CN114099704B - 超小纳米硒金属框架复合材料的简便制备方法和应用 - Google Patents
超小纳米硒金属框架复合材料的简便制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114099704B CN114099704B CN202111343684.1A CN202111343684A CN114099704B CN 114099704 B CN114099704 B CN 114099704B CN 202111343684 A CN202111343684 A CN 202111343684A CN 114099704 B CN114099704 B CN 114099704B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- selenium
- ultra
- metal organic
- peg
- composite material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
- A61K47/6949—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit inclusion complexes, e.g. clathrates, cavitates or fullerenes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K33/00—Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
- A61K33/04—Sulfur, selenium or tellurium; Compounds thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P39/00—General protective or antinoxious agents
- A61P39/06—Free radical scavengers or antioxidants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
- A61P9/10—Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y5/00—Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G83/00—Macromolecular compounds not provided for in groups C08G2/00 - C08G81/00
- C08G83/008—Supramolecular polymers
Abstract
本发明提供了超小纳米硒金属有机框架复合材料及其制备方法和应用,通过在烧杯中加入PEG 400和硒粉,超声后搅拌使硒粉均匀分散在PEG 400中;转移所述烧杯至磁力搅拌加热器上,边加热边搅拌,反应一定时间后自然冷却,转移到离心管中离心,离心后取上层溶液,最后获得所述PEG‑SeNPs;使用包括有所述PEG‑SeNPs和金属盐溶液的原料制得所述纳米硒金属有机框架复合材料,并将所述纳米硒金属有机框架复合材料重悬于缓冲液中。本发明提供的超小纳米硒金属有机框架复合材料具有有效清除自由基的效果,抗氧化能力好,能够有效逆转氧化应激引起的损伤,改善脑缺血性再灌注后引起的脑部损伤。
Description
技术领域
本发明属于金属有机框架材料领域,尤其涉及超小纳米硒金属有机框架复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
中枢神经***是人体的集中控制***,轻微的病变或损伤都会造成不可估量的后果。脑卒中是近年来引起成年人残疾的主要原因之一。由于大脑的高耗氧量和富含脂质等因素,在损伤后会产生许多与氧化应激损伤相关的疾病,它产生有害的活性氮和氧物种,如过氧化物和超氧化物,引发一系列的生化反应和神经炎症。
目前,在缺血性脑卒中治疗阶段,早期再通技术的大量使用促使更多目光聚焦于血流再灌注引起的再灌注损伤。缺血再灌注损伤,是指遭受一定时间缺血的组织恢复血流后,组织损伤程度迅速增剧的情况。缺血再灌注损伤主要是因为再灌注后有生成大量活性氧自由基,活性氧自由基的过量产生可通过刺激细胞因子和粘附分子的表达而介导炎症和免疫反应,最终导致炎症进一步损伤,导神经网络的继发性损伤,最终导致缺血再灌注损伤。而即使在非早期再通患者中,由于侧枝循环代偿、自发再通等原因,上述缺血再灌注损伤的机制同样存在。因此,在脑缺血损伤后,特别是缺血性卒中再灌注过程中,降低活性氧自由基脑血管***和神经网络对脑组织的损伤可能是缺血性卒中的治疗靶点。寻找更佳的治疗方法有重要应用前景。
