一种多功能二氧化铈纳米酶体系的制备方法及应

本发明涉及生物医学，尤其涉及一种多功能二氧化铈纳米酶体系的制备方法及应用。背景技术：1、类风湿关节炎(rheumatoidarthritis,ra)的患病率在全世界约达到5‰，其中女性罹患ra的风险要高出男性2-3倍，作为一种主要临床表现为关节受累的自身免疫疾病，具有进展性、侵袭性等特征。其基本病理改变为滑膜炎和血管翳形成。骨侵蚀和骨破坏亦多见于ra病患。ra的发病涉及多种细胞类型，其中，嗜中性粒细胞被认为是ra发病和发展的重要因素。中性粒细胞在ra中的致病作用在于几个过程的改变，包括增加细胞存活和迁移能力，异常的炎性活性，升高的氧化应激和中性粒细胞胞外捕获物的释放加剧。通过这些机制，中性粒细胞可以激活其他免疫细胞，从而使炎症永存并导致受损关节的软骨和骨骼的破坏。活性氧(ros)是氧气在代谢过程中产生的中间产物，主要包括超氧阴离子(o2·)、羟自由基(·oh)、过氧化氢(h2o2)等。正常生理情况下，机体内ros的产生和清除维持在一个动态平衡的状态。低剂量的ros有信号传导，促进细胞增殖、迁移和分化的作用，但ros水平的异常增高会破坏体内氧化还原稳态，引起氧化应激并对细胞大分子，如蛋白质、脂质、核酸的结构和功能造成严重损伤在机体长时间对抗炎症的过程中，会产生大量ros和活性氮，超过机体清除能力时，过量的ros可通过氧化损伤，炎症级联启动和全身紊乱对机体造成损伤。中性粒细胞是产生大量ros的终末分化细胞，ros是中性粒细胞胞外诱捕网(neutrophilextracellular traps，nets)形成或netosis所必需的。ra滑膜和外周血的中性粒细胞均具有增强的形成nets的能力，中性粒细胞胞外诱捕网的形成可能是导致自身抗原瓜氨酸化的一个重要过程。nets在ra的发生发展中发挥着重要作用，抑制nets的生成可有利于ra的治疗。2、针对以上问题，目前已有研究将纳米酶应用于ra的治疗。ceo2纳米颗粒具有类sod、cat以及氧化酶活性，并且还可以清除羟自由基和一氧化氮自由基。当ce3+/ce4+比例较高时，ceo2纳米颗粒主要表现为类sod酶活性；而ce3+/ce4+比例较低时，则主要表现为类cat酶活性，这一双重特性使二氧化铈纳米颗粒可被用于多种疾病的治疗，具有多种潜力。而且，与其他材料相比，二氧化铈纳米颗粒对动物细胞的毒性相对较低，制备简单，生物相容性优异，催化性能可再生，在生物应用领域具有巨大的优势。3、虽然二氧化铈纳米颗粒具有良好的类酶活性，但是使用过程中，无法清除ra炎症关节微环境中的nets。技术实现思路1、本发明的目的是为了解决现有技术中二氧化铈纳米颗粒无法清除ra炎症关节微环境中的nets的技术问题。2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：3、一种多功能二氧化铈纳米酶体系的制备方法，包含以下步骤：4、s1:称取适量的六水合硝酸铈溶于ddh2o形成a液，称取适量柠檬酸二钠溶于ddh2o形成b液，将a与b混合均匀；5、s2:将s1中的混合溶液快速加入到氨水中，室温搅拌获得黄色溶液；6、s3:离心去除s2中的聚集颗粒，取上清液；7、s4:将s3中获得的上清液进行透析，然后再进行离心并过滤；8、s5:将过滤获得的液体冻干并置于低温环境下保存，从而获得二氧化铈纳米颗粒；9、s6:将壳聚糖溶解于醋酸溶液中，制备获得壳聚糖溶液；10、s7:将ceo2 nps、壳聚糖溶液及dnase i混合并在室温下搅拌，形成白色的复合凝胶；11、s8：将s7获得的均质混合物置于去离子水中离心，获得负载dnase i的壳聚糖包裹的二氧化铈，即得到多功能二氧化铈纳米酶材料。