本發(fā)明屬于抗菌劑，具體涉及一種基于雙草酸酯和金絲桃素的納米抗菌材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、抗生素的濫用和細菌智能進化，導致了耐藥性的迅猛蔓延。其中，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌是最危險的耐藥細菌之一，可引起感染甚至死亡。傷口感染中細菌生物膜的廣泛存在是根除感染困難的一個關鍵因素。在這種情況下，探索開發(fā)不會引起細菌耐藥性并且對環(huán)境無害的抗菌材料至關重要。

2、無抗生素策略是應對抗菌抗性挑戰(zhàn)的重要新興方法。其中，抗菌光動力療法(apdt)利用光、氧和光敏劑的共同作用來破壞微生物，在抗菌應用中極具潛力。apdt利用光、氧和光敏劑的共同作用來破壞微生物，在抗菌應用中極具潛力。因生物膜無法阻止apdt實現(xiàn)傷口內(nèi)活性氧的增加，apdt對生物膜基質(zhì)強度和組成病原體代謝活性存在活性氧誘導的氧化應激、生物膜基質(zhì)弱化，粘附損失和成分變化的影響，吸收的光能始終通過兩種關鍵的分子光敏劑介導的機制用于殺菌或抑菌效果。比如公開號為cnl14949206a的專利申請公開了一種光動力治療細菌性眼內(nèi)炎的新型抗菌療法，包括：選取ttpy分子；采用dmso對ttpy溶解得5mm的母液；采用pbs溶液稀釋母液；將稀釋后的母液注射入大鼠眼內(nèi)；對注射部位進行一定條件的光照，實現(xiàn)有效的體內(nèi)抗菌。再比如公開號為cn117618557a的專利申請公開了一種噬菌體介導靶向光敏劑及其制備方法和應用，當噬菌體靶向特異性結合到細菌表面后，光敏分子也隨著噬菌體在細菌表面聚集，相比于使用等濃度游離光敏分子治療，被結合在噬菌體上的光敏分子能夠定向聚集在細菌周圍，光照射激發(fā)后在細菌周圍產(chǎn)生的ros更高，對細菌的破壞力更強。

3、然而，細菌生物膜具有限制藥物和光敏劑滲透的作用，且易受環(huán)境氧光在組織中的穿透深度受到組織光學性質(zhì)和生物膜的影響使得apdt應用受限。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙草酸酯(cppo)和金絲桃素的納米抗菌材料及其制備方法和應用，該抗菌納米材料是以超分子自組裝的形式將化學發(fā)光劑cppo與光敏劑金絲桃素有機結合，通過細菌生物膜微環(huán)境特征誘導化學發(fā)光，以此形式激活抗菌光動力療法。本發(fā)明中的抗菌納米材料對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的抗菌效果顯著。

2、具體的技術方案如下：

3、本發(fā)明提供了一種基于雙草酸酯和金絲桃素的納米抗菌材料，所述納米抗菌材料包括雙草酸酯和金絲桃素，

4、所述納米抗菌材料是雙草酸酯和金絲桃素通過超分子自組裝形成的納米顆粒。所述納米顆粒中cppo與金絲桃素通過范德華力、氫鍵和π-π堆疊等作用力緊密相接。

5、優(yōu)選的，所述納米抗菌材料的粒徑為50～60nm。

6、所述納米抗菌材料中雙草酸酯和金絲桃素的負載量分別為60％～70％和30％～40％。

7、該抗菌納米材料需要通過化學發(fā)光自激活光敏劑實現(xiàn)光動力療法，所需化學發(fā)光劑的發(fā)射波長需對應光敏劑的激發(fā)波長，本發(fā)明選用化學發(fā)光劑cppo發(fā)射波長在595nm左右，金絲桃素的激發(fā)波長在592nm，二者相應波長吻合，從而保證二者結合能自發(fā)激活抗菌光動力療法。

8、本發(fā)明還提供了所述納米抗菌材料的制備方法，在避光的條件下，雙草酸酯和金絲桃素通過超分子自組裝形成所述納米抗菌材料。

9、優(yōu)選的，所述雙草酸酯和金絲桃素的摩爾比為1-5：2-5。具體摩爾比包括但不限于1：1、2：1、3：1、5：1、1：5、1：3、1：2。

10、具體的，所述超分子自組裝(反溶劑沉淀法)包括以下步驟：

11、所述雙草酸酯溶解于無水乙醇中得到混合液1，所述金絲桃素溶解于二甲亞砜中得到混合液2，將混合液1勻速加入混合液2中發(fā)生超分子自組裝。

12、作為優(yōu)選，所述混合液1的摩爾濃度為3mm，所述混合液2的摩爾濃度為1mm，

13、所述勻速的速度為0.2ml/min。

14、當cppo和金絲桃素摩爾比為3：1，制備得到的納米抗菌材料分散性良好且形態(tài)規(guī)整。在本發(fā)明實施例中以摩爾比為3：1作為示例，但不限于此。

