[發明專利]抗菌肽修飾金納米棒的復合光熱抗菌劑的制備方法及用途

有效

• 申請號: 201710636653.2
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107441489B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 劉磊;張杰;馮永海;陳清玉;董明東
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A61K47/62
• 分類號: A61K47/62;A61K41/00;A61K38/08;A61P31/04;B22F9/24;B22F1/00;B82Y40/00;B82Y30/00
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本發明公開了抗菌肽修飾金納米棒的復合光熱抗菌劑的制備方法及用途，屬于材料制備技術領域。特指利用抗菌多肽對金納米棒進行修飾，通過抗菌肽自身抗菌效果和在近紅外光照射下產生的光熱效果，協同的高效殺菌，其步驟主要包括：（1）制備金種；（2）制備金納米棒；（3）制備抗菌多肽溶液；（4）制備抗菌肽修飾金納米棒的復合光熱劑；（5）光熱抗菌。本技術發明將抗菌多肽修飾于具有強NIR吸收的金納米棒上，并應用于光熱抗菌。利用抗菌肽自身較好的抗菌效果和近紅外光照射下產生的光熱效果，協同的高效的，通過較低的能量輸入，達到更好的抗菌效果。

技術領域

本發明涉及一種光熱抗菌劑的制備方法及其用途，特指利用抗菌多肽對金納米棒進行修飾，通過抗菌肽自身抗菌效果和在近紅外光照射下產生的光熱效果，協同的高效殺菌，屬于材料制備技術領域。

背景技術

目前，全球抗生素濫用問題日益嚴重，特別是發展中國家。據統計，2013年全球抗生素消耗量約33萬噸；我國抗生素消耗量達16.2萬噸，約占全球消耗量的一半。由于抗生素大劑量使用和濫用，在過去的20年出現了許多新的多重耐藥(Multidrug-resistant,MDR)的“超級細菌”，例如，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(Methicillin-resistantStaphylococcus aureus,MRSA)，抗萬古霉素腸球菌(Vancomycin-resistantEnterococcus,VRE)和NDM-1超級細菌等。目前，細菌治療的主要途徑是通過抗生素治療。但是，多重耐藥菌對多種抗生素耐藥，且產生耐新藥性需時較短。其次，新型抗生素研發需時長、成本高。此外，其它抗菌方法如殺菌劑氯氣、銀、強氧化劑的使用，低溫等離子體技術和光催化降解等，由于自身存在的缺點和潛在危害限制其在活體內(In vivo)抗菌感染的應用研究。

光熱治療法(Photothermal therapy，PTT)又稱為光熱分解(Photothermolysis)，作為治療腫瘤細胞新方法得到了廣泛的關注和研究。它是利用具有較高光熱轉換效率的光熱劑，在易穿透組織的近紅外(NIR)光照射下，將光能轉化為熱能通過細胞熱消融途徑來實現不可逆細胞破壞的一種治療方法。近年來，其在殺菌領域的應用也備受關注。其中，對光熱治療的研究主要著重于光熱劑的研究。目前，研究中的光熱材料主要有貴金屬納米顆粒(優點：強NIR吸收，易與生物分子結合；缺點：細菌選擇性差)，碳納米材料(優點：較大的光熱轉換面積；缺點：近紅外區吸收能力差)，金屬非金屬化合物(優點：成本低，合成方便；缺點：光熱轉換效率較低)，聚合物納米材料(優點：易于形成抗菌涂層，薄膜；缺點：光熱轉換效率低、生物相容性較差)，無機生物復合材料(優點：對細菌具有識別性；缺點：自身不具備殺菌性能)等。從中我們可以看出，金納米棒(AuNRs)是理想的光熱材料，但是由于細菌識別差，在光熱殺死細菌的同時，正常細胞也受到傷害。生物分子修飾的金納米棒本身不具備抗菌性能，故在無近紅外光作用的情況下，殘余耐藥菌可能會繼續生長。因此，我們尋求一種更好是生物體用來修飾金納米棒，以期得到更好的復合光熱劑。

抗菌多肽(Antimicrobial Peptides，AMPs)：是廣泛存在于生物體內，由特定基因編碼產生，具有抵御外界微生物侵害及清除體內突變細胞作用的一類小分子多肽，是生物天然免疫防御系統的重要組成部分。抗菌肽自身具有較好的抗菌效果，但單一存在的抗菌肽容易被體內的酶消化降解。因此，我們將抗菌肽修飾于金棒上，使得抗菌多肽形成團聚體，這樣既發揮了其自身的優點，也避免了其缺點。

發明內容

本發明將抗菌多肽修飾于具有強NIR吸收的金納米棒上，并應用于光熱抗菌。其優點在于利用抗菌肽自身較好的抗菌效果和近紅外光照射下產生的光熱效果，協同的高效的，通過較低的能量輸入，達到更好的抗菌效果。

本發明采用的技術方案是：

一種抗菌肽修飾金納米棒的復合光熱抗菌劑的制備方法，按照以下步驟進行：