[发明专利]一种抗菌纳米探针BSA@AuNc-AMP-Ce6及其制备方法和应用

说明书

本发明属于金属纳米材料技术领域，具体公开了一种抗菌纳米探针BSA@AuNc‑AMP‑Ce6及其制备方法和应用。通过Au‑S键将Ce6标记的抗菌肽连接到BSA@AuNc上，在多肽序列中PLGVRG为明胶酶酶切序列，可被S.aureus菌分泌的明胶酶识别并切断。引入光敏剂Ce6进行PDT抗菌，利用它在激光的照射下，产生活性氧(ROS)，导致微生物分子的氧化并导致细胞损伤和死亡，与抗菌肽(AMP)产生协同作用。本发明制备的抗菌纳米探针BSA@AuNc‑AMP‑Ce6具有较传统抗菌肽更优异的抗菌性能，并且生物相容性好，对机体细胞的正常生理活动干扰小，毒性低，安全性高。

技术领域

本发明属于金属纳米材料技术领域，具体涉及一种具有抗菌性能以及光动力治疗的新型纳米探针BSA@AuNc-AMP-Ce6及其制备方法和应用。

背景技术

近年来随着科技的发展，荧光纳米材料由于在量子尺寸效应、等离子共振效应及量子隧道效应等方面的特性，展现出与众不同的光学、化学、电学以及催化性能，使其在科学界备受关注。目前已研究发现的荧光纳米材料主要有:有机染料、碳量子点、聚合物点、半导体量子点、荧光金属纳米簇(FM NCs)等。目前，研究发现的荧光金属纳米簇已有多种，例如铂纳米簇、金纳米簇、银纳米簇、铜纳米簇以及各种合金纳米簇等。由于荧光金属纳米簇合成方法较为简单、荧光强度较强、同生物分子具有良好的相容性且稳定性较好，使其在环境监测、生物成像、疾病监测、催化、光电学等多个领域具有广阔的前景。因此，研发荧光性强、毒性小、合成简便经济的荧光金属纳米簇及其应用对快速发展的现代经济社会有着重要的意义。

抗菌肽(Antimicrobial Peptides AMPs)又称微生物肽或肽抗生素，被誉为天然抗生素，由多种组织及细胞产生，为大多数生物提供第一道防线。大部分AMPs一般由10～60个氨基酸残基组成，分子量在3～6KDa之间，显示出0至+7的不同净电荷，31％～70％之间的疏水百分比。如今世界各地的抗生素耐药性问题已日渐增长，人们对抗生素要求大大提升，然而细菌耐药性的发展速度远远超过对抗生素的研究，抗菌肽以它独有的优势脱颖而出。

光动力治疗是指在特定激发波长的照射下，光敏剂产生活性氧(ROS)，ROS会对生物分子(蛋白质、脂质和核酸)产生氧化作用，导致细胞死亡。光动力治疗产生作用主要基于以下三点：光敏剂(PS)、光和氧气，这三种组分的相互作用导致产生活性氧(ROS)。

随着科学技术的不断发展，制备纳米级光敏剂或者将光敏剂负载在纳米材料上进行杀菌，被称为纳米光动力杀菌技术，近年来受到了广泛的关注。但是，现有的光敏剂负载在纳米材料上，仅仅依靠光敏剂杀菌，杀菌效果不明显。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明将抗菌肽与光敏剂同时固定在纳米团簇上，提供一种BSA@AuNc-AMP-Ce6复合纳米抗菌材料，本发明制备的抗菌复合材料在抑菌、杀菌领域均有广泛的应用前景。

本发明的具体技术方案如下所述：

抗菌纳米探针BSA@AuNc-AMP-Ce6由牛血清蛋白还原和保护的金纳米团簇(BSA@AuNc)、抗菌肽和光动力治疗分子组成。

制备抗菌纳米探针BSA@AuNc-AMP-Ce6采用的金纳米团簇，由牛血清蛋白还原和保护，其最大发射为650nm，粒径约为13nm，电位约为-24mV。

抗菌肽GKRWWKWWRRPLGVRGC(简写AMP)，其中PLGVRG为明胶酶酶切序列，可被S.aureus菌分泌的明胶酶识别并切断。采用常规的固相Fmoc法合成，即固相树脂上被Fmoc保护的单体氨基酸去保护后露出氨基，通过缩合反应与溶液中氨基酸的羧基形成肽键，从而将氨基酸连接到树脂上，使肽链从C端向N端延伸，直至合成所需肽链。