CN114053300A - 一种具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用，所述的氧化铈纳米酶的尺寸为8‑30nm，所述氧化铈纳米酶由表面修饰聚乙二醇的氧化铈纳米粒构成，氧化铈纳米粒尺寸为1‑5nm。本发明提供的氧化铈纳米酶可模拟过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性，清除毛囊微环境中的活性氧，缓解氧化应激，从而有助于受损或萎缩毛囊的修复，促进毛发生长。该氧化铈纳米酶为开发新型治疗脱发疾病药物提供了一种新的策略。
Description
技术领域
本发明涉及纳米生物材料的应用，具体涉及一种具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用。
背景技术
脱发在现代社会生活节奏快、工作竞争激烈、生活压力大等诸多因素的影响下，已经成为影响许多人生活质量的重要原因之一。人体头皮上的毛囊生命周期可分为休止期，生长期和脱落期。其中，约14％的毛囊处在休止期，84％的毛囊处在生长期，2％的毛囊处在脱落期。因此，正常情况下，由于毛囊的周期性变化，人们每天都会自然掉落一定数量的头发，这属于头发正常的新陈代谢，是毛囊生命周期引起的头发更新，是正常的生理现象，且在毛囊进入生长期后，新的头发会重新生长。而脱发是一种病态的掉发，是毛囊在受到外界的影响后，毛囊出现萎缩或损伤后停止长出头发，并且原有头发也会因毛囊功能受损而松动脱落。
一般来说，脱发发生后，会造成头发稀疏或光秃，且脱发一旦发生，很难自己停止，往往需要及时的干预和治疗。目前，临床上治疗脱发首选的药物包括米诺地尔和非那雄胺等等。然而，此类药物虽然能够缓解脱发，但不能完全根治脱发，停用后往往会出现复发，因此需要患者长时间使用药物。同时，这类药物往往伴随着严重的副作用。例如，米诺地尔可以促进毛囊从休止期向生长期转化，在此过程中，休止期毛囊中的头发在受到药物刺激后会提前脱落，导致出现米诺地尔狂脱期；非那雄胺由于会抑制体内双氢睾酮的含量，进而对患者的性功能产生影响。因此，亟需发展新型、高效、低副作用的药物用于脱发的治疗。
近年来，随着纳米技术的发展，纳米药物在生物医学领域展示出了广阔的前景。其中，纳米酶(以纳米材料为基础的人工酶)因其独特的物理化学性质，在伤口愈合、组织损伤、肿瘤治疗、生物检测等领域得到了广泛的应用。氧化铈纳米酶表面同时存在三价和四价铈离子，并存在氧空穴，可有效清除疾病部位的活性氧，调节病灶部位的微环境，尤其是组织损伤部位的微环境，促进损伤组织的修复，是一种具有广阔应用前景的纳米酶。在脱发过程中，毛囊由于受到刺激而产生损伤或萎缩。因此，利用氧化铈纳米酶的活性氧清除能力，改善脱发部位的毛囊微环境，有望促进毛囊修复，实现脱发的治疗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用，利用氧化铈纳米酶的活性氧清除能力，改善脱发部位的毛囊微环境，促进损伤或萎缩的毛囊修复，进而治疗脱发。
本发明提供如下技术方案：
一种具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在脱发治疗中的应用。
所述的脱发为雄激素源性脱发、精神压力导致的脱发、内分泌异常导致的脱发、营养不足导致的脱发或产后落发等。
本发明中的氧化铈纳米酶具有多种抗氧化模拟酶活性，包括类过氧化氢酶、类超氧化物歧化酶等等，能够有效降低活性氧水平，缓解氧化应激，改善毛囊微环境，促进受损或萎缩毛囊的修复，从而促进毛发再生。
本发明中所述氧化铈纳米酶由氧化铈纳米粒经聚乙二醇修饰所得，尺寸为8-30nm。
本发明所述氧化铈纳米粒的尺寸为1-5nm。尺寸在5nm以下的氧化铈纳米粒能够产生较多的氧空缺，使其表面存在大量的三价铈离子，且其具有萤石结构使得与四价铈离子的相互快速转变，产生多种抗氧化模拟酶活性，能够有效降低体内过高的活性氧水平，缓解氧化应激，改善病灶部位的微环境。
本发明中所述氧化铈纳米酶的制备方法包括：
1)将醋酸铈和油胺加入到二甲苯中反应，加热并注入超纯水，继续反应2-8小时后，经不良溶剂沉淀，得到氧化铈纳米粒；
2)将聚乙二醇溶于氯仿中，加入氧化铈纳米粒后超声处理，旋蒸除去氯仿，并加入良溶剂水化，得到聚乙二醇修饰的氧化铈纳米酶。
作为优选，所述步骤1)中将醋酸铈和油胺加入到二甲苯中搅拌，将上述混合物升温至85-95℃，注入超纯水，保持温度搅拌2-8小时，经不良溶剂沉淀，得到氧化铈纳米粒。
本发明中所述步骤1)中不良溶剂选自无水乙醚、乙醇和丙酮中的一种或多种。
本发明中所述步骤1)中醋酸铈与油胺的质量比为1:7～9。
作为优选，所述步骤2)中超声处理的时间为1-30min。
作为优选，所述步骤2)中旋蒸的温度为45-70℃，旋蒸时间为1-24h。
本发明中所述步骤2)中磷脂聚乙二醇与氧化铈纳米粒的质量比为4～6:1。
本发明中所述步骤2)中磷脂聚乙二醇的分子量范围为1000～10000。
