本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥，尤其涉及尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：：1、可穿戴式人工腎(wearable?artificial?kidney，wak)，或稱便攜式人工腎(portable?artificial?kidney)具有完整的透析裝置和流程，但較傳統(tǒng)透析裝置更小巧，類似于背包，可穿戴在身上，實(shí)現(xiàn)尿毒素的高效、持續(xù)性清除。目前符合wak要求的系統(tǒng)多為循環(huán)透析吸附劑系統(tǒng)(recirculating?dialysis?sorbent?system,?redy)濾芯。2、由于腎小球?yàn)V過率下降，腎臟功能衰竭等因素，導(dǎo)致以尿素為主的毒素?zé)o法被排出體外，在體內(nèi)蓄積。當(dāng)尿素的濃度過高，達(dá)到20-30?mmol/l時(shí)，則標(biāo)志著終末期腎病(endstage?kidney?disease,?eskd)的發(fā)生。臨床治療中，尿素清除指數(shù)(kt/v)是一項(xiàng)關(guān)鍵的指標(biāo)，可作為評(píng)估腹膜透析是否充分。但是尿素作為一種親水性較高的小分子物質(zhì)，較難用吸附劑等方法去除，如胺基功能化吸附劑（胺基化sio2）、改性殼聚糖、醛基功能化吸附劑。因此腹透液中尿素的清除問題極其重要。3、redy濾芯的毒素清除部分主體由活性炭、脲酶和氧化鋯磷酸鋯離子交換器組成。首先腹透液通過活性炭部分，去除大部分的非尿素有機(jī)化合物；之后脲酶將尿素分解為碳酸鹽和銨根離子，之后再通過氧化鋯磷酸鋯離子交換器將銨根離子交換為na+和h+，以達(dá)到去除尿素的目的。但最初是采用氧化鋁等材料負(fù)載脲酶，會(huì)導(dǎo)致鋁元素泄露進(jìn)而對(duì)身體產(chǎn)生更嚴(yán)重的毒副作用，此外還存在酶生物利用率低、成本較高等缺點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路1、本發(fā)明旨在至少解決相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提供一種尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料，其可以高效通過生物轉(zhuǎn)化的方法去除腹透液中的尿素，幾乎對(duì)人體沒有毒副作用，同時(shí)zif金屬有機(jī)框架作為載體也使脲酶具有更高的穩(wěn)定性及生物利用率，可用于便攜式人工腎中腹透液或血液中尿素清除，利于降低成本。2、在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料，該尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料包括：3、zif金屬有機(jī)框架；4、脲酶，所述脲酶與所述zif金屬有機(jī)框架中的金屬離子通過靜電吸附連接，且所述zif金屬有機(jī)框架包裹所述脲酶。5、進(jìn)一步地，所述zif金屬有機(jī)框架包括maf-7或zif-8或zif-90。6、進(jìn)一步地，基于所述尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料的總質(zhì)量，所述尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料的粒徑1-2μm。7、在本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種如前面所述的尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：8、使zif金屬有機(jī)框架包裹脲酶，且使所述脲酶與所述zif金屬有機(jī)框架中的金屬離子通過靜電吸附連接。9、進(jìn)一步地，所述制備方法包括以下步驟：10、s1、在hmtz溶液中加入脲酶和氨水，得到混合溶液；11、s2、將所述混合溶液逐滴加入到鋅鹽溶液中，在攪拌的條件下發(fā)生反應(yīng)；12、s3、將步驟s2中反應(yīng)結(jié)束后得到的產(chǎn)物進(jìn)行固液分離；13、s4、對(duì)所述固液分離后得到的固體進(jìn)行冷凍干燥，得到所述尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料。14、進(jìn)一步地，所述混合溶液中，所述脲酶的濃度為0.33~1?g/l。15、進(jìn)一步地，所述混合溶液中，所述脲酶的濃度為0.5~0.7?g/l。16、進(jìn)一步地，步驟s3中，所述固液分離包括第一離心處理，所述第一離心處理的轉(zhuǎn)速為9000~11000?rpm，時(shí)間為5~10?min。17、進(jìn)一步地，步驟s4中，進(jìn)行所述冷凍干燥之前，對(duì)所述固液分離后得到的固體進(jìn)行清洗處理，所述清洗處理包括：18、s41、將所述固液分離后得到的固體分散于水中進(jìn)行超聲處理5~10?min，得到混懸溶液；19、s42、將所述混懸溶液進(jìn)行第二離心處理；20、將所述第二離心處理得到的固體分散于水中重復(fù)進(jìn)行步驟s41和步驟s42。21、進(jìn)一步地，所述冷凍干燥在真空條件下進(jìn)行，溫度為-60~-40℃，時(shí)間為12~24h。22、本發(fā)明實(shí)施例中的上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果之一：23、本發(fā)明的尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料中，脲酶可將尿素分解進(jìn)而清除尿素，zif金屬有機(jī)框架作為載體負(fù)載脲酶，尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料負(fù)載酶穩(wěn)定性較好，特異性高，具有良好的熱穩(wěn)定性和ph穩(wěn)定性，可儲(chǔ)存較長(zhǎng)時(shí)間，生物和血液相容性良好，為清除透析液中過量的尿素提供了一種新的策略和方法。該尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料可實(shí)現(xiàn)便攜式人工腎裝置中腹透液尿素的高效率清除，酶生物利用率高，且解決了redy系統(tǒng)中體積重量大等問題。24、此外，本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。技術(shù)特征：1.一種尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料，其特征在于，包括：2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料，其特征在于，所述zif金屬有機(jī)框架包括maf-7或zif-8或zif-90。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料，其特征在于，基于所述尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料的總質(zhì)量，所述尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料的粒徑1-2μm。4.一種如權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述混合溶液中，所述脲酶的濃度為0.33~1?g/l。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述混合溶液中，所述脲酶的濃度為0.5~0.7?g/l。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述固液分離包括第一離心處理，所述第一離心處理的轉(zhuǎn)速為9000~11000?rpm，時(shí)間為5~10?min。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟s4中，進(jìn)行所述冷凍干燥之前，對(duì)所述固液分離后得到的固體進(jìn)行清洗處理，所述清洗處理包括：10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述冷凍干燥在真空條件下進(jìn)行，溫度為-60~-40℃，時(shí)間為12~24h。技術(shù)總結(jié)本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥
技術(shù)領(lǐng)域：
：，尤其涉及尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料及其制備方法。尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料包括：ZIF金屬有機(jī)框架；脲酶，所述脲酶與所述ZIF金屬有機(jī)框架中的金屬離子通過靜電吸附連接，且所述ZIF金屬有機(jī)框架包裹所述脲酶。尿素生物轉(zhuǎn)化清除材料可以高效通過生物轉(zhuǎn)化的方法去除腹透液中的尿素，幾乎對(duì)人體沒有毒副作用，同時(shí)ZIF金屬有機(jī)框架作為載體也使脲酶具有更高的穩(wěn)定性及生物利用率，可用于便攜式人工腎中腹透液或血液中尿素清除，利于降低成本。技術(shù)研發(fā)人員：歐來良,王彪受保護(hù)的技術(shù)使用者：南開大學(xué)技術(shù)研發(fā)日：技術(shù)公布日：2024/12/26