[发明专利]一种包含多钨酸钆的纳米材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种包含多钨酸钆的纳米材料及其制备方法，属于纳米材料及抗菌药物技术领域。本发明中将钨酸盐与超纯水混合，溶解，得水溶液A，向水溶液A中滴加冰醋酸调节pH，得水溶液B，向水溶液B中滴加钆盐水溶液，搅拌混合，得水溶液C，将水溶液C加热搅拌，得水溶液D，将水溶液D冷却，析晶，重结晶，过滤，得多钨酸钆晶体，将谷胱甘肽与超纯水混合，溶解，得谷胱甘肽水溶液，将多钨酸钆晶体与超纯水混合，溶解，得多钨酸钆水溶液，将谷胱甘肽水溶液和多钨酸钆水溶液混合，超声，紫外光照射处理，得包含多钨酸钆的纳米材料。本发明提供的包含多钨酸钆的纳米材料具有良好的抗菌性能。

技术领域

本发明属于纳米材料及抗菌药物技术领域，涉及一种包含多钨酸钆的纳米材料及其制备方法。

背景技术

目前由细菌引起的传染病成为人类致命的问题。许多依赖抗生素、金属离子和季铵离子的传统控制策略遭受生态毒性、高成本和环境危害的缺点。此外，细菌耐药性的增加对公共健康构成严重威胁，同时促使细菌产生生物膜(生物膜也称为生物被膜，是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。生物膜细菌对抗生素和宿主免疫防御机制的抗性很强，生物膜中存在各种主要的生物大分子如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质)。在纳米技术的推动下，多功能纳米材料如金属纳米结构、金属硫化物/氧化物或其纳米复合材料、功能化聚合物和碳纳米材料有可能击败耐药细菌。另外，H₂O₂已被广泛用作消毒剂。然而，传统药物H₂O₂的浓度(体积比：0.5-3％)妨碍伤口愈合，甚至在细菌消毒过程中损害正常组织。据报道，包括V₂O₅、Fe₃O₄和石墨烯量子点在内的纳米材料具有过氧化物模拟酶能力，可用于协助H₂O₂进行抗菌应用。例如，石墨烯量子点能够催化低浓度的H₂O₂产生羟基自由基(·OH)，其具有比H₂O₂更高的抗菌活性，同时避免较高浓度H₂O₂的毒性。更重要的是，与天然酶相反，过氧化物酶样纳米材料可以防止蛋白质变性或蛋白酶消化。不幸的是，过氧化物酶样纳米材料的进一步应用仍然受到以下限制：(1)许多报道的过氧化物酶样纳米材料的内在细胞毒性仍然是最重要的问题之一；(2)据报道，基于纳米材料的单一模式抗菌过程难以高效地完全消除耐药菌。多种抗菌药物联合治疗模式成为提高抗菌效率的有效途径，可能诱导有效的协同效应。因此，探索具有多重抗菌能力的新型生物相容性过氧化物酶样纳米材料具有重要意义。

光热治疗法(PTT)是利用具有较高光热转换效率的材料，将其注射入人体内部，利用靶向性识别技术聚集在肿瘤组织附近，并在外部光源(一般是近红外光)的照射下将光能转化为热能来杀死癌细胞的一种治疗方法。与临床中的传统癌症治疗模式(手术、化疗和放疗)相比，PTT作为癌症治疗的一种新型无创治疗方法，同时具有较高的治疗效果，不易引起全身不良反应。PTT通常涉及光吸收器，将近红外(NIR)激光转换为特定肿瘤部位的热量，从而实现对肿瘤组织的不可逆消融，包括碳基纳米材料、过渡金属二硫族化合物(MoS₂和WS₂)、黑磷、有机纳米粒子和聚合物(如卟啉体、吲哚菁绿、黑色素)以及最近开发的MXenes。

由于还原型的多钨酸钆在近红外(NIR)区域具有良好的生物相容性和高的光热转换效率，因此被建议用于细菌的光热疗法(PTT)。同时，基于这种光吸收纳米剂的NIR激光诱导热疗已成为最吸引人的策略之一防治细菌。然而，长期暴露以及高功率密度的NIR激光可能导致皮肤损伤，这在PTT中成为一个挑战。我们因此假设过氧化物酶样催化活性和PTT的组合弥补了单一模式抗菌过程的不足，并对伤口表现出了较好的抗菌活性。特别是·OH可引起细胞壁和细胞膜的初始氧化损伤，一旦与PTT结合，损伤的膜通透性增加，对热敏感，可大大缩短治疗时间，减少PTT的副作用，因而这方面的研究具有重要意义。

发明内容