本發(fā)明屬于醫(yī)用材料，具體涉及一種cfs納米酶及其在制備cfs-ion-mn傷口修復(fù)微針貼片的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、皮膚是身體的第一道防線，可以保護人體免受外部細菌的侵害。一旦皮膚受到傷害，細菌就會侵入體內(nèi)，細菌感染是傷口愈合過程中常見的問題，細菌入侵會加重炎癥，延緩傷口愈合過程。隨著抗生素的濫用，導(dǎo)致細菌的耐藥性不斷增強，嚴重威脅人類健康。因此，開發(fā)新型抗菌劑以提高其在細菌感染傷口愈合中的療效是目前面臨的重要挑戰(zhàn)。隨著納米技術(shù)在抗菌領(lǐng)域的滲入和不斷發(fā)展，納米材料逐漸用于替代抗生素。

2、納米酶是一種具有類酶特性的納米材料，具有廉價、穩(wěn)定性好、批量生產(chǎn)等優(yōu)點，通過催化產(chǎn)生ros的殺菌機制，可以在治療細菌感染的傷口時避免耐藥菌的產(chǎn)生。但是，過多的ros會對正常細胞造成傷害，因此需要去平衡ros的生成和清除。此外，一些研究已表明一些金屬離子（例如鋅、鎂、鈷等）可以促進細胞的增殖和血管生成（王嘉旎,陳俊宇.金屬離子促血管生成機制及在骨組織工程中的應(yīng)用[j].中國組織工程研究,2024,28(5):804-812）。co2+和?fe3+是人體必不可少的微量元素，它們參與細胞增殖和分化。已知鈷模擬缺氧并引起血管生成，例如，nandin等人合成了具有優(yōu)異類酶活性和離子釋放的conz，它能激活hif-1α從而促進血管形成，在促進糖尿病傷口愈合中具有重要意義(nandin?etal.?doublehits?with?bioactive?nanozyme?based?on?cobalt-doped?nanoglass?for?acute?anddiabetic?wound?therapies?through?anti-inflammatory?and?pro-angiogenicfunctions.bioactive?materials)。但是co2+和fe3+共同調(diào)節(jié)炎癥途徑和傷口愈合的影響目前還不清楚。

3、盡管納米酶是很好的潛在的抗生素替代品，但使用納米酶來對抗細菌感染也存在一些缺點：納米酶很難通過角質(zhì)層滲透，ros的壽命短、擴散距離短。微針技術(shù)（mn)用于透皮給藥領(lǐng)域，能夠刺穿角質(zhì)層，將藥物遞送到真皮層，具有微創(chuàng)、無痛、高效等優(yōu)點。其中，可溶性微針可以將藥物/納米顆粒包裹在聚合物基質(zhì)中，并在插入皮膚后完全溶解。將可溶性聚合物聚乙烯醇（pva）和聚乙烯吡咯烷酮（pvp）?結(jié)合成?pva/pvp?混合物已成為制備生物材料的新工具，有文獻設(shè)計了一種用于口腔局部麻醉的含有利多卡因的pvp/pva?dmnp微針(mn)。微針尖端由以下部分組成聚乙烯吡咯烷酮/聚乙烯醇(pvp/pva)，可以快速溶解和釋放鹽酸利多卡因并在5分鐘內(nèi)達到快速麻醉。目前尚未有文獻公開使用微針技術(shù)負載cfs納米酶和金屬離子（co2+和fe3+）的產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，設(shè)計了一種pvp/pva微針給藥系統(tǒng)，負載cfs納米酶和金屬離子（co2+和fe3+），以促進耐藥菌感染的傷口愈合。

2、技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供一種cfs納米酶，所述cfs納米酶是(co3fe)(s2)4材料，其制備方法如下：

4、1）將fe(no3)3·9h2o、co(no3)2·6h2o和二甲基咪唑混合溶解到超純水中，攪拌均勻后倒入反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后收集樣品并在烘箱中干燥；

5、2）將步驟1）得到的樣品1粉末放于管式爐的下游，取次磷酸鈉放于管式爐上游，在氬氣氣體下反應(yīng)；

6、3）步驟2）反應(yīng)完成的樣品2放置于管式爐下游，取升華硫放于管式爐上游，在氬氣氣體下反應(yīng)，獲得最終的材料(co3fe)(s2)4納米酶。

