[发明专利]一种金属-儿茶素复合纳米材料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种金属‑儿茶素复合纳米材料及其制备方法与应用。所述金属‑儿茶素复合纳米材料是金属离子和儿茶素配位结合形成的球状纳米颗粒，直径为5～500nm。通过金属‑有机配位原理在20～80℃下，将金属盐溶液与儿茶素溶液混合搅拌制备得到。本发明制备的金属‑儿茶素复合纳米材料稳定性得到了显著提升，同时容易被干细胞、免疫细胞和肿瘤细胞等具有摄取能力的细胞内吞，可以高效释放儿茶素分子，参与细胞内进程，还具有良好的降解性。同时具有高效的促成骨、抑成脂效率，可以用于基于干细胞的骨组织工程进行骨缺损修复，还可作为抗脂肪形成剂，抑制巨噬细胞的炎症响应，既可用于炎症疾病的抗炎治疗，又可用于巨噬细胞辅助的骨组织修复。

技术领域

本发明涉及一种金属-儿茶素复合纳米材料及其制备方法与应用，属于生物材料技术领域。

背景技术

茶多酚是美国食品药品监督管理局(FDA)批准的第一个植物药，应用安全，具有优秀的生物相容性和降解性。儿茶素是绿茶多酚的一种，主要含四种成分：表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和表儿茶素没食子酸酯(ECG)。儿茶素可促进间充质干细胞成骨分化，抑制脂肪形成，并在动物和人类中表现出抗肥胖作用；它还具有抗氧化、抗炎、抑制细菌和病毒和抗肿瘤等多种生理功能，具有广泛的生物医学应用前景。此外，儿茶素成本低，可降解并具有良好的生物相容性，这些优点也使其成为生物医学应用的独特原料。然而，由于儿茶素分子的稳定性较差，其应用受到很大的限制，而且水溶性的儿茶素分子不易被细胞摄取，在体外和体内的利用率都很低。

近些年来，随着纳米科学的发展，作为一种新兴手段，纳米材料由于成本低廉，渐渐被用于生物医学领域，设计合理的纳米材料引起了研究人员的广泛兴趣。纳米颗粒由于尺寸小，容易被干细胞、免疫细胞和肿瘤细胞等内吞，因此，合成含有儿茶素的纳米材料应该是提高其利用率的有效途径。中国专利文献CN111195233A公开了一种叶酸-壳聚糖-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)纳米粒的制备方法，工艺关键在于，制备浓度为1-2mg/ml叶酸偶联壳聚糖溶液，将叶酸偶联壳聚糖溶于1％的冰醋酸溶液中，加入一定量的EGCG，用1％的NaOH溶液调节pH值3-5，制成EGCG浓度为0.5-1mg/ml的叶酸偶联壳聚糖溶液。取一定量TPP用纯水溶解，将TPP溶液和叶酸偶联壳聚糖的EGCG溶液分别过0.45μm的滤膜，向匀速搅拌的叶酸偶联壳聚糖EGCG溶液逐滴加入TPP溶液，叶酸偶联壳聚糖与TPP的比例为4-6：1，最后得到负载EGCG的叶酸壳聚糖纳米微球。然而，这种壳聚糖包被儿茶素的制备方法步骤复杂，依赖于TPP等有毒物质，并且得到的叶酸-壳聚糖-表没食子儿茶素没食子酸酯纳米粒中的儿茶素的释放难以控制。

因此，急需寻找一种稳定性好、安全性高、易被细胞摄取和利用率高的儿茶素纳米材料及其制备方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属-儿茶素复合纳米材料及其制备方法与应用，采用金属离子和儿茶素分子进行配位，实现水溶性儿茶素分子的纳米化和固体化，所合成的纳米材料具有促进干细胞成骨分化、抑制干细胞成脂分化的功能，能够促进骨缺损修复，并且可以抑制巨噬细胞的炎性响应。

本发明的技术方案如下：

一种金属-儿茶素复合纳米材料，所述金属-儿茶素复合纳米材料是金属离子和儿茶素配位结合形成的球状纳米颗粒，直径为5～500nm。

根据本发明优选的，所述金属离子包含但不限于Fe³⁺，Fe²⁺，Cu²⁺，Ti⁴⁺，Ca²⁺，Mg²⁺，Sr²⁺，Zn²⁺，Gd³⁺，Sm³⁺。

根据本发明优选的，所述儿茶素包含但不限于表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)和(+)-catechin。