[发明专利]一种趋化抗菌纳米材料及其制备方法和应用在审

专利信息
申请号: 202010392016.7 申请日: 2020-05-11
公开(公告)号: CN111529682A 公开(公告)日: 2020-08-14
发明(设计)人: 詹日兴;罗高兴;肖玲;郭熠城;倪文强 申请(专利权)人: 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院
主分类号: A61K38/08 分类号: A61K38/08;A61K47/34;A61K41/00;A61K47/04;A61P31/04
代理公司: 重庆华科专利事务所 50123 代理人: 康海燕
地址: 400038 重*** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 一种 抗菌 纳米 材料 及其 制备 方法 应用
【说明书】:

发明公开了一种趋化抗菌纳米材料,包括氧化石墨烯和包覆于氧化石墨烯表面的聚多巴胺,所述聚多巴胺表面吸附有抗菌肽,在所述抗菌肽上通过化学反应加载有趋化剂。其解决了细菌入侵机体以及细菌、药物在组织残留的问题。本发明还公开了上述趋化抗菌纳米材料的制备方法及应用。

技术领域

本发明涉及医用卫生材料,具体涉及一种趋化抗菌纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术

感染对人类健康构成巨大的威胁,在过去的几十年里,抗生素为感染性疾病带来的希望,拯救了许多生命。但是抗生素引发的过敏反应、毒性反应以及细菌耐药性等问题不容小觑。非抗生素抗菌剂是目前抗菌研究的重要方向。

目前所研究的非抗生素抗菌剂主要包括原始金属纳米粒子、氧自由基、光热材料、抗菌肽等等。这些材料和方法尽管在杀灭细菌方面具有一定的优势,但也有一些局限性,如选择性差、损伤正常组织和细胞、低活性和不稳定性等。此外,细菌和药物的残留对组织有非常严重的影响。因此,将细菌从伤口组织中引出、捕获并杀死,将是减少药物、细菌在组织内残留、降低组织损伤的有效方式。

当前非抗生素抗菌方法的研究热点主要有抗菌肽、光热疗法和有毒的小分子。抗菌肽是一种由多细胞生物分泌的对抗病原微生物的防御物质,它与细菌结合可以通过增加膜通透性,从而破坏其屏障功能。细菌膜的结构比较保守、难以突变,因此抗菌肽不易引起细菌耐药性,有望作为抗生素的理想替代品。然而,抗菌肽不够稳定,需要载体支持。

石墨烯、金纳米棒等光热材料既具有抗菌性能,又是良好的载体。例如,氧化石墨烯GO可以吸收808nm的近红外光并将其转换为热能。此外,GO带有丰富的基团如羧基和羟基,它们可以通过化学反应来连接不同类型的小分子,因此它可以作为一种很好的载体。为此,我们推测抗菌肽和GO的组合将形成一种非常优异的抗菌系统。

但是细菌和药物残留对组织有非常严重的影响。细菌的趋化性是指环境刺激,特别是化学物质,它能驱动细菌向生理上有利的位置移动。细菌趋化的主要机制是细菌鞭毛通过周期性的交替平滑游动和短暂的方向性变化,从而执行有偏向的随机运动。细菌趋化性显示了将细菌从感染部位转移出去的潜力,然而目前几乎没有利用细菌趋化性设计抗菌材料的研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种趋化抗菌纳米材料及其制备方法和应用,其解决了细菌入侵机体以及细菌、药物在组织残留的问题。

本发明所述的趋化抗菌纳米材料,包括氧化石墨烯和包覆于氧化石墨烯表面的聚多巴胺,所述聚多巴胺表面吸附有抗菌肽,在所述抗菌肽上通过化学反应加载有趋化剂。

进一步,所述氧化石墨烯为单片层结构。

进一步,所述抗菌肽为短杆菌肽、乳酸杆菌素、天蚕素、防御素、蛙皮抗菌肽或乳链菌肽;所述趋化剂为赖氨酸、精氨酸、谷氨酰胺、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸或硫化物。

进一步,所述抗菌肽为HHC-36,序列为KRWWKWWRR,所述趋化剂为L-赖氨酸。

一种趋化抗菌纳米材料的制备方法,其包括如下步骤:

S1,将盐酸多巴胺加入到Tris-HCl缓冲液中,然后加入氧化石墨烯,超声处理后,搅拌反应,以在氧化石墨烯表面包覆聚多巴胺,离心,得到PDA@GO;

S2,将抗菌肽和S1得到的PDA@GO加入到Tris-HCl缓冲液中,搅拌反应,以在聚多巴胺表面吸附抗菌肽,离心,得到抗菌肽-PDA@GO;

S3,将趋化剂溶解于Tris-HCl缓冲液中得到趋化剂溶液,先加入NHS在温度为25~30℃的条件下搅拌反应2~3h,然后加入EDC和抗菌肽-PDA@GO,搅拌反应,以在抗菌肽上通过脱水缩合反应加载趋化剂,离心,得到趋化抗菌纳米材料即趋化剂/抗菌肽-PDA@GO。

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