[發(fā)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

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• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107441489B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 劉磊;張杰;馮永海;陳清玉;董明東
• 申請（專利權(quán)）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(fā)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(shù)領(lǐng)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(chǎn)生的光熱效果，協(xié)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(shù)發(fā)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(chǎn)生的光熱效果，協(xié)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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)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(chǎn)生的光熱效果，協(xié)同的高效殺菌，屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，全球抗生素濫用問題日益嚴重，特別是發(fā)展中國家。據(jù)統(tǒng)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(xiàn)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(chǎn)生耐新藥性需時較短。其次，新型抗生素研發(fā)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(shù)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(nèi)(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(guān)注和研究。它是利用具有較高光熱轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為熱能通過細胞熱消融途徑來實現(xiàn)不可逆細胞破壞的一種治療方法。近年來，其在殺菌領(lǐng)域的應用也備受關(guān)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(yōu)點：強NIR吸收，易與生物分子結(jié)合；缺點：細菌選擇性差)，碳納米材料(優(yōu)點：較大的光熱轉(zhuǎn)換面積；缺點：近紅外區(qū)吸收能力差)，金屬非金屬化合物(優(yōu)點：成本低，合成方便；缺點：光熱轉(zhuǎn)換效率較低)，聚合物納米材料(優(yōu)點：易于形成抗菌涂層，薄膜；缺點：光熱轉(zhuǎn)換效率低、生物相容性較差)，無機生物復合材料(優(yōu)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(xù)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(nèi)，由特定基因編碼產(chǎn)生，具有抵御外界微生物侵害及清除體內(nèi)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(tǒng)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(nèi)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(fā)揮了其自身的優(yōu)點，也避免了其缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)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(yōu)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(chǎn)生的光熱效果，協(xié)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(fā)明采用的技術(shù)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：