[发明专利]光响应性释放万古霉素的锌有机框架复合材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种光响应性释放万古霉素的锌有机框架复合材料的制备方法及其应用。该复合材料通过将万古霉素包封在锌有机框架内，并由聚多巴胺进一步修饰其表面构成，材料简称为Van@ZIF‑8@PDA，其中Van为万古霉素，ZIF‑8为锌有机框架，PDA为聚多巴胺。首先，将万古霉素和六水硝酸锌溶于水溶液，混合搅拌；然后逐滴加入2‑甲基咪唑溶液，再次搅拌后离心洗涤真空干燥得到包封万古霉素的锌有机框架（Van@ZIF‑8）；再将多巴胺加到Van@ZIF‑8的Tris‑HCl溶液中混合搅拌，离心洗涤真空干燥得到Van@ZIF‑8@PDA复合材料。本发明属于抗菌药物领域，作为一种新型抗菌药物，其对万古霉素中介耐药金黄色葡萄球菌Mu50及其生物膜均有显著的抑制作用，并能显著降低抗生素的工作浓度，在耐药菌的治疗上具有巨大的潜力。

技术领域

本发明属于生物医药抗菌领域，涉及光响应性释放万古霉素的锌有机框架复合材料的制备方法，以及作为抗菌药物的应用。

背景技术

抗生素是预防和治疗细菌感染最常见的治疗方法。但抗生素的滥用会导致耐药菌的出现和流行。此外，细菌感染和生物膜形成是一个严重的临床问题。因此，迫切需要针对细菌感染和生物膜的替代治疗策略，以减少耐药性的出现。

近年来，具有高载药能力等特点的纳米材料正成为抗菌领域的新型药物制剂。与传统抗生素相比，纳米材料因具有独特的抗菌机理，其诱导细菌产生耐药性的可能性较小。其中，锌有机框架（ZIF-8）因具有高孔隙率，广泛用于药物递送的纳米载体。据报道，ZIF-8是一种pH响应的纳米载体，在生理环境中稳定，但在酸性条件下可以降解释放锌离子，释放的锌离子有助于抑制细菌生长。

光热疗法可以利用光热剂将近红外光转换成热能从而杀死细菌。相比于传统的抗生素治疗，光热疗法具有规避耐药性的优势且对健康组织的热损伤小。聚多巴胺（PDA）由于其合成相对简单，良好的生物相容性和较高的光热转化效率而被广泛研究。PDA可以在多种材料上形成表面附着的纳米涂层，更重要的是，ZIF-8表面的PDA修饰可以增强其稳定性，降低其毒性，从而提高其生物相容性。

较低的温度在短时间内不足以完全消除顽固的细菌感染，仅通过光热疗法来完全消除细菌可能需要更高的温度，这会损害邻近的健康组织。因此，可以利用光热疗法和抗生素治疗的优点，开发出一种新型的智能控制药物释放纳米系统。在近红外光光照下，智能地在感染部位释放抗生素，并联合光热治疗协同抗菌。这些协同策略可以充分发挥两者的优势，增强抗菌效果，同时降低抗生素的工作浓度。

发明内容

本发明提出了一种光响应性释放万古霉素的锌有机框架复合材料的制备方法及其应用。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

光响应性释放万古霉素的锌有机框架复合材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法是通过一锅反应合成包封万古霉素的锌有机框架，聚多巴胺修饰于其表面得到纳米复合材料。

具体制备过程包括以下步骤：

步骤一：万古霉素（5 mg）和六水硝酸锌（0.2 g）溶解在5 mL的水中，混合液搅拌5 分钟；

步骤二：在上述所得混合液中逐滴加入10 mL 2-甲基咪唑溶液， 再次搅拌15 分钟，离心收集后用H₂O和甲醇混合洗涤三次，然后在真空下干燥得到Van@ZIF-8；

步骤三：将5 mg Van@ZIF-8悬浮在30 mL的Tris-HCl缓冲液 （10 mM，pH 8.5）中。超声搅拌5 分钟后，加入5 mg盐酸多巴胺，室温搅拌2 小时。

步骤四：离心收集后用H₂O和甲醇混合洗涤3次，然后在真空下干燥制得最终的产品Van@ZIF-8@PDA。