[發明專利]CCM@ZIF-8@HA@CS納米抗菌劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010569896.0
• 申請日: 2020-06-20
• 公開（公告）號: CN111686252A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 王成;段世豪
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K47/22;A61P31/04;B82Y5/00;B82Y40/00
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 李蕊

本發明公開了一種CCM@ZIF?8@HA@CS納米抗菌劑及其制備方法和應用，CCM@ZIF?8@HA@CS納米抗菌劑為在包裹有CCM的ZIF?8外包覆有HA，最后再包覆有一層CS。本發明在ZIF?8晶體形成時簡單高效地將光敏劑CCM包裹在其中，從而使CCM具有一個良好的載體來提升CCM的穩定性及抗菌活性。

技術領域

本發明屬于抗菌劑技術領域，具體來說涉及一種CCM@ZIF-8@HA@CS納米抗菌劑及其制備方法和應用。

背景技術

細菌感染性疾病對人類健康構成嚴重威脅，已引起全世界廣泛關注。研究表明革蘭氏陰性細菌大腸桿菌(E.coli)和革蘭氏陽性細菌金黃色葡萄球菌(S.aureus)可引起一半以上的細菌感染。目前使用最廣泛的有效抗菌劑是抗生素。但由于過度使用和濫用抗生素，耐藥性細菌甚至是多重耐藥菌株已經發展并廣泛傳播。因此，開發不使用抗生素的有效抗菌策略仍然是一個非常緊迫的問題。在大多數情況下，抗菌劑可以有效地穿透革蘭氏陽性細菌的厚而多孔的開放性網絡結構的細菌膜。然而，革蘭氏陰性細菌具有雙層膜結構，其包含脂多糖和脂蛋白的致密外膜以及磷脂內膜。革蘭氏陰性細菌的這種高密度膜結構充當了抗菌劑的強大防御屏障，結果大多數可殺死革蘭氏陽性細菌的抗菌劑對革蘭氏陰性細菌的效果不佳。因此，在避免過度使用抗生素的前提下，如何開發能夠同時殺死革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌的抗菌劑是一個急需解決的問題。

光動力療法(PDT)是一種使用光敏劑的療法，當光敏劑暴露于特定波長的光時會產生活性氧(ROS)。ROS可對許多生物分子(如脂質，蛋白質和核酸)造成不可逆轉的破壞，最終導致細菌死亡。更重要的是，由于PDT不需要特定的細菌靶向，因此不易引起耐藥性。據報道光敏劑姜黃素(CCM)和Ag的銅浸漬介孔二氧化硅納米顆粒與帶負電荷的細菌細胞膜相互結合，并在光照射下釋放銀并產生ROS以抑制革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌。但是，據報道溶液中的¹O₂(一種典型的ROS)擴散距離僅為20nm，如何將光敏劑近距離轉運到細菌細胞膜上，并使光敏劑有效產生ROS是提升PDT抗菌活性的最關鍵問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種CCM@ZIF-8@HA@CS納米抗菌劑的制備方法，該制備方法將CCM(姜黃素)填充在ZIF-8(沸石咪唑酸酯骨架-8)內，且通過層層自組裝HA和CS技術具有較強正電荷。

本發明的另一目的是提供上述制備方法獲得的CCM@ZIF-8@HA@CS納米抗菌劑。

本發明的另一目的是提供上述CCM@ZIF-8@HA@CS納米抗菌劑在抗菌領域中的應用。

本發明的目的是通過下述技術方案予以實現的。

一種CCM@ZIF-8@HA@CS納米抗菌劑的制備方法，包括以下步驟：

1)將400～500質量份數的六水合硝酸鋅均勻分布在10～20體積份數去離子水中，得到六水合硝酸鋅水溶液；將950～1000質量份數的2-甲基咪唑和10～20質量份數的CCM均勻分布在25～35體積份數甲醇中，得到第一溶液；

將六水合硝酸鋅水溶液與第一溶液混合均勻，在攪拌條件下反應10～20分鐘至變成乳白色，得到CCM@ZIF-8納米顆粒溶液；

2)將1～5體積份數濃度為0.1～0.5mg/mL的透明質酸(HA)水溶液加入到1～5體積份數的CCM@ZIF-8納米顆粒溶液中，攪拌10～20分鐘，然后用去離子水洗滌，將洗滌后所得固體均勻分布在1～5體積份數水中，再加入1～5體積份數濃度為0.1～0.5mg/mL的殼聚糖(CS)水溶液，攪拌10～20min,再次用去離子水洗滌，得到CCM@ZIF-8@HA@CS納米抗菌劑。

在所述步驟2)中，所述洗滌為離心，離心力為50000～80000g，離心的時間為10～30min。

在上述技術方案中，所述離心的次數為至少3次。