12、优选的，所述s1中的a液中六水合硝酸铈与ddh2o的质量比为0.1085：2；b液中柠檬酸二钠与ddh2o的质量比为0.1:1；所述a液与b液的质量比为2.1085:1.1。13、优选的，所述s2中氨水浓度为0.4m、搅拌时长为24h。14、优选的，所述s3中离心条件为2600g，30min；所述s4中使用3kda透析袋透析24h，离心条件为15000g离心10min，离心完成后，使用0.22μm滤器过滤。15、本申请还提供一种多功能二氧化铈纳米酶体系，使用上述所述的制备方法制备获得。16、优选的，所述多功能二氧化铈纳米酶体系包括二氧化铈，二氧化铈外围包裹壳聚糖层，包裹在二氧化铈外围的壳聚糖层还负载有dnase i。17、本申请还提供了一种多功能二氧化铈纳米酶体系在制备治疗类风湿关节炎药物中的应用，所述多功能二氧化铈纳米酶体系通过上述所述的制备方法制备获得。18、本发明通过一系列的表征实验验证材料的合成成功，并通过体外实验得出，二氧化铈纳米体系具有良好的酶活性以及生物安全性，并且能够成功清除中性粒细胞外陷阱(nets)的dna骨架。也可以成功靶向cia模型小鼠的炎症关节部位。本申请中探究了多功能二氧化铈在治疗类风湿关节炎中的应用，并且通过研究说明了二氧化铈作为一种高效，安全的递药载体，对于治疗ra具有较好的应用前景。技术特征：1.一种多功能二氧化铈纳米酶体系的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：2.根据权利要求1所述的一种多功能二氧化铈纳米酶体系的制备方法，其特征在于：所述s1中的a液中六水合硝酸铈与ddh2o的质量比为0.1085：2；b液中柠檬酸二钠与ddh2o的质量比为0.1:1；所述a液与b液的质量比为2.1085:1.1。3.根据权利要求1所述的一种多功能二氧化铈纳米酶体系的制备方法，其特征在于：所述s2中氨水浓度为0.4m、搅拌时长为24h。4.根据权利要求1所述的一种多功能二氧化铈纳米酶体系的制备方法，其特征在于：所述s3中离心条件为2600g，30min；所述s4中使用3kda透析袋透析24h，离心条件为15000g离心10min，离心完成后，使用0.22μm滤器过滤。5.一种多功能二氧化铈纳米酶体系，其特征在于：使用权利要求1-4任意一项所述的制备方法制备获得。6.根据权利要求1所述的一种多功能二氧化铈纳米酶体系，其特征在于：所述多功能二氧化铈纳米酶体系包括二氧化铈，二氧化铈外围包裹壳聚糖层，包裹在二氧化铈外围的壳聚糖层还负载有dnasei。7.一种多功能二氧化铈纳米酶体系在制备治疗类风湿关节炎药物中的应用，其特征在于：所述多功能二氧化铈纳米酶体系通过权利要求1-4任意一项所述的制备方法制备获得。技术总结本发明提供一种多功能二氧化铈纳米酶体系的制备方法及应用，涉及生物医学技术领域，本申请中成功制备了多功能的二氧化铈体系，还公开了其在类风湿关节炎治疗中的应用。多功能二氧化铈纳米酶体系包括二氧化铈颗粒，壳聚糖包裹二氧化铈并携带DNase I。实验包括二氧化铈的制备，壳聚糖包裹二氧化铈并携带DNase I，通过表征实验验证材料的合成成功，并通过体外实验得出，二氧化铈纳米体系具有良好的酶活性以及生物安全性，并且能够清除中性粒细胞外陷阱的DNA骨架，也可成功靶向CIA模型小鼠的炎症关节部位。本申请中探究了多功能二氧化铈在治疗类风湿关节炎中的应用，并且通过研究说明了二氧化铈作为一种高效，安全的递药载体，对于治疗RA具有较好的应用前景。技术研发人员：顾志峰,朱玉娟,金怡,董晨受保护的技术使用者：南通大学附属医院技术研发日：技术公布日：2024/8/15