一种具有多重纳米酶活性的纳米合金壳颗粒及其制备和应用

本发明涉及材料，特别涉及一种具有多重纳米酶活性的纳米合金壳颗粒及其制备和应用。

背景技术：

1、糖尿病溃疡(du)的治疗一直是临床上的一大难点，因为糖尿病溃疡是全球非创伤性下肢截肢的主要原因，是糖尿病的慢性皮肤并发症。糖尿病溃疡通常表现为不愈合的伤口，常伴有下肢难治性感染和反复发作的慢性炎症，并且伤口局部出血和组织坏死严重。糖尿病溃疡患者易反复感染且难以治愈是由于微环境中高水平葡萄糖为细菌的生存提供了营养，进而形成了生物膜，并且对抗生素敏感性降低，传统抗生素治疗收效甚微。此外，溃疡处由于氧化应激而充斥大量的活性氧物质(h2o2、·oh、o2·-等)、促炎细胞因子、和过量金属基质蛋白等，其中活性氧(ros)被确定为多种糖尿病患者相关并发症的主要诱发因素。大量的ros在抵抗细菌过程中也会无差别损伤正常组织，造成局部组织严重坏死，而且会因为缺氧而持续恶化，这个特征在深层次感染性溃疡中尤为明显。

2、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶等天然酶是降解体内高水平ros的重要方式，但由于糖尿病溃疡感染环境的恶劣，天然酶往往催性质不稳定，容易被降解失活。金属纳米酶作为天然酶的模拟物，因其性质稳定、高水平活性、良好的可扩展性、低成本等优点，受到学者广泛研究，常见的金属纳米酶包括纳米金、铂、钯、铑、铱等。小颗粒的金纳米颗粒表现出葡萄糖氧化酶模拟活性，钯、铑、铱等金属纳米酶则具有优异的过氧化氢酶、超氧化物歧化酶模拟活性等。值得注意的是，现有报道纳米合金往往会兼具每种金属的纳米酶活性，在降解多种高水平ros与葡萄糖，改善糖尿病溃疡环境方面具有非常高的应用价值。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的上述技术问题之一。为此，本发明的目的在于提供一种具有多重纳米酶活性的纳米合金壳颗粒及其制备和应用。

2、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

3、本发明的第一个方面，提供了一种纳米合金壳颗粒，所述纳米合金壳颗粒为核壳结构；内核包括uio-66-nh2；壳层包括金钯纳米合金。

4、在本发明的一些实施方式中，所述纳米合金壳颗粒为球状或类球状；其粒径为20nm～500nm；优选为100nm～300nm。

5、在本发明的一些实施方式中，所述纳米合金壳颗粒为类八面体球状。

6、在本发明的一些实施方式中，所述纳米合金壳颗粒的内核为球状或类球状，其粒径为10nm～200nm；优选为50nm～180nm。

7、在本发明的一些实施方式中，所述纳米合金壳颗粒的壳层厚度为2nm～100nm；优选为5nm～50nm。

8、在本发明的一些实施方式中，所述金钯纳米合金中金与钯的摩尔比为(6～10):1；优选为(7～9):1。

9、在本发明的一些实施方式中，所述纳米合金壳颗粒具备模拟酶活性，所述模拟酶活性包括类过氧化氢酶活性、类超氧化物歧化酶活性、类过氧化物酶活性、类葡萄糖氧化酶活性的至少一种。

10、本发明的第二个方面，提供了一种所述的纳米合金壳颗粒的制备方法，包括以下步骤：将uio-66-nh2与金源、钯源和还原剂混合反应，制得所述的纳米合金壳颗粒。

11、在本发明的一些实施方式中，所述金源、钯源与还原剂的质量比为30：(3～300)：(0.1～10)；优选为30：(15～60)：(0.5～2)。

12、在本发明的一些实施方式中，所述uio-66-nh2、金源与钯源的质量比为1：(2～20)：(2～20)；优选为1：(5～10)：(5～10)；进一步优选为1：6.66：6.66。

13、在本发明的一些实施方式中，所述金源包括haucl4、naaucl4、kaucl4中的至少一种；优选为haucl4。

14、在本发明的一些实施方式中，所述钯源包括k2pdcl4、na2pdcl4、(nh4)2pdcl4、k2pdbr4、li2pdcl4中的至少一种；优选为包括k2pdcl4、na2pdcl4中的至少一种；进一步优选为k2pdcl4。

15、在本发明的一些实施方式中，所述还原剂包括甲醛、抗坏血酸、柠檬酸钠、硼氢化钠中的至少一种；优选为甲醛。

16、在本发明的一些实施方式中，所述haucl4、k2pdcl2与甲醛的质量比为30：(3～300)：(0.1～10)；优选为30：(15～60)：(0.5～2)。

17、在本发明的一些实施方式中，所述uio-66-nh2、haucl4与k2pdcl2的质量比为1：(2～20)：(2～20)；优选为1：(5～10)：(5～10)；进一步优选为1：6.66：6.66。

18、在本发明的一些实施方式中，所述反应的温度为0℃～100℃；优选为10℃～50℃。

19、在本发明的一些实施方式中，所述反应的时间为1min～100min；优选为5min～50min。

20、在本发明的一些实施方式中，所述反应还包括加入ph调节剂、表面活性剂中的至少一种参与反应。

21、在本发明的一些实施方式中，所述ph调节剂包括碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯或碳酸氢钠中的至少一种；优选为碳酸钾。

22、在本发明的一些实施方式中，所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮(pvp)。

23、在本发明的一些实施方式中，所述聚乙烯吡咯烷酮的数均分子量为10000～1000000。

24、在本发明的一些实施方式中，所述聚乙烯吡咯烷酮的质量浓度为0.1mg/ml～10mg/ml。

25、本发明的第三个方面，提供了一种药物组合物，包括所述的纳米合金壳颗粒。

26、在本发明的一些实施方式中，所述药物组合物还包括医学上可接受的辅料。

27、在本发明的一些实施方式中，所述药物组合物的剂型包括片剂、液体剂、胶囊剂、散剂、栓剂或颗粒剂的任意一种。

28、本发明的第四个方面，提供了一种所述的纳米合金壳颗粒和/或所述的药物组合物在制备治疗糖尿病溃疡和/或光热治疗和/或ct成像和/或光声成像药物中的应用。

29、在本发明的一些实施方式中，所述纳米合金壳颗粒的有效治疗用量为5mg/kg～12mg/kg；优选为8mg/kg。

30、本发明的有益效果是：

31、本发明提供的一种具有多重纳米酶活性的纳米金钯合金壳颗粒；该纳米钯壳颗粒的制备方法简单高效、制备条件温和周期短；该纳米钯壳颗粒可应用于糖尿病溃疡的症状缓解。

32、具体来说，本发明具有以下优点：

33、1、本发明的纳米合金壳颗粒尺寸均一，其粒径为20nm～500nm，同时该纳米合金壳颗粒具有多重酶活性包括类过氧化氢酶活性、类超氧化物歧化酶活性、类过氧化物酶活性、类葡萄糖氧化酶活性。

34、2、本发明公开的纳米合金壳颗粒制备方法成本低，制备方法简单高效、周期短、条件温和，具有可大批量生产的优势。

35、3、本发明的纳米合金壳颗粒具有多重酶活性可用于糖尿病溃疡的微环境调节以缓解症状。