具有过氧化物酶样活性和温和光热效应的Fe3+-花旗松素纳米酶氧化葡聚糖/胺化明胶水凝胶用于压力性溃疡修复

本研究创新性地构建了基于Fe3+-花旗松素（TAX）纳米酶（NZs）的可注射自修复水凝胶，该体系兼具过氧化物酶（POD）催化活性和808 nm近红外（NIR）光热协同效应，能高效催化H2O2生成•OH（抗菌率≥98%），并通过缓释TAX和Fe3+调控伤口微环境，显著促进压力性溃疡（PUs）修复过程中成纤维细胞增殖和生长因子表达。

　　

Highlight

本研究开发了一种基于金属-多酚配位网络的新型纳米酶系统，将天然黄酮类化合物花旗松素（Taxifolin, TAX）与三价铁离子（Fe³⁺）结合形成功能化纳米颗粒（Fe³⁺-TAX NZs），该体系展现出双重特性：① 类过氧化物酶（POD）活性可催化伤口部位过氧化氢（H₂O₂）转化为羟基自由基（•OH）；② 在808 nm近红外光照射下产生温和光热效应（<50°C）。这两种特性协同作用可有效清除细菌生物膜，同时对哺乳动物细胞具有良好生物相容性。

Materials

花旗松素（TAX，纯度98.0%）购自中国食品药品检定研究院，三氯化铁（FeCl₃•6H₂O）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP K30）购自合肥巴斯夫生物技术有限公司。明胶（Gel，猪源，分子量9000 Da）和葡聚糖（DEX，分子量10000 Da）分别购自西陇科学股份有限公司和上海麦克林生化科技有限公司。

Characterization of Fe³⁺-TAX NZs

透射电镜（TEM）显示Fe³⁺-TAX NZs呈不规则形态（图2A），粒径分布为56.82±9.13 nm（图2B）。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）证实TAX的C=O基团与Fe³⁺发生配位（1150-1200 cm^-1峰减弱）。X射线衍射（XRD）谱图显示特征峰消失，表明形成了非晶态结构。紫外-可见吸收光谱在280 nm和360 nm处出现TAX特征吸收峰，而Fe³⁺配位后发生红移。

Conclusion

通过将Fe³⁺-TAX NZs负载于胺化明胶/氧化葡聚糖水凝胶中，构建的FTH-NO+NIR治疗体系展现出：①体外显著抗菌效果（对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑制率≥98%）；②促进小鼠成纤维细胞增殖；③体内加速压力性溃疡愈合，下调炎症因子（TNF-α、IL-6、IL-1β）表达并上调生长因子水平。这种整合纳米酶催化、光热治疗和缓释给药的多功能水凝胶为慢性创面治疗提供了新策略。