[发明专利]一种近红外光响应的埃洛石基纳米抗菌复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种近红外光响应的埃洛石基纳米抗菌复合材料，它包括埃洛石纳米管载体及依次包覆在其表面的聚多巴胺层和普鲁士蓝纳米粒子，具体制备步骤包括：向埃洛石纳米管分散液中加入多巴胺，进行旋转混匀，制备HNTs@PDA纳米颗粒；在搅拌条件下，将铁盐‑铁氰化钾混合液滴加至HNTs@PDA纳米颗粒的分散液中，避光搅拌反应，制得所述埃洛石基纳米抗菌复合材料。本发明可实现普鲁士蓝纳米粒子在埃洛石载体表面的高效负载，所得抗菌复合材料兼具光热疗法和化学动力疗法两种抗菌机制，具有光谱抗菌性和良好的生物安全性；且涉及的制备方法简单、反应条件温和、成本低，适合推广应用。

技术领域

本发明属于抗菌材料技术领域，具体涉及一种近红外光激发的具有广谱抗菌活性的埃洛石基纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

细菌感染一直都是全球范围内人们所面临的严重生命健康威胁，抗生素因其卓越的杀菌能力、较低的成本、产量高和相对较低的副作用而成为临床治疗细菌感染的首选。然而，随着抗生素在医疗和农业领域的滥用，产生了大量具有多耐药性(MDR)的“超级细菌”，使得负载抗生素的抗菌材料杀菌效果大大降低。为对抗不断产生的超级细菌，迫切需要进一步探索和研究可取代传统抗生素的新型抗菌材料。

目前，普遍的抗菌材料主要包含金属氧化物、贵金属等无机抗菌材料，天然高分子、水凝胶等有机抗菌材料以及聚合物基复合材料、天然硅酸盐黏土基复合材料等复合抗菌材料。普鲁士蓝(PB)、四氧化三铁以及过氧化铜等无机纳米抗菌材料能够发生Fenton反应产生活性氧，氧化破坏细胞膜及细胞质，从而抑制细菌增殖；但小粒径纳米颗粒易团聚，稳定性差，难回收，生物毒副作用大。

硅酸盐黏土矿物比表面积较大，表面羟基丰富，能够作为载体固定和分散无机纳米抗菌材料，进而提升无机抗菌材料的抗菌性能。其中，埃洛石纳米管(HNTs)属于一种天然存在的粘土材料，这种矿物具有中空螺旋纳米结构、高表面积、机械和化学稳定性、功能化潜力高、生物相容性好和低成本等特性；在制备聚合物纳米复合材料、药物缓释、生物安全给药和手性药物对映体分离等方面已有较多的应用。如：专利CN109619100A提供了一种复合有季铵盐的埃洛石基纳米抗菌复合材料的制备方法，并证实该复合抗菌微粒针对多种霉菌、变色菌、腐朽菌和细菌具有优秀的抗菌活性，在竹木材加工领域具有十分广泛的工业化应用价值；专利CN110773002A公开了一种埃洛石基抗菌复合纳米纤维膜，具有长效的抗菌性能和很好的空气过滤性能。然而，目前用于抗菌的埃洛石基纳米复合材料仍普遍存在制备方法复杂、抗菌机制单一，难以实现广谱杀菌以及抗菌效果且难以维持等缺陷。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的问题和不足，提供一种近红外光激发的具有广谱抗菌活性的埃洛石基纳米复合材料，通过在埃洛石表面修饰一层聚多巴胺涂层(PDA)并进一步促进普鲁士蓝纳米颗粒在聚多巴胺涂层上的原位生长；使所得埃洛石基纳米复合抗菌材料同时具有光热疗法(PTT)和化学动力疗法(CDT)两种抗菌机制，并具有光谱抗菌性和良好的生物安全性；且涉及的制备方法简单、反应条件温和、成本低，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种近红外光响应的埃洛石基纳米抗菌复合材料，它包括埃洛石纳米管载体及依次包覆在其表面的聚多巴胺层和普鲁士蓝纳米粒子。

上述方案中，所述普鲁士蓝纳米粒子的粒径为10～50nm。

上述方案中，所述埃洛石纳米管载体管径为50～100nm，长度为1～2μm。

上述一种近红外光响应的埃洛石基纳米抗菌复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将埃洛石纳米管分散在缓冲液中，进行超声处理，得埃洛石纳米管分散液；向其中加入多巴胺，进行旋转混匀，离心，洗涤、干燥，得HNTs@PDA纳米颗粒；

2)将HNTs@PDA纳米颗粒分散于水中，得悬浮液I；将铁盐、铁氰化钾均匀溶解于水中，得混合液II；