硒是人体必须的微量元素。在人体内,硒是多种氨基酸的组成成分,例如硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸和硒代胱氨酸。因此,硒元素在人体中具有广泛的生理和药理特性,这其中包括抗肿瘤、抗氧化等方面。在人体内,硒元素进入人体内会转化为含硒的氨基酸,最终形成含硒的蛋白质发挥功能。硒蛋白通过改变细胞内的氧化水平。
金属有机框架材料由于其优异的催化性能被广泛研究开发用于各种催化反应中。有研究表明,不同的金属有机框架材料具有不同的模拟抗氧化天然酶的能力,具有应用于清除缺血性脑卒中再灌注产生的大量自由基的潜能。
针对缺血机制的众多血管神经单元保护剂虽然在动物研究中获得很多证据,但均未获得临床研究证实,而不被临床指南推广。但唯有以清除自由基为主要作用机制的依达拉奉基于其在一项多中心临床研究中的证据,获得了日本和中国等亚洲国家的批准和指南推广使用。但由于同样以自由基清除为主要机制的NXY-059III期临床研究以失败而告终,自由基清除剂未获得欧美国家的批准和指南推广。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供超小纳米硒金属有机框架复合材料的制备方法。
本发明的另一目的在于提供超小纳米硒金属有机框架复合材料。
本发明的再一目的在于提供超小纳米硒金属有机框架复合材料在制备治疗缺血性卒中药物的应用。
本专利方案提供超小纳米硒金属有机框架复合材料的制备方法,包括以下步骤
(1)制备超小纳米硒(PEG-SeNPs):在烧杯中加入PEG 400和硒粉,超声后搅拌使硒粉均匀分散在PEG 400中;转移所述烧杯至磁力搅拌加热器上,边加热边搅拌,反应一定时间后自然冷却,转移到离心管进行离心处理,离心后取上层溶液,去除未反应的硒粉,最后获得所述PEG-SeNPs;
(2)制备超小纳米硒金属有机框架复合材料:使用包括有所述PEG-SeNPs和金属盐溶液的原料制得所述纳米硒金属有机框架复合材料,并将所述超小纳米硒金属有机框架复合材料重悬于缓冲液中。
作为第一种实施方式,步骤(2)中所述的超小纳米硒金属有机框架复合材料为Se@ZIF-8,金属盐溶液为六水合硝酸锌的溶液,缓冲液为甲醇。
步骤(2)包括:取所述PEG-SeNPs与有溶解了二甲基咪唑的溶液混合,搅拌至所述PEG-SeNPs分散,然后加入聚乙烯吡咯烷酮,搅拌至溶解,最后加入六水合硝酸锌的水溶液,搅拌均匀后静置后离心处理,制得所述Se@ZIF-8,然后用甲醇清洗并重悬至甲醇中。
作为第二种实施方式,步骤(2)中所述的超小纳米硒金属有机框架复合材料为Se@MIL-101,金属盐溶液为溶解了六水合氯化铁和对苯二甲酸的DMF溶液,缓冲液为DMF。
步骤(2)包括:取所述PEG-SeNPs与溶解了六水合氯化铁和对苯二甲酸的DMF溶液混合,搅拌均匀,然后转移至特氟龙反应釜中,在100-140℃中反应一定时间,制得所述Se@MIL-101,然后用DMF溶液多次清洗后重悬于DMF中。
作为第三种实施方式,步骤(2)中所述的超小纳米硒金属有机框架复合材料为Se@HKUST-1,金属盐溶液为氯化铜的DMF溶液,缓冲液为DMF。
步骤(2)包括:取所述PEG-SeNPs与氯化铜的DMF溶液混合超声均匀,向混合液中加入溶解了均苯三甲酸的DMF溶液,再加入乙酸,橡皮塞封好口后迅速加热到130-170℃,保持一段时间,自然降温后离心,制得所述Se@HKUST-1,然后使用DMF溶液洗涤重悬后低温保存。
作为第四种实施方式,步骤(2)中所述的超小纳米硒金属有机框架复合材料为Se@Ru-Mn-MOF,金属盐溶液为MnCl2的DMF溶液和Ru(POPCOOH)3的DMF溶液,缓冲液为DMF;
步骤(2)包括:取所述PEG-SeNPs与MnCl2的DMF溶液混合超声均匀,向混合液中加入Ru(POPCOOH)3的DMF溶液,橡皮塞封好口后加热到140-180℃,保持一段时间,自然降温至低于100℃后冰水浴骤冷至室温,离心收集固体,制得所述Se@Ru-Mn-MOF,然后使用DMF洗涤重悬后低温保存。
进一步,步骤(1)中所述的转移到离心管进行离心处理,离心转速1500-2500rpm,离心时间9-11min。
本发明还提供上述的制备方法制得的超小纳米硒金属有机框架复合材料,其特征在于,是以金属有机框架为载体负载了超小纳米硒的材料。
