[發明專利]pH誘導電荷翻轉型抗菌金納米棒及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010161380.2
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111514308B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 羅建斌;喬壯壯;姚燕;楊李嬌;楊敏;晏道平
• 申請（專利權）人: 西南民族大學
• 主分類號: A61K47/58
• 分類號: A61K47/58;A61K33/242;A61K41/00;A61P31/04
• 代理公司: 北京遠創理想知識產權代理事務所(普通合伙) 11513
• 代理人: 張素妍

本發明提供了一種pH誘導電荷翻轉型抗菌金納米棒及其制備方法，該pH誘導電荷翻轉型抗菌金納米棒通過利用聚羧酸甜菜堿對金納米棒進行修飾制備而得。本發明的金納米棒可以通過pH誘導，使得表面電荷翻轉為正電荷。由于帶正電荷的金納米棒可以有效的增強對細菌細胞膜的相互作用和通過靜電相互作用滲透到生物膜內部，從而提高了光熱療法對浮游細菌和嵌入生物膜的細菌殺菌效果。因此，本發明所得的金納米棒可以作為新型的抗菌材料來對抗細菌感染及細菌形成的生物膜。

技術領域

本發明屬于納米技術及抗菌技術領域，具體涉及一種pH誘導電荷翻轉型抗菌金納米棒及其制備方法和應用。

背景技術

長期以來，細菌感染一直是一種主要的致病性疾病，具有很高的發病率和死亡率。抗生素一直被稱為治療致命傳染性疾病的“神奇藥物”，但由于頻繁和過多的使用導致了細菌抗藥性的不斷加速產生，不僅使得抗菌藥物逐步失效，而且還會導致無藥可治的“超級細菌”的出現。

目前，開發新型抗生素藥物的速度遠遠落后于抗生素耐藥性產生的速度。另外，大多數細菌微生物通過嵌入的方式存在于生物膜中，導致常規抗生素甚至是抗菌納米材料無法充分發揮抗菌效果，這使得由生物膜引起的慢性和復發性感染疾病造成了極高的死亡率，對患者和社會產生了沉重的經濟負擔。

因此，開發有效、安全、避免耐藥性產生的新型抗菌劑來對抗多耐藥性細菌(MDR)的威脅是非常迫切需要的。此外，也要求抗菌劑可以滲透到成熟的生物膜內，殺死嵌入生物膜中的細菌微生物。

發明內容

針對現有技術的缺點，本發明的目的之一在于提供一種抗菌的金納米棒，該納米棒對包括多耐藥菌在內的細菌具有優秀的抗菌性，同時還可以滲透入細菌生物膜，實現對生物膜的清除。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種pH誘導電荷翻轉型抗菌金納米棒的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)、將十六烷基三甲基溴化銨和HAuCl₃混合，再加入NaBH₄并進行攪拌，作為種子溶液；

(2)、混合十六烷基三甲基溴化銨和AgNO₃，再加入HAuCl₃形成均一溶液，然后加入抗壞血酸使得溶液呈無色，作為生長溶液；將少量種子溶液加入生長溶液中進行反應，離心后得到十六烷基三甲基溴化銨修飾的金納米棒溶液；

(3)、將三(2-羰基乙基)磷鹽酸鹽加入聚羧酸甜菜堿溶液，于堿性環境下得到巰基終止的聚合物長鏈；然后加入步驟(2)所得物，反應完畢后，進行離心和洗滌，得到所述pH誘導電荷翻轉型抗菌金納米棒。

作為本發明的優選技術方案，步驟(1)中，所述十六烷基三甲基溴化銨、HAuCl₃和NaBH₄的濃度分別為0.1M、0.25mM和0.01M；所述十六烷基三甲基溴化銨、HAuCl₃和NaBH₄的體積比為50:50:3。

作為本發明的優選技術方案，步驟(2)中，所述十六烷基三甲基溴化銨、AgNO₃、HAuCl₃和抗壞血酸的濃度分別為0.1M、10mM、 25mM和0.078M；所述十六烷基三甲基溴化銨、AgNO₃、HAuCl₃和抗壞血酸的體積比為100:1:2:0.7。

作為本發明的優選技術方案，步驟(3)中，所述三(2-羰基乙基) 磷鹽酸鹽的濃度為35mM。

作為本發明的優選的技術方案，步驟(3)中，所述堿性環境為 pH＝8。

作為本發明的優選的技術方案，步驟(2)中，進行所述反應時，于27-30℃下靜置過夜；步驟(3)中，進行所述反應時，于攪拌條件、室溫的情況下，反應12小時。