【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生物医用材料领域，尤其涉及一种聚氨基酸杂化纳米材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、有机-无机杂化纳米材料广泛存在于自然界中，例如软体动物的壳和牙齿。有机-无机杂化纳米材料不仅保留了有机组分可降解性和可修饰性以及无机组分独特的理化特性，也表现出协同的作用，呈现出新的功能，这引起了生物医学领域的强烈关注。实心的无机纳米粒子用作药物载体时，载药量有限且药物分子大多分布在表面，药物递送过程中不可避免地会造成药物流失和失活，大大影响治疗效果。此外，无机纳米粒子本身分散性差，易聚集，因此，应用于生物体内时，无机纳米粒子需要使用有机物如小分子、生物分子和聚合物等进行表面修饰，以提高纳米粒子的分散性、稳定性和生物相容性。常用的修饰配体如聚乙二醇等，可以显著提高无机纳米粒子的分散性，但其进一步功能化受到限制。
2、聚氨基酸具有良好的生物相容性和生物降解性，利用其多种多样的活性侧基反应位点可得到性能可控的功能材料，此外，基于其主链和侧链之间的氢键和静电相互作用，聚氨基酸可以折叠成不同的二级结构，如α螺旋，β折叠等，这些结构具有ph、温度、溶剂变化和表面活性剂的响应。因此，聚氨基酸作为无机纳米粒子的修饰配体具有极大的优势。目前，聚氨基酸作为配体修饰的无机纳米粒子研究较少，现有的纳米材料体系存在药物包载率低、缺乏门控开关、容易暴释等问题，并且大多数体系合成较为复杂，需要使用有机溶剂等，这不仅影响其生物安全性，且对其临床转化造成巨大的阻碍。
技术实现思路
1、为了解决现有技术存在的
2、为了实现上述目的，本申请实施例的技术方案是：
3、本申请的第一方面提供一种聚氨基酸杂化纳米材料，包括如下结构：
4、内部为中空介孔的无机纳米粒子；外部为聚氨基酸修饰，且外部上矿化有具备刺激响应性的无机物。
5、结合第一方面优选地，所述无机纳米粒子为贵金属、金属氧化物、金属硫化物、二氧化硅和碳中的一种或几种。
6、结合第一方面优选地，所述聚氨基酸为带电荷的聚氨基酸；和/或，所述聚氨基酸的聚合度为10~100。
7、结合第一方面优选地，所述具备刺激响应性的无机物为钙基无机物。
8、结合第一方面优选地，所述贵金属为金、银、铂和钯中的一种或几种；和/或，所述金属氧化物为黑色二氧化钛、二氧化锆、二氧化铈、氧化锌、氧化铁和四氧化三铁中的一种或几种；和/或，所述金属硫化物为硫化铜、硫化镍、硫化钴和硫化锌中的一种或几种。
9、结合第一方面优选地，所述带电荷的聚氨基酸为含有羧基和磷酸基团的聚氨基酸。
10、结合第一方面优选地，所述钙基无机物为磷酸钙和碳酸钙。
11、结合第一方面优选地，所述贵金属为银、铂和钯中的一种或几种；和/或，所述金属氧化物为黑色二氧化钛和氧化锌中的一种或几种；和/或，所述金属硫化物为硫化锌。
12、本申请的第二方面提供一种第一方面所述的聚氨基酸杂化纳米材料的制备方法，该制备方法包括：
13、制备氨基修饰的无机纳米粒子；
14、使所述氨基修饰的无机纳米粒子分散于弱碱性水溶液中形成分散液，加入氨基酸环内酸酐进行反应后，得到中间产物；
15、使所述中间产物的水溶液和钙盐水溶液混匀，加入无机盐水溶液混匀后，得到聚氨基酸杂化纳米材料。
16、本申请的第三方面提供一种第一方面所述的聚氨基酸杂化纳米材料或第二方面所述方法制备的聚氨基酸杂化纳米材料用于制备生物医用材料中的应用。
17、与现有技术相比，本申请实施例的优点或有益效果至少包括：
18、本申请实施例制备的聚氨基酸杂化纳米材料，一方面，该聚氨基酸杂化纳米材料的内部为中空介孔结构无机纳米粒子，与实心的无机纳米粒子相比，中空介孔的无机纳米粒子有更大的表面积、更多的催化活性位点，并且能够提供内部空隙空间以供底物进入，可以为相关化学反应的发生提供反应场所；另一方面，外部的聚氨基酸不仅能提高纳米材料的分散性，同时聚氨基酸提供矿化活性位点，可以矿化具备刺激响应性的钙基无机物作为门控，引入具备刺激响应性的钙基无机物能够避免活性分子提前泄露和失活，同时，还能够实现特异性分解，暴露出包载于中空介孔无机纳米粒子内的活性分子，发挥药性，同时，分解的钙离子也能对线粒体造成损伤，达到肿瘤协同治疗的目的；第三方面，水相无机纳米粒子界面限域催化超快聚合，反应高效可控，后处理简单，无需使用有机溶剂，绿色环保；第四方面，由于主链和侧链之间的氢键和静电相互作用，聚氨基酸可以折叠成不同的二级结构，如α螺旋，β折叠等，有利于纳米材料的入胞以及构象相关疾病的诊断和治疗。
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1.一种聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，包括如下结构：
2.根据权利要求1所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述无机纳米粒子为贵金属、金属氧化物、金属硫化物、二氧化硅和碳中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述聚氨基酸为带电荷的聚氨基酸；
4.根据权利要求1所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述具备刺激响应性的无机物为钙基无机物。
5.根据权利要求2所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述贵金属为金、银、铂和钯中的一种或几种；
6.根据权利要求3所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述带电荷的聚氨基酸为含有羧基和磷酸基团的聚氨基酸。
7.根据权利要求4所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述钙基无机物为磷酸钙和碳酸钙。
8.根据权利要求5所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述贵金属优选为银、铂和钯；
9.一种权利要求1-8所述的聚氨基酸杂化纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：
10.一种权利要求9所述
...【技术特征摘要】
1.一种聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，包括如下结构：
2.根据权利要求1所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述无机纳米粒子为贵金属、金属氧化物、金属硫化物、二氧化硅和碳中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述聚氨基酸为带电荷的聚氨基酸；
4.根据权利要求1所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述具备刺激响应性的无机物为钙基无机物。
5.根据权利要求2所述的聚氨基酸杂化纳米材料，其特征在于，所述贵金属为金、银、铂和钯中的一种或几种；
<...【专利技术属性】
技术研发人员：丁明明，许倩茹，王作杰，董潇涵，施奇武，郑毅，徐陶然，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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