进一步,所述纳米硒金属有机框架复合材料是Se@ZIF-8、Se@MIL-101、Se@HKUST-1、Se@Ru-Mn-MOF中的任意一种材料。
本发明还提供上述的制备方法制得的超小纳米硒金属有机框架复合材料在制备治疗缺血性卒中药物的应用,是以金属有机框架为载体负载超小纳米硒的材料在治疗缺血性卒中的应用。
所述药物通过清除自由基和抗氧化,逆转氧化应激引起的损伤,改善脑缺血性再灌注后引起的脑部损伤,用于缺血性卒中的治疗。
本专利的改进带来如下优点:
(1)本申请实施例提供的超小纳米硒金属有机框架复合材料的制备方法,反应条件相对温和,不需要苛刻的反应条件,例如高温高压;反应步骤简单明确,易于实验和大规模生产。
(2)由本申请实验例可知,本申请实施例四种超小纳米硒金属有机框架复合材料具有有效清除自由基的效果,抗氧化能力好,且其具有良好的重复清除自由基的能力和清除羟基自由基的能力。能够有效逆转氧化应激引起的损伤,改善脑缺血性再灌注后引起的脑部损伤,从而达到高效保护脑组织的效果。
(3)本申请将具有催化能力的金属有机框架纳米材料与超小纳米硒相结合,充分发挥金属有机框架材料大比表面积、催化效率高等优点。同时金属有机框架材料能够作为超小纳米硒在体内的运载载体,促进超小纳米硒在体内的吸收与应用。
(4)由实验例可知,在相同浓度下负载了超小纳米硒的金属有机框架材料比单独的超小纳米硒与单独的金属有机框架材料具有更加优异的清除自由基的能力。为纳米材料的神经保护机制及今后在缺血再灌注治疗中的临床应用提供了更多的证据。
(5)作为进一步的改进,本申请通过选取四种典型金属有机框架材料负载超小纳米硒,创新的制备出超小纳米硒与金属有机框架材料的复合纳米材料,为其他金属有机框架材料负载超小纳米硒提供了参考。
(6)作为进一步的改造,本申请通过对比***钠、硒酸钠、硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸、壳聚糖修饰纳米硒、香菇多糖修饰纳米硒、超小纳米硒(PEG-SeNPs)和四种金属有机框架材料发现:***钠、硒酸钠、硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸这四种无机硒没有抗氧化能力,壳聚糖修饰纳米硒、香菇多糖修饰纳米硒、超小纳米硒(PEG-SeNPs)具有微弱的抗氧化能力,单独的四种金属有机框架材料具有较低的抗氧化能力,而超小纳米硒金属有机框架材料相对于超小纳米硒能够有效提升其抗氧化能力约1.3-2.6倍,为其他含硒纳米粒子进行抗氧化能力改造提供了参考。
(7)通过在细胞水平与动物水平进行缺血性再灌注小鼠实验,我们发现四种超小纳米硒金属有机框架复合材料氧化应激引起的损伤,从而达到高效保护脑组织的功能。
附图说明
图1为四种超小纳米硒金属有机框架复合材料的透射电镜图与元素分析图;其中,四种超小纳米硒金属有机框架复合材料分别为:①Se@ZIF-8、②Se@MIL-101、③Se@Ru-Mn-MOF、④Se@HKUST-1;
图2显示四种超小纳米硒金属有机框架复合材料逆转自由基损伤模型对细胞损伤;
图3为使用流式细胞仪检测自由基损伤模型处理后的人神经母细胞瘤细胞的细胞凋亡图;
图4显示使用荧光酶标仪检测在自由基损伤后四种超小纳米硒金属有机框架复合材料对人神经母细胞瘤细胞细胞内活性氧水平;
图5为在缺血再灌注模型下的小鼠使用四种超小纳米硒金属有机框架复合材料治疗后小鼠脑部损伤面积图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
目前,纳米技术与对具有类酶活性纳米材料的发现,促使我们对脑卒中及其相关疾病的治疗采取新的思路。与天然酶相比,纳米酶表现出高稳定性、持久的催化活性和多功能的酶类特性。通过使用不同的纳米硒与金属有机框架纳米粒子的类酶活性评价后,运用纳米酶对缺血性脑卒中疾病的治疗。这类具有生物安全性的纳米酶在治疗脑卒中及其相关疾病方面显示出良好的前景。
实施例1
(1)制备PEG-SeNPs(超小纳米硒):在烧杯中加入聚乙二醇(PEG)400和硒粉,超声后搅拌使硒粉均匀分散在PEG 400中;转移所述烧杯至磁力搅拌加热器上,边加热边搅拌,反应一段后自然冷却,转移到离心管中离心,离心后取上层溶液,去除未反应的硒粉,最后获得所述PEG-SeNPs;
(2)制备超小纳米硒金属有机框架复合材料:使用包括有所述PEG-SeNPs和金属盐溶液的原料制得所述纳米硒金属有机框架复合材料,并将所述纳米硒金属有机框架复合材料重悬于缓冲液中。
实施例2
