[发明专利]一种氧化铈/介孔硅的纳米复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种氧化铈/介孔硅的纳米复合材料，包含配体转换的氧化铈纳米晶和氨基修饰的介孔硅纳米粒子，配体转换的氧化铈纳米晶修饰于氨基修饰的介孔硅纳米粒子的表面；配体转换的氧化铈纳米晶与氨基修饰的介孔硅纳米粒子的质量比为1～20；配体转换的氧化铈纳米晶利用2‑溴代异丁酸进行配体转换。本发明还涉及氧化铈/介孔硅的纳米复合材料的制备方法及其在创伤愈合或组织修复中的应用。该复合材料能够平衡创面的活性氧自由基水平，降低炎症水平，利用纳米桥联效应发挥黏合作用；而且制备反应体系温和，条件可控，所制备的材料均具有良好的生物相容性，具有良好的临床转化可能性。

技术领域

本发明涉及氧化铈/介孔硅复合材料制备领域，具体涉及一种氧化铈/介孔硅的纳米复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

慢性难愈性皮肤创伤给患者带来痛苦，同时给医疗卫生系统带来沉重的负担。由于慢性难愈性创伤具有很高的致残率和致死率，亟需开发新的治疗手段弥补现存治疗手段的不足。据统计，仅在美国慢性难愈性创伤患者就大约有650万，每年用于慢性难愈性创伤的花费就超过250亿美元，而且可以预见，随着肥胖症，糖尿病的发病率越来越高，这一数字还将继续增长。

对正常伤口愈合过程所必需的各种分子细胞信号的功能缺失或者受到干扰是形成慢性难愈性创伤的根本原因。此外，外界环境中的微生物持续侵入创面也会导致慢性炎症反应，更加不利于创面的愈合。已有文献报道，慢性炎症反应与肿瘤的产生存在一定相关性。除了慢性难愈性创伤以外，促进由肝，肾，肺，心脏等内脏手术造成的伤口的愈合和器官功能的恢复也是当前一个比较棘手的医学难题。对于由肝，肾，肺，心脏等内脏手术造成的伤口，手术缝合和聚合物黏合剂是目前常用而且行之有效的治疗手段。但是对于肝脏，肺等软结缔组织来说，手术缝合会造成一定的器官损害。聚合物黏合剂 也因为控制体内的聚合或者交联反应的条件过于复杂和在湿润的体内环境中作用有限等原因限制了其应用范围。

针对某些内脏器官柔软湿润的特点和导致慢性难愈性创伤的诸多外在内在因素，最近的一些基础研究和临床前研究显示纳米粒子在促进各种原因造成的创伤愈合方面具有巨大的潜力。Ludwik Leibler et al.的研究成果发现在室温条件下一滴硅纳米粒子溶液能在两块单独的水凝胶之间产生快速强烈的黏合作用。在动物皮肤创伤和内脏手术创伤模型上Ludwik Leibler et al.的实验结果表明与在水凝胶上的结果一致，纳米粒子溶液能够借助一种所谓的纳米桥联效应加速伤口的愈合。

但是已有研究结果表明，由于缺乏谷胱甘肽，维生素E等内源性的抗氧化剂，使得不能中和创伤处升高的活性氧簇是糖尿病和年龄老化等形成慢性难愈性创伤的原因之一。因此，现有技术中只通过纳米桥联效应加速伤口的愈合，没有运用抗氧化剂来平衡创伤处的活性氧簇，加速伤口愈合的效果不明显。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种氧化铈/介孔硅的纳米复合材料及其制备方法和应用。

本发明提供的技术方案如下：

一种氧化铈/介孔硅的纳米复合材料，包含配体转换的氧化铈纳米晶和氨基修饰的介孔硅纳米粒子，所述的配体转换的氧化铈纳米晶修饰于氨基修饰 的介孔硅纳米粒子的表面；配体转换的氧化铈纳米晶与氨基修饰的介孔硅纳米粒子的质量比为1～20；所述的配体转换的氧化铈纳米晶利用2-溴代异丁酸进行配体转换。

本发明提供的上述氧化铈/介孔硅的纳米复合材料能够平衡创面的活性氧自由基水平，降低炎症水平，并利用纳米桥联效应发挥黏合作用。首先，介孔硅纳米粒子具有纳米桥联效应，能够促进创伤愈合；其次，氧化铈纳米晶能够平衡创伤处升高的活性氧簇，进而减少活性氧簇对创伤周围环境的细胞膜和蛋白质的氧化损害作用，将能中和活性氧簇的氧化铈纳米晶用于创伤修复，能够弥补内源性抗氧化剂的不足。为了将氧化铈纳米晶以稳定的共价键的形式接到介孔硅纳米粒子表面，先利用2-溴代异丁酸对氧化铈纳米晶进行配体转换，再对介孔硅纳米粒子表面进行氨基修饰，有利于两者之间的复合，最终使得两种材料复合后性能进一步的提升。