【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米药物，具体涉及一种基于zif-8的ph/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法及其应用。
技术介绍
1、糖尿病慢性伤口是糖尿病的主要并发症之一，给全球医疗体系和个人带来了巨大的负担。糖尿病患者伤口特殊的微环境，长期炎症，血管生成不良和上皮功能障碍，会导致伤口愈合缓慢，这大大增加了细菌感染的风险，此外，伤口处于高糖微环境有利于细菌的生长和细菌生物膜的形成，进一步使伤口愈合更加困难。常规的伤口清创，伤口敷料等传统治疗方法效果有限，不能满足细菌感染糖尿病伤口的快速愈合以及多样需求。因此设计有效的抗菌策略和开发多功能伤口修复平台，实现多疗效协同促进糖尿病伤口愈合具有重要意义。
2、金属‑有机框架材料(mofs)是由不同连接数的有机配体(联接桥)和金属离子结点组合而成的具有周期性网络结构多孔材料。该材料具有高孔隙率、低密度、比表面积大、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性等优点，此外mofs在酶固定化领域有着广泛的应用，赋予了酶较高的稳定性和优异的催化能力。沸石咪唑骨架（zifs）由于其独特的优点，包括生物降解性/生物相容性、高热稳定性、可调节的孔径和容易的表面改性，在药物递送领域中的应用具有非常明显的优势。
3、黄芩素(ba)是一种天然的类黄酮化合物，来源于中草药黄芩，具有抗菌，抗氧化、抗炎及抗肿瘤等药理活性。对糖尿病心血管并发症和糖尿病导致的动脉粥样硬化具有较好的治疗作用，可以清除ros发挥抗炎作用。然而，较差的生物利用度限制了ba的使用，使用有机溶剂，如二甲基亚砜和乙醇来提
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于zif-8的ph/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法及其应用，本专利技术采用两步法将葡萄糖氧化酶引入zif-8中，实现了对酶的快速固定化，同时负载黄芩素ba，得到的ba-gox@zif-8克服了游离葡萄糖氧化酶在ph稳定性、热稳定性、贮藏稳定性等方面的不足，提高了ba的生物利用度，在可视化检测葡萄糖并促进糖尿病创口愈合方面有着很好的应用。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一种基于zif-8的ph/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：
4、第一步，将二水合醋酸锌和黄芩素溶于甲醇中，磁力搅拌均匀，得到a溶液；
5、第二步，将2-甲基咪唑溶于有机溶剂中，搅拌均匀，得到b溶液；
6、第三步，将a溶液缓慢加入到b溶液中，室温下，磁力搅拌，混合均匀，得到淡黄色乳液，记为c液；
7、第四步，搅拌反应结束后，将c液收集、离心，用无水乙醇和去离子水洗涤，在65℃烘箱中放置12h，烘干收集纳米颗粒，得到淡黄色的zif-8负载ba纳米颗粒，记为zif-8@ba纳米颗粒；
8、第五步，将zif-8@ba纳米颗粒分散在超纯水中，向其内加入葡萄糖氧化酶，在4度摇床上摇动24h，将混合物离心，弃上清液，向沉淀中加入超纯水，配置成水溶液，储存于4℃冰箱备用，记为zif8@ba-gox。
9、进一步地，第一步中所述二水合醋酸锌和黄芩素的质量比为25:1-40:1，优选30:1，二水合醋酸锌、黄芩素和甲醇的质量比为30:1:1，黄芩素优选浓度为1mg/ml。
10、进一步地，第二步中所述有机溶剂包括甲醇、乙醇和丙醇中的任意一种，优选甲醇。
11、进一步地，所述二水合醋酸锌与2-甲基咪唑的质量比为1:2-1:8，优选1:4。
12、进一步地，第二步中所述搅拌为24-40℃条件下磁力搅拌2-5h，优选在37℃搅拌4h。
13、进一步地，第三步中所述a溶液与b溶液的体积比为1:2。
14、进一步地，第五步中所述葡萄糖氧化酶的浓度为1mg/ml。
15、一种基于zif-8的ph/葡萄糖双响应纳米复合材料应用于糖尿病软硬组织愈合。
16、本专利技术中，黄芩素是一种黄酮类化合物，具有多个活性靶点，能够调节肠道微生物，改变炎症反应，抑制氧化应激，增强免疫功能，但其水溶性差，降低了其生物利用度。葡萄糖氧化酶能够分解葡萄糖，切断伤口创面细菌的营养物质，实验饥饿疗法促进伤口的愈合。有效药物递送的一个重要特征是能够避免治疗药物的过早释放。mof具有可调的多孔结构和超大的比表面积，非常适合负载药物，因此被广泛用于小分子药物的递送。作为mof家族的一员，zif-8具有很高的热稳定性和生物相容性；zif-8的包封可以提高ba的水溶性并调节药物活性成分的扩散，固定化gox可以提高酶的稳定性和催化活性。
17、本专利技术的有益效果如下：