本发明中所述步骤2)中良溶剂选自去离子水、磷酸盐缓冲液、细胞培养基中的一种或多种。
同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明中的氧化铈纳米酶具有极好的形态结构，粒径均一可控，表面富含氧空穴和三价铈离子。
(2)本发明中的氧化铈纳米酶具有良好的类过氧化氢酶和类超氧化物歧化酶活性，可有效清除活性氧，缓解组织氧化应激。
(3)本发明中的氧化铈纳米酶可以改善受损或萎缩毛囊微环境，促进毛发再生。
附图说明
图1为实施例1中制备的氧化铈纳米粒的透射电子显微镜图；
图2为实施例1中制备的氧化铈纳米粒的X射线衍射图谱；
图3为实施例1中制备的氧化铈纳米粒的X射线光电子能谱；
图4实施例1中制备的氧化铈纳米酶的动态光散射结果；
图5为实施例1中制备的氧化铈纳米酶的类过氧化氢酶活性表征；
图6为实施例1中制备氧化铈纳米酶的类超氧化物歧化酶活性表征；
图7为实施例1中制备氧化铈纳米酶治疗脱发的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。
实施例1：具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶的合成
(1)氧化铈纳米酶的合成：
将0.4g醋酸铈水合物和3.2g油胺加入到15ml二甲苯中搅拌12小时，形成络合物，以2摄氏度每分钟的升温速度将反应物升温至90℃，将1ml去离子水注射到反应体系中，保持90摄氏度老化3小时，丙酮沉淀，离心得到氧化铈纳米粒。
结果如图1所示，对氧化铈纳米粒用透射电镜进行形貌表征，粒径约为1～8nm。
如图2所示，使用X射线衍射仪对氧化铈纳米粒进行结构表征，显示氧化铈纳米粒具有较好的结晶性。
如图3所示，使用X射线光电子能谱对氧化铈纳米粒进行结构表征，显示氧化铈纳米粒表面同时存在三价铈离子和四价铈离子。
(2)氧化铈纳米酶的合成：
将0.5ml氧化铈纳米粒和20mg聚乙二醇加入到5ml氯仿中并于水浴超声锅中超声10min。将上述混合液于60℃条件下旋蒸1小时后，加入1ml去离子水水化，得到水分散性良好的聚乙二醇修饰的氧化铈纳米粒，从而得到可用于生物体系的氧化铈纳米酶。
结果如图4所示，氧化铈纳米酶的粒径约为9～30nm。
结果如图5所示，对制备得到的氧化铈纳米酶的过氧化氢酶活性进行表征，氧化铈纳米酶可高效催化过氧化氢的分解。
结果如图6所示，对制备得到的氧化铈纳米酶的超氧化物歧化酶活性进行表征，氧化铈纳米酶可有效清除超氧阴离子。
实施例2：皮内注射氧化铈纳米酶对脱发的治疗效果
药物的制备：将实施例1制备得到的氧化铈纳米酶分散到磷酸盐缓冲液中，制备得到氧化铈纳米酶溶液。
组别设置：
a.对照组：剔除背部毛发后，每日仅涂抹雄激素，共涂抹二十八天。
b.氧化铈纳米酶组：剔除背部毛发后，每日涂抹雄激素，共涂抹二十八天。同时，在剔除背部毛发后的第一、第四、第七、第十和第十四天分别皮内注射100μl氧化铈纳米酶溶液(90μg/ml)。
结果如图7所示，对照组的小鼠在脱毛后28天内背部未明显长出头发，而氧化铈纳米酶组的小鼠背部毛发则出现了显著再生。表明皮内注射氧化铈纳米酶可以有效促进毛发再生，用于脱发治疗。
Claims (6)
1.一种具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用。
2.根据权利要求1所述的具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用，其特征在于，所述的脱发为雄激素源性脱发、精神压力导致的脱发、内分泌异常导致的脱发、营养不足导致的脱发或产后落发。
3.根据权利要求1所述的具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用，其特征在于，所述的氧化铈纳米酶的尺寸为8-30nm。
4.根据权利要求1所述的具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用，其特征在于，所述氧化铈纳米酶由表面修饰聚乙二醇的氧化铈纳米粒构成，氧化铈纳米粒尺寸为1-5nm。
5.根据权利要求1所述的具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用，其特征在于，所述氧化铈纳米酶的制备方法包括：
1)以醋酸铈和油胺为前驱体，以二甲苯为反应溶剂，加热并注入超纯水，继续反应2-8小时后，经不良溶剂沉淀，得到氧化铈纳米粒；
2)将聚乙二醇溶于氯仿中，加入氧化铈纳米粒后超声处理，旋蒸除去氯仿，并加入良溶剂水化，得到聚乙二醇修饰的氧化铈纳米酶。
6.根据权利要求5所述的具备活性氧清除能力的氧化铈纳米酶在治疗脱发中的应用，其特征在于，所述步骤1)中不良溶剂选自无水乙醚、乙醇和丙酮中的一种或多种；所述步骤2)中良溶剂选自去离子水、磷酸盐缓冲液、细胞培养基中的一种或多种。
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