(1)制备PEG-SeNPs:在烧杯中加入10mL PEG 400,然后称取20mg硒粉,超声后搅拌5分钟使硒粉完全均匀分散在PEG 400中;转移烧杯置磁力搅拌加热器上,加热至温度约205℃,边加热边搅拌,反应1小时后自然冷却,转移到离心管后在转速2000rpm离心10min后取上层溶液,去除未反应的硒粉,最后获得PEG-SeNPs,所得PEG-SeNPs的浓度为16-17mM。
(2)制备超小纳米硒与含锌有机框架复合材料Se@ZIF-8:取2mLPEG-SeNPs与有溶解了20.94mg二甲基咪唑的10mL溶液混合,搅拌至PEG-SeNPs完全分散,然后加入400mg聚乙烯吡咯烷酮(PVP),搅拌至完全溶解,最后加入溶解了75.12mg六水合硝酸锌的10ml溶液,搅拌均匀后静置至室温过夜(12h),12000rpm离心,制得Se@ZIF-8,用大量甲醇清洗,重悬至甲醇中。
或者制备超小纳米硒与含铁有机框架复合材料Se@MIL-101:取1ml PEG-SeNPs与溶解了13.42mg六水合氯化铁和12.02mg对苯二甲酸的20mlDMF溶液中,搅拌均匀,然后转移至特氟龙反应釜中,在120℃反应12h,制得Se@MIL-101,用DMF洗3次后重悬与DMF中。
或者制备超小纳米硒与含铜有机框架复合材料Se@HKUST-1:取1ml的PEG修饰的PEG-SeNPs与溶解有0.15mmol氯化铜的5mlDMF混合超声均匀,向混合液中加入5ml溶解有0.1mmol均苯三甲酸的DMF溶液,再加入2-3滴乙酸,橡皮塞封好口后迅速加热到150℃,保持10min,自然降温后8000rmp、5min离心,制得Se@HKUST-1,等体积DMF洗涤重悬后置于4℃备用。
或者制备超小纳米硒与含锰钌有机框架复合材料Se@Ru-Mn-MOF:取1ml的PEG修饰的PEG-SeNPs与溶解有0.05mmol MnCl2的5mlDMF混合超声均匀,向混合液中加入5ml溶解有0.05mmol Ru(POPCOOH)3的DMF溶液,橡皮塞封好口后加热到160℃,保持10min,自然降温低于100℃后冰水浴骤冷至室温,8000rmp、5min离心收集固体,制得Se@Ru-Mn-MOF,等体积DMF洗涤重悬后置于4℃备用。
实施例3
(1)制备PEG-SeNPs:在烧杯中加入8mL PEG 400,然后称取17mg硒粉,超声后搅拌4分钟使硒粉完全均匀分散在PEG 400中;转移烧杯置磁力搅拌加热器上,加热至温度约200℃,边加热边搅拌,反应1小时后自然冷却,转移到离心管后在转速1800rpm离心11min后取上层溶液,去除未反应的硒粉,最后获得PEG-SeNPs,所得PEG-SeNPs的浓度为16-20mM。
(2)制备超小纳米硒与锌的有机框架复合材料Se@ZIF-8:取1.8mL PEG-SeNPs与有溶解了19mg二甲基咪唑的8.8mL溶液混合,搅拌至PEG-SeNPs完全分散,然后加入380mg聚乙烯吡咯烷酮,搅拌至完全溶解,最后加入溶解了68mg六水合硝酸锌的9ml水溶液,搅拌均匀后静置至室温过夜(11h),11000rpm离心,制得Se@ZIF-8,用大量甲醇清洗,重悬至甲醇中。
或者制备超小纳米硒与铁的有机框架复合材料Se@MIL-101:取0.9ml的PEG-SeNPs与溶解了12.15mg六水合氯化铁和10.9mg对苯二甲酸的18.5ml的DMF溶液中,搅拌均匀,然后转移至特氟龙反应釜中,在115℃反应13h,制得Se@MIL-101,用DMF洗4次后重悬与DMF中。
或者制备超小纳米硒与铜的有机框架复合材料Se@HKUST-1:取0.9ml的PEG修饰的PEG-SeNPs与溶解有0.14mmol氯化铜的4.8mlDMF混合超声均匀,向混合液中加入4.8ml溶解有0.09mmol均苯三甲酸的DMF溶液,再加入2-3滴乙酸,橡皮塞封好口后迅速加热到145℃,保持11min,自然降温后7500rmp、6min离心,制得Se@HKUST-1,等体积DMF洗涤重悬后置于4℃备用。
或者制备超小纳米硒与锰钌的有机框架复合材料Se@Ru-Mn-MOF:取0.9ml的PEG修饰的PEG-SeNPs与溶解有0.04mmol MnCl2的4.5ml是DMF混合超声均匀,向混合液中加入4.5ml溶解有0.04mmol Ru(POPCOOH)3的DMF溶液,橡皮塞封好口后加热到155℃,保持11min,自然降温低于95℃后冰水浴骤冷至室温,7500rmp、6min离心收集固体,制得Se@Ru-Mn-MOF,等体积DMF洗涤重悬后置于4℃备用。
将实施例2方法制备得到的四种超小纳米硒金属有机框架复合材料进行如下实验。
实验例1