18、本专利技术优化了zif-8合成过程中醋酸锌和2-甲基咪唑的反应质量比例。
19、本专利技术构建了金属有机框架zif-8负载ba和gox纳米颗粒，提高了ba的水溶性和稳定性，gox作为一种酶类物质催化葡萄糖的分解，产生的葡萄糖醛酸降低了局部微环境的ph值，促进zif-8负载的黄芩素和zn2+的释放，从而抑制局部细菌，并对局部微环境进行免疫调控，最终加速组织的再生修复。
20、ba为潜在的抗炎、降糖药物，本专利技术构建的金属有机框架zif-8负载ba和gox纳米粒，避免药物和酶的过早释放，改善黄芩素的溶解度并提高了其的生物利用度，其次保持了酶的稳定性和高催化活性，为中药、酶与纳米生物医药领域的应用结合提供了依据与方向，并为伤口葡萄糖检测提供了新思路。
21、本专利技术提供的制备方法，生产工艺较为简单、包封率高，最终产物溶剂为水，没有毒性，对环境友好，可实现低成本大规模生产。
22、本专利技术所述的纳米载药系统具有无创的、双重微环境响应和生物相容的特点，在糖尿病软硬组织修复过程中，首先该纳米递药系统在局部偏酸环境下裂解释放ba和gox，gox在局部特殊的高糖环境中催化葡萄糖，再次降低局部的ph值，正反馈促进zif-8的裂解释放更多的锌离子，ba以及gox发挥作用，锌离子具有抗菌促进成骨成血管的作用，ba具有抗炎抗氧化作用，缓解局部氧化应激，该纳米递药系统对微环境进行双响应，不断正反馈逐步释放所负载的药物和酶，为设计特殊微环境药物递送系统提供了新的方法与思路。
23、本专利技术提供一种基于zif-8的ph/葡萄糖双响应纳米复合材料有望在多方向多维度的纳米生物医药领域如糖尿病牙周炎，糖尿病足，糖尿病骨缺损以及其他并发症方向作为药物递送策略使用。
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1.一种基于ZIF-8的pH/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于ZIF-8的pH/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：第一步中所述二水合醋酸锌和黄芩素的质量比为25:1-40:1。
3.根据权利要求1所述的一种基于ZIF-8的pH/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：第二步中所述有机溶剂包括甲醇、乙醇和丙醇中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于ZIF-8的pH/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述二水合醋酸锌与2-甲基咪唑的质量比为1:2-1:8。
5.根据权利要求1所述的一种基于ZIF-8的pH/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：第二步中所述搅拌为24-40℃条件下磁力搅拌2-5h。
6.根据权利要求1所述的一种基于ZIF-8的pH/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：第三步中所述A溶液与B溶液的体积比为1:2。
7.根据权利要求1所述的一种基于ZIF-8的pH/葡萄糖双
8.一种利用权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备的基于ZIF-8的pH/葡萄糖双响应纳米复合材料应用于糖尿病软硬组织愈合。
...【技术特征摘要】
1.一种基于zif-8的ph/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于zif-8的ph/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：第一步中所述二水合醋酸锌和黄芩素的质量比为25:1-40:1。
3.根据权利要求1所述的一种基于zif-8的ph/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：第二步中所述有机溶剂包括甲醇、乙醇和丙醇中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于zif-8的ph/葡萄糖双响应纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述二水合醋酸锌与2-甲基咪唑的质量比为1:2-1:8。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：秦丹蕾，赵彬，郝凤翔，景辉，赵一帆，孙凌翔，
申请(专利权)人：山西医科大学，
类型：发明
国别省市：
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