7、進一步的，步驟1）所述?fe(no3)3·9h2o和co(no3)2·6h2o的摩爾比為1:1-1:3。

8、進一步的，步驟1）所述?fe(no3)3·9h2o和co(no3)2·6h2o與二甲基咪唑的摩爾比為1:5-1:10。

9、進一步的，步驟2）所述的樣品1與次磷酸鈉的重量比為1:5-1:20。

10、進一步的，步驟3）所述的樣品2與升華硫的質(zhì)量比為1:5-1:20。

11、進一步的，所述步驟1）的反應(yīng)溫度是100-180℃，步驟2）和步驟3）的反應(yīng)溫度是300-400℃。

12、本發(fā)明還提供一種cfs-ion-mn?傷口修復(fù)微針貼片，采用上述的cfs納米酶為原料制備而成，具體制備方法如下：

13、1）配制質(zhì)量分數(shù)為15-30wt%的pvp-pva凝膠；

14、2）取步驟1）的pvp-pva凝膠10-20ml、權(quán)利要求1-6任意一項所述的cfs納米酶50-100mg?、fe(no3)3·9h2o和co(no3)2·6h2o分別0.6-1.2mg。在80-100℃水浴加熱攪拌0.5-1h混合攪拌均勻形成膠狀物；

15、3）將步驟2）所得的膠狀物0.3-0.5ml澆鑄在pdms模具上，真空泵抽真空填充針尖空隙；

16、4）再加入步驟1）的pvp-pva溶液0.2-0.5ml作為底座抽真空，除泡后放入30℃-60℃烘箱中干燥3-8小時，得到cfs-ion-mn。

17、5）將cfs-ion-mn從模具上剝離。

18、進一步的，所述pvp和pva的質(zhì)量比為9:1~9:3。

19、進一步的，所述fe(no3)3·9h2o和co(no3)2·6h2o的水溶液中co2+和fe3+的摩爾比為1:1-1:3。

20、本發(fā)明還提供cfs-ion-mn?傷口修復(fù)微針貼片在促進傷口愈合方面的應(yīng)用。

21、有益效果：

22、本發(fā)明的首要目的在于提供一種cfs納米酶的制備方法，該納米酶可以高效催化h2o2分解生成ros，在低濃度的h2o2存在下實現(xiàn)對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌的良好抑菌性，且具有廣譜殺菌性，對正常細胞具有較低的毒性，也不存在細菌耐藥性的問題，有望用于無抗生素殺菌領(lǐng)域。

23、本發(fā)明的提供的?cfs-ion-mn?傷口修復(fù)微針貼片作為一種傷口敷料，可以將抗菌cfs納米酶透皮遞送到傷口深處，有效殺滅細菌，cfs納米酶還可以通過類超氧化物歧化酶活性抑制體內(nèi)炎癥，促進傷口愈合，促進感染了金黃色葡萄球菌的小鼠傷口的抑菌和愈合，其中的co2+和fe3+能抑制il-17和nf-κb信號通路，從而加速傷口閉合。

技術(shù)特征：

1.一種cfs納米酶，其特征在于，所述cfs納米酶是(co3fe)(s2)4材料，其制備方法如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cfs納米酶，其特征在于，步驟1）所述fe(no3)3·9h2o和co(no3)2·6h2o的摩爾比為1:1-1:3。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cfs納米酶，其特征在于，步驟1）所述fe(no3)3·9h2o和co(no3)2·6h2o與二甲基咪唑的摩爾比為1:5-1:10。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述cfs納米酶，其特征在于，步驟2）所述的樣品1與次磷酸鈉的重量比為1:5-1:20。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述cfs納米酶，其特征在于，步驟3）所述的樣品2與升華硫的質(zhì)量比為1:5-1:20。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述cfs納米酶，其特征在于，所述步驟1）的反應(yīng)溫度是100-180℃，步驟2）和步驟3）的反應(yīng)溫度是300-400℃。

7.一種cfs-ion-mn?傷口修復(fù)微針貼片，其特征在于，采用權(quán)利要求1-6任意一項所述的cfs納米酶為原料制備而成，具體制備方法如下：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的cfs-ion-mn?傷口修復(fù)微針貼片，其特征在于，所述pvp和pva的質(zhì)量比為9:1~9:4。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的cfs-ion-mn?傷口修復(fù)微針貼片，其特征在于，所述fe(no3)3·9h2o和co(no3)2·6h2o的水溶液中co2+和fe3+的摩爾比為1:1-1:3。

10.權(quán)利要求6-9任意一項所述的cfs-ion-mn?傷口修復(fù)微針貼片在促進傷口愈合方面的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種CFS納米酶的制備方法，該納米酶具有廣譜殺菌性，對正常細胞具有較低的毒性，也不存在細菌耐藥性的問題，有望用于無抗生素殺菌領(lǐng)域。本發(fā)明還提供的CFS?ion?MN傷口修復(fù)微針貼片作為一種傷口敷料，可以將抗菌CFS納米酶透皮遞送到傷口深處，有效殺滅細菌，CFS納米酶還可以通過類超氧化物歧化酶活性抑制體內(nèi)炎癥，促進傷口愈合，促進感染了金黃色葡萄球菌的小鼠傷口的抑菌和愈合，其中的Co<supgt;2+</supgt;和Fe<supgt;3+</supgt;能抑制IL?17和NF?κB信號通路，從而加速傷口閉合。

技術(shù)研發(fā)人員：孫萌萌,李金容,王妍媖,魯志偉,饒含兵
受保護的技術(shù)使用者：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6