使用透射电镜和元素分析对四种超小纳米硒金属有机框架复合材料进行检测,结果如图1所示。四种超小纳米硒金属有机框架复合材料分别为(下同):Se@ZIF-8、Se@MIL-101、Se@Ru-Mn-MOF、Se@HKUST-1。如图1所示的四种超小纳米硒金属有机框架复合材料的透射电镜图与元素分析图,显示负载超小纳米硒的四种金属有机框架材料制备成功。图中,①对应Se@ZIF-8、②对应Se@MIL-101、③对应Se@Ru-Mn-MOF、④对应Se@HKUST-1。
实验例2
使用ABTS总抗氧化能力检测法对***钠、硒酸钠、硒代半胱氨酸、硒代蛋氨酸、壳聚糖修饰纳米硒、香菇多糖修饰纳米硒、超小纳米硒(PEG-SeNPs)和四种纳米硒金属有机框架材料的抗氧化能力进行检测。***钠、硒酸钠、硒代半胱氨酸和硒代蛋氨酸并无明显的抗氧化能力。壳聚糖修饰纳米硒、香菇多糖修饰纳米硒和超小纳米硒(PEG-SeNPs)具有少量抗氧化能力;通过与金属有机框架材料复合后形成的四种超小纳米硒金属有机框架材料的抗氧化能力比单独的超小纳米硒(PEG-SeNPs)有所增强,相对于单独超小纳米硒,抗氧化能力增强约1.3-2.6倍,说明金属有机框架的加入对于提升纳米硒的抗氧化能力具有显著性的效果。
实验例3
本实验例选取了人脑神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)细胞系作为细胞模型的对象,通过加入20μM叔丁基过氧化氢模拟细胞产生的自由基,最后通过MTT法检测SH-SY5Y细胞的存活率,以评价四种超小纳米硒金属有机框架复合材料在自由基损伤SH-SY5Y细胞模型中对细胞的保护作用,结果如图2所示。由图2可以从细胞存活率中看出,在叔丁基过氧化氢损伤后的细胞存活率约为70%,加入了纳米硒后存活率有所上升,而四种超小纳米硒金属有机框架复合材料处理后的细胞存活率明显相对于损伤组和单独超小纳米硒组(图中的Se组)均上升明显,说明四种纳米硒金属有机框架复合材料能够有效保护细胞,免受细胞遭受自由基的损伤。
实验例4
本实验例选取了人脑神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)细胞系作为细胞模型的对象,通过加入20μM叔丁基过氧化氢模拟细胞产生的自由基,最后通过流式细胞仪检测SH-SY5Y细胞的细胞凋亡比例来评价四种超小纳米硒金属有机框架复合材料在自由基损伤模型对细胞损伤模型中对SH-SY5Y细胞的保护作用,结果如图3所示。由图3可以从细胞存活率中看出,在叔丁基过氧化氢损伤后的细胞细胞凋亡比例约为40%,加入了超小纳米硒后细胞凋亡比例有所下降,而四种超小纳米硒金属有机框架复合材料处理后的细胞凋亡比例明显相对于损伤组和单独纳米硒组均下降明显,说明四种超小纳米硒金属有机框架复合材料能够有效保护细胞,免受细胞遭受自由基的损伤。
实验例5
本实验例选取了人脑神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)细胞系作为细胞模型的对象,通过加入20μM叔丁基过氧化氢模拟细胞产生的自由基,最后通过DCFH-DA细胞内活性氧检测荧光染料来检测SH-SY5Y细胞内活性氧水平。以评价四种超小纳米硒金属有机框架复合材料在自由基损伤模型对细胞损伤模型中对SH-SY5Y细胞的保护作用,结果如图4所示。由图4我们可以观察到细胞内活性氧水平在加入了叔丁基过氧化氢后有明显的上升,而加入四种超小纳米硒金属有机框架复合材料后,细胞内活性氧水平上升幅度明显下降。该结果说明四种超小纳米硒金属有机框架复合材料能够有效降低细胞内由于自由基引起的活性氧水平。
实验例6
本实验例选取C57小鼠作为实验对象,使用大脑中动脉阻塞(MCAO)手术进行脑卒中缺血再灌注模型的制备。通过使用硅胶塞在小鼠大脑中动脉阻塞血流40分钟后,取出橡胶塞完成再灌注。然后连续3天尾静脉给予小鼠四种纳米硒金属有机框架复合材料,在第四天取出小鼠的脑组织,用刀片将脑组织均匀分切成5份,每篇厚度约为2mm,然后使用2,3,5-三苯基氯化四氮唑(TTC)对脑组织进行染色,最后使用相机拍摄脑组织TTC染色后的情况。如图5所示,通过TTC染色我们可以看出,Sham组为对照组,小鼠脑组织无损伤,故TTC染色后脑组织均为红色。Saline组的小鼠脑组织白色面积明显比Sham组的面积大,然后通过给予四种纳米硒金属有机框架复合材料治疗后的小鼠脑组织白色面积明显比Saline组减小,说明四种超小纳米硒金属有机框架复合材料能够有效保护小鼠脑组织免受脑卒中缺血再灌注引起的损伤。
通过实验例1-6本申请探究了四种超小纳米硒的金属有机框架材料在缺血性脑卒中再灌注损伤的治疗效果。经实验发现,相比于单独的金属有机框架材料或纳米硒,负载了超小纳米硒的金属有机框架材料具有更好的治疗缺血性脑卒中再灌注损伤的效果。
