[發明專利]一種基于納米金團簇的納米抗菌涂層材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011003783.0
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112190767B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 陳云豐;褚光宇;張春雷;崔大祥
• 申請（專利權）人: 上海市第六人民醫院
• 主分類號: A61L31/02
• 分類號: A61L31/02;A61L31/08;A61L31/16
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 郎祺

本發明提供了一種基于納米金團簇的納米抗菌涂層材料及其制備方法。該材料以pMBA?AuNCs團簇作為基本構成單元，然后酸化溶液得到配體末端羧基完全質子化的pMBA?AuNCs團簇甲醇溶液；加入IVB族四價離子的鹽溶液，得到混合溶液；最后向混合溶液中加入Cu²⁺溶液得到納米抗菌涂層材料。本發明提供的一種基于納米金團簇的納米抗菌涂層材料調控團簇表面配體的性質，表面配體與金屬離子通過配位作用在金屬內植物表面自組裝形成三維周期性網狀薄膜結構，并表現出了優異的體內外抗生物膜活性，提出預防生物膜與控制感染一體化治療理念，為臨床治療內植物相關感染提供新的思路。

技術領域

本發明涉及金屬內植物抗菌涂層領域，尤其涉及一種基于納米金團簇的納米 抗菌涂層材料及其制備方法。

背景技術

生物膜(biofilm)為細菌吸附于生物材料或機體腔道表面，分泌胞外多聚物(Extracellular polymeric substance,EPS)所包裹形成的微生物細胞聚集體。微生 物在材料表面附著并形成生物膜是一個復雜的動態過程，涉及多種生理機制，受 多重因素影響。大量研究表明細菌的耐藥性不僅與耐藥菌株的大量產生有關，亦 與致病菌在體內形成生物膜有關。生物被膜使細菌對抗生素的耐藥性比浮游菌增 加10-1000倍。臨床上生物膜可形成于各種醫學內植物上，具有極強的耐藥性及 免疫逃避性，是造成臨床性感染的主要原因之一。

純鈦(Ti)及鈦合金因其本身所具有的優異的生物安全性和機械性能，在骨 科、整形外科和牙科領域作為金屬植入物應用廣泛，其表面生物膜的形成是導致 植入物感染的重要原因，一旦形成生物膜，膜內的細菌表現出對抗生素和宿主防 御的高度抵抗力，也就是高耐藥性。例如，骨科植入物相關骨感染主要致病菌為 金黃色葡萄球菌(金葡菌)、表皮葡萄球菌、大腸桿菌等，其中金葡菌占50％ 以上，耐甲氧西林金葡菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)較 為常見。抑制這些金屬內置材料表面的細菌成膜對于保證人體健康具有重要的臨 床需求，目前針對金屬植入物感染較為理想的解決方法是使金屬內植物表面具有 抗菌功能，從而抑制或減少生物被膜的形成。常用的方法是在金屬內植物表面進 行改性成為抗菌涂層。臨床上的抗菌涂層主要為釋藥涂層，在涂層上載入抗菌劑， 通過其釋放殺滅周圍細菌。抗菌劑包括：①有機抗菌劑如抗菌肽(antimicrobial peptides,AMP)、抗生素、防腐劑等；②無機抗菌劑有銀(Ag)、銅(Cu)、 鋅(Zn)、鉍(Bi)、氯(Cl)、碘(I)、氟(F)等。

上述的主動釋藥抗菌涂層抗菌力強，但難以控制藥物的釋放速度和量，其初 期突釋效應會使局部濃度較高，產生細胞毒性，且難以維持長期抗菌活性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種基于納米金團簇的納米 抗菌涂層材料及其制備方法，以pMBA-AuNCs團簇作為基本構成單元，通過與 多種功能性金屬離子原位自組裝形成具有三維網狀結構的納米金屬氧化物材料 (MM-MONs)，將有助于闡明弱的非共價相互作用在整體協調特性中的作用。

本發明為解決上述技術問題，采用以下技術方案：

本發明的第一方面提供了一種基于納米金團簇的納米抗菌涂層材料的制備 方法，包括如下步驟：

步驟一，用新鮮配置的HAuCl₄與對巰基苯甲酸(pMBA)溶液先后加入到超 純水中，攪拌得到白色Au(I)-pMBA絡合物；

步驟二，加入NaOH溶液使白色Au(I)-pMBA絡合物溶解，然后加入NaBH₄溶液，室溫繼續攪拌2-4h后，超濾管收集濃縮得到pMBA-AuNCs團簇水溶液；