识别铜离子上的非疾病治疗、诊断中的应用。
7.利用权利要求1～4任意一项所述纳米材料制备的或包含所述纳米材料的用于铜离子检测的试剂、试剂盒、试纸。
8.权利要求7所述试剂、试剂盒或试纸在检测、识别铜离子上的非疾病治疗、诊断中的应用。
9.根据权利要求6或8所述应用，其特征在于：利用所述纳米材料饲喂动物或灌溉植物/藻类，再用待
10.利用权利要求1～4任意一项所述纳米材料制备的或包含权利要求1～4任意一项所述纳米材料的药物、食品、保健品，其特征在于：所述药物、食品或保健品用于检测、清除铜离子，或用于防治铜离子异常积累引起的疾病。
...【技术特征摘要】
1.一种纳米材料，其特征在于：所述纳米材料为槲皮素类分子负载于聚环糊精空腔形成的纳米颗粒，所述纳米颗粒的粒径为30～500nm。
2.根据权利要求1所述纳米材料，其特征在于：所述槲皮素类分子为槲皮素或槲皮素衍生物。
3.根据权利要求1所述纳米材料，其特征在于：所述聚环糊精为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或三种环糊精的衍生物中的任意一种的聚合物。
4.根据权利要求1所述纳米材料，其特征在于：按质量比，聚环糊精：槲皮素类分子＝5:1～1:1。
5.权利要求1～4任意一项所述纳米材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
6.权利要求1～4任意一项所述纳米材料在检测、识别铜离子上的非疾病治疗、诊断中...
【专利技术属性】
技术研发人员：李帮经，祁绪伟，张晟，
申请(专利权)人：中国科学院成都生物研究所，
类型：发明
国别省市：
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