15、優(yōu)選的，所述超分子自組裝的條件為：25℃反應30min。

16、發(fā)生超分子自組裝得到的混合溶液離心并用水洗滌分散制得超分子自組裝自激活納米材料。合成混合液后離心速度為10000rpm，將離心后得到的超分子自組裝光動力納米顆粒透析24h。

17、本發(fā)明還提供了所述納米抗菌材料在制備抗菌劑中的應用。

18、優(yōu)選的，所述抗菌劑中的菌為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。所述抗菌納米材料對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的抑菌率為98％。

19、本發(fā)明的機理如下：

20、本發(fā)明在利用細菌生物膜微環(huán)境中的h2o2激活cppo的化學發(fā)光，同時產(chǎn)生co2氣體，氣體分子有助于藥物深層滲透生物膜；

21、所述超分子自組裝自激活光動力納米顆粒中cppo被誘導發(fā)光后，激活光敏劑金絲桃素產(chǎn)生單線態(tài)氧，殺傷細菌生物膜；

22、金絲桃素本身具有抑制h2s生成酶cbs的作用，通過酶抑制作用，減少細菌h2s的產(chǎn)生，破壞細菌本身h2s抗氧化應激的自身防御機制。

23、本發(fā)明的有益效果是：

24、本發(fā)明使用超分子自組裝的方法將化學發(fā)光劑cppo和光敏劑金絲桃素有機結合，二者通過化學作用力結合緊密，通過調(diào)節(jié)二者配比得到最適尺寸、分散性的抗菌納米材料。本發(fā)明中的抗菌納米材料具有深層滲透、產(chǎn)活性氧殺傷細菌、抑制h2s破壞細菌自身防御機制三重作用產(chǎn)生的優(yōu)異抗細菌生物膜的性能，且在低濃度(2μg/ml)時對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌仍有較好的抑菌效果。

25、本發(fā)明制備方法中的制備步驟簡便，給藥簡單便于操作，原料安全，反應條件可靠溫和，生物相容性強。

技術特征：

1.一種基于雙草酸酯和金絲桃素的納米抗菌材料，其特征在于，所述納米抗菌材料包括雙草酸酯和金絲桃素，

2.根據(jù)權利要求1所述的納米抗菌材料，其特征在于，所述納米抗菌材料的粒徑為50～60nm。

3.根據(jù)權利要求1所述的納米抗菌材料，其特征在于，所述納米抗菌材料中雙草酸酯和金絲桃素的負載量分別為60％～70％和30％～40％。

4.權利要求1～3任一項所述納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，在避光的條件下，雙草酸酯和金絲桃素通過超分子自組裝形成所述納米抗菌材料。

5.根據(jù)權利要求4所述納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述雙草酸酯和金絲桃素的摩爾比為1-5∶2-5。

6.根據(jù)權利要求5所述納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述超分子自組裝包括以下步驟：

7.根據(jù)權利要求6所述納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述混合液1的摩爾濃度為3mm，所述混合液2的摩爾濃度為1mm，

8.根據(jù)權利要求4所述納米抗菌材料的制備方法，其特征在于，所述超分子自組裝的條件為：25℃反應30min。

9.權利要求1～3任一項所述納米抗菌材料在制備抗菌劑中的應用。

10.根據(jù)權利要求9所述的應用，其特征在于，所述抗菌劑中的菌為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。

技術總結
本發(fā)明公開了一種基于雙草酸酯和金絲桃素的納米抗菌材料及其制備方法和應用，屬于抗菌劑技術領域。本發(fā)明使用超分子自組裝的方法將化學發(fā)光劑CPPO和光敏劑金絲桃素有機結合，二者通過化學作用力結合緊密，通過調(diào)節(jié)二者配比得到最適尺寸、分散性的抗菌納米材料。本發(fā)明中的抗菌納米材料具有深層滲透、產(chǎn)活性氧殺傷細菌、抑制H<subgt;2</subgt;S破壞細菌自身防御機制三重作用產(chǎn)生的優(yōu)異抗細菌生物膜的性能，且在低濃度(2μg/mL)時對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌仍有較好的抑菌效果。

技術研發(fā)人員：樸寄綱,任瑋曄,程葦釔,何莉,陳井泉
受保護的技術使用者：浙江中醫(yī)藥大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2