经过透射电镜和元素分析可以显示成功制备了负载超小纳米硒的四种金属有机框架材料。同时本申请使用自由基损伤后的人神经母细胞瘤细胞验证其逆转了自由基引起的损伤,同时能够降低细胞内ROS水平。最终,本申请在缺血性脑卒中再灌注损伤的小鼠模型中验证这四种负载超小纳米硒的金属有机框架材料的性能,发现这四种负载了超小纳米硒的金属有机框架材料可以逆转缺血性脑卒中再灌注引起的脑组织损伤,能够有效减少脑组织坏死的面积。本发明还公开了采用超小纳米硒金属有机框架复合材料在制备治疗缺血性卒中药物的应用。
综上所述,本申请不仅展示了金属有机框架材料负载纳米硒的制备方法,而且为纳米材料的神经保护机制及今后在缺血再灌注治疗中的临床应用提供了更多的证据。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.超小纳米硒金属有机框架复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备超小纳米硒(PEG-SeNPs):在烧杯中加入PEG400和硒粉,超声后搅拌使硒粉均匀分散在PEG400中;转移所述烧杯至磁力搅拌加热器上,边加热边搅拌,反应一定时间后自然冷却,转移到离心管进行离心处理,离心转速1500-2500rpm,离心时间9-11min,离心后取上层溶液,去除未反应的硒粉,最后获得所述PEG-SeNPs;
(2)制备超小纳米硒金属有机框架复合材料Se@ZIF-8:取所述PEG-SeNPs与有溶解了二甲基咪唑的溶液混合,搅拌至所述PEG-SeNPs分散,然后加入聚乙烯吡咯烷酮,搅拌至溶解,最后加入六水合硝酸锌的溶液,搅拌均匀后静置后离心处理,制得所述Se@ZIF-8,然后用甲醇清洗并重悬至甲醇中;
或制备超小纳米硒金属有机框架复合材料Se@MIL-101:取所述PEG-SeNPs与溶解了六水合氯化铁和对苯二甲酸的DMF溶液混合,搅拌均匀,然后转移至特氟龙反应釜中,在100-140℃中反应一定时间,制得所述Se@MIL-101,然后用DMF溶液多次清洗后重悬于DMF中;
或制备超小纳米硒金属有机框架复合材料Se@HKUST-1:取所述PEG-SeNPs与氯化铜的DMF溶液混合超声均匀,向混合液中加入溶解了均苯三甲酸的DMF溶液,再加入乙酸,橡皮塞封好口后迅速加热到130-170℃,保持一段时间,自然降温后离心,制得所述Se@HKUST-1,然后使用DMF溶液洗涤重悬后低温保存;
或制备超小纳米硒金属有机框架复合材料Se@Ru-Mn-MOF:取所述PEG-SeNPs与MnCl2的DMF溶液混合超声均匀,向混合液中加入Ru(POPCOOH)3的DMF溶液,橡皮塞封好口后加热到140-180℃,保持一段时间,自然降温至低于100℃后冰水浴骤冷至室温,离心收集固体,制得所述Se@Ru-Mn-MOF,然后使用DMF洗涤重悬后低温保存。
2.根据权利要求1所述的制备方法制得的超小纳米硒金属有机框架复合材料,其特征在于,是以金属有机框架为载体负载了纳米硒的材料,包括Se@ZIF-8、Se@MIL-101、Se@HKUST-1、Se@Ru-Mn-MOF中的任意一种材料。
3.根据权利要求1所述的制备方法制得的超小纳米硒金属有机框架复合材料在制备治疗缺血性卒中药物的应用,其特征在于,是以金属有机框架为载体负载超小纳米硒的材料在治疗缺血性卒中的应用。
4.根据权利要求3所述的超小纳米硒金属有机框架复合材料在制备治疗缺血性卒中药物的应用,其特征在于,所述药物通过清除自由基和抗氧化,逆转氧化应激引起的损伤,改善脑缺血性再灌注后引起的脑部损伤,用于缺血性卒中的治疗。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111343684.1A CN114099704B (zh) | 2021-11-13 | 2021-11-13 | 超小纳米硒金属框架复合材料的简便制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111343684.1A CN114099704B (zh) | 2021-11-13 | 2021-11-13 | 超小纳米硒金属框架复合材料的简便制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114099704A CN114099704A (zh) | 2022-03-01 |
CN114099704B true CN114099704B (zh) | 2023-10-03 |
