[发明专利]一种纳米银结合光敏剂聚合物胶束及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种纳米银结合光敏剂的聚合物胶束的制备方法及应用。它是以嵌段共聚物聚天冬氨酸‑b‑聚己内酯形成聚合物胶束为纳米载体，在胶束的聚天冬氨酸外层原位还原形成纳米银；其中，聚天冬氨酸‑b‑聚己内酯胶束PM：原卟啉：纳米银的重量份数比为1：(0.1‑0.5)：(0.01‑0.1)。本发明的聚合物胶束可明显提高对细菌的杀灭效率。其制备工艺简单，纳米银的使用以及光动力治疗均不会使细菌产生耐药性。与单独负载纳米银或光敏剂的聚合物胶束相比，能通过发挥纳米银和光动力治疗的协同抗菌作用，展现出更强的抗菌活性，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米生物医药材料领域，涉及一种内部包载疏水光敏剂原卟啉且外层原位负载纳米银的聚合物胶束的制备方法及其在协同治疗细菌感染中的应用。

背景技术

近年来抗生素的滥用导致多药耐药细菌数量的增长速度已远远超过新抗生素的发现速度。因此，探索能替代抗生素的抗菌剂或抗菌治疗策略已成为人们研究的热点。由于光动力疗法是利用光敏剂和光源将组织氧转化为具有毒性的活性氧物质（Reactiveoxygen species, ROS）去破环细胞膜和造成DNA损伤，具有创伤小、选择性高、毒副作用低、不会诱导细菌产生耐药性等优点，因此近年来光动力疗法在抗菌和抗感染方面的研究日益增多。光敏剂在光动力治疗中的作用是至关重要的。目前人们已经发现的可以转化和吸收光能的化合物大多具有稳定性差、转化效率低、毒副作用大等缺点，所以它们无法作为光敏剂应用于光动力治疗中。原卟啉（Protoporphyrin IX, PpIX）作为血红蛋白、叶绿体和细胞色素C的重要组成成分，具有良好的生物相容性，而且是一种应用广泛的光敏剂。然而，PpIX水溶性差及在生理环境下易聚集，导致其ROS产生效率和生物利用度低，限制了它作为光敏剂在临床方面的应用。

大量研究表明，利用载体材料如二氧化硅颗粒、转铁蛋白包覆的上转换纳米颗粒、石墨烯氧化物量子点、聚合物胶束等可有效负载疏水性PpIX并明显改善PpIX在生理环境中的溶解度和稳定性问题。其中，聚合物胶束凭借稳定、低毒、缓释等特点在PpIX递送方面具有很大优势。而且，聚合物胶束可同时负载多种药物，为实现联合治疗提供了机会。

纳米银作为一种广谱纳米抗菌剂可以破坏细胞壁结构，改变细菌渗透性并诱导细菌释放具有杀伤作用的ROS。与此同时，进入细菌内部的纳米银会与其遗传物质结合，阻止细菌自身的转录和翻译过程。但是，纳米银在生理环境中很不稳定，容易聚集，致使抗菌效率大大下降。而聚合物胶束作为一种优异的纳米药物载体可有效防止纳米银的聚集。因此，利用聚合物胶束将纳米银和光敏剂原卟啉良好地结合于一体，实现光动力治疗与纳米银协同抗菌，是一种具有发展潜力的联合抗菌方法。

发明内容

本发明旨在发明一种纳米银结合光敏剂的聚合物胶束，用于实现光动力治疗与纳米银的协同抗菌，从而增强细菌感染的治疗效果。本发明的协同抗菌体系将具备以下一些优势：1）能解决纳米银聚集沉淀的问题，提高纳米银在生理环境下的稳定性；2）纳米银的使用以及光动力治疗均不会使细菌产生耐药性；3）利用光动力治疗中产生的活性氧物质与具有广谱抗菌性能的纳米银实现协同抗菌，提高对细菌的杀灭作用。例如以生物发光的金黄色葡萄球菌为目标细菌通过96孔板生物发光实验测定四种聚合物胶束对细菌的杀灭作用。实验结果显示空白胶束在有、无光照条件下均不具备抗菌能力；单独负载纳米银的聚合物胶束对细菌的杀灭能力与光照无关；在光照条件下，浓度为200μg/mL的单独负载原卟啉的聚合物胶束展现出优异的杀菌能力，而在相同光照条件下，浓度仅为150μg/mL的纳米银结合光敏剂原卟啉的聚合物胶束即可达到相同效果，展现出优异的协同抗菌效果）。

为实现上述目的，本发明公开了如下的技术方案：