Family
ID=80379584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111343684.1A Active CN114099704B (zh) | 2021-11-13 | 2021-11-13 | 超小纳米硒金属框架复合材料的简便制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114099704B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116251624B (zh) * | 2023-05-15 | 2023-07-07 | 四川大学 | SOD人造酶的制备、提高Mn基仿酶SOD活性的方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105030820A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-11-11 | 陈填烽 | 纳米硒作为x射线放疗增敏剂的应用 |
CN113506860A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-10-15 | 杭州职业技术学院 | 一种碳纳米管中管@硒复合材料及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-11-13 CN CN202111343684.1A patent/CN114099704B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105030820A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-11-11 | 陈填烽 | 纳米硒作为x射线放疗增敏剂的应用 |
CN113506860A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-10-15 | 杭州职业技术学院 | 一种碳纳米管中管@硒复合材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
Light-Induced Redox-Responsive Smart Drug Delivery System by Using Selenium-Containing Polymer@MOF Shell/Core Nanocomposite;Zheng Luo等;Adv Healthc Mater;1900406 * |
PEG-nanolized ultrasmall selenium nanoparticles overcome drug resistance in hepatocellular carcinoma HepG2 cells through induction of mitochondria dysfunction;Shanyuan Zheng等;International Journal of Nanomedicine(第7期);3939–3949 * |
Selenium nanoparticles for targeted stroke therapy through modulation of inflammatory and metabolic signaling;Hamed Amani等;Sci Rep;第9卷;6044 * |
Significant proteins affecting cerebral vasospasm using complementary ICPMS and MALDI-MS;Renee N Easter等;Metallomics;第4卷;48–55 * |
ZIF-67@Se@MnO2:A Novel Co-MOF-Based Composite Cathode for Lithium−Selenium Batteries;Wenkai Ye等;J. Phys. Chem. C;第123卷;2048−2055 * |
纳米金属有机框架搭载雷帕霉素在小鼠缺血性脑卒中的研究;郭桥;中国优秀硕士论文全文数据库 医药卫生科技辑(第03期);摘要,正文第4-5页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114099704A (zh) | 2022-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106139144A (zh) | 一种具有协同抗肿瘤特性的透明质酸修饰的金‑碳纳米球及其制备方法与应用 | |
CN114099704B (zh) | 超小纳米硒金属框架复合材料的简便制备方法和应用 | |
CN108671231B (zh) | 一种用于肿瘤光热增效治疗和超声成像的多功能纳米载体及制备方法 | |
CN110404070B (zh) | Pvp修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料及制备和应用 | |
Hu et al. | Photothermal effect enhancing graphene quantum dots/semiconducting polymer/nanozyme-mediated cancer catalytic therapy | |
CN110801431A (zh) | 一种核-壳型智能纳米递送***的构建及应用 | |
CN110302379A (zh) | 一种单光激活纳米粒子及其制备方法和应用 | |
Zhang et al. | Engineering oxygen vacancy of MoOx nanoenzyme by Mn doping for dual-route cascaded catalysis mediated high tumor eradication | |
CN114982958A (zh) | 靶向修饰负载虾青素牛乳外泌体纳米制剂及其制备方法 | |
Kang et al. | NIR-II sensitive Co9S8/S-CDs@ PEG nanocomposites with enhanced multi-enzyme mediated phototherapy | |
CN113797334A (zh) | 青蒿素&吲哚菁绿/超薄水滑石纳米片复合材料及其制备与应用 | |
Zhu et al. | In situ assembled titanium carbide-based heterojunctions for the synergistic enhancement of NIR-II photothermal/photodynamic therapy against breast cancer | |
Du et al. | A dual-nanozyme-loaded black phosphorus multifunctional therapeutic platform for combined photothermal/photodynamic/starvation cancer therapy | |
CN110128548A (zh) | 一种兼具调节免疫、抗氧化、抗炎和解毒多功能的杂合肽及其制备方法与应用 | |
CN109045056A (zh) | 多药载药靶向纳米颗粒及其制备方法和应用 | |
JP2006225270A (ja) | 性ホルモン修飾作用を有するトリペプチド又はそれを含有する抽出物、エイコサペンタエン酸を結合してなるトリペプチド、それからなる食品製剤、化粧品製剤、子宮内膜症治療剤 | |
CN115192708B (zh) | 负载抗肿瘤药物的纳米复合材料、纳米载药体系及制备与应用 | |
CN103271893A (zh) | 番茄红素微型胶囊的制备方法 | |
CN114015064B (zh) | 一种具有超声刺激响应的金卟啉mof纳米片、其制备方法及应用 | |
WO2023082216A1 (zh) | 超小纳米硒金属框架复合材料的简便制备方法和应用 | |
CN109650449A (zh) | 一种氧化钼纳米材料的制备方法及产品和应用 | |
CN110038126B (zh) | 钴的氧化物在制备肿瘤光治疗剂中的应用 | |
CN114129508A (zh) | 一种基于金属纳米酶材料和温敏性凝胶的组合材料及其构建方法 | |
CN112386708A (zh) | 一种人血清白蛋白修饰四氧化三锰量子点的制备及其在治疗缺血性卒中的应用 | |
Wang et al. | Neutrophil-targeted Mn3O4 nanozyme treats myocardial ischemia reperfusion injury by scavenging reactive oxygen species |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |