[發明專利]具有原子催化中心的刺猬狀催化材料及其在制備抗菌藥物中的用途

有效

• 申請號: 202110688076.8
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113413919B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 趙長生;龍艷萍;程沖;馬朗;曹素嬌;馬田;李爽;陳帆;何超;周密
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;A61K41/00;A61K33/26;A61K33/24;A61K33/40;A61P31/04;A61P17/02
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙) 51222
• 代理人: 張娟;魏靜

本發明提供了一種具有原子催化中心的刺猬狀催化材料及其在制備抗菌藥物中的用途，屬于抗菌藥物領域。該具有原子催化中心的刺猬狀催化材料是將刺猬狀金屬有機骨架材料與金屬鹽、具有吡啶N的材料混合后熱處理得到的。該材料能夠通過模仿巨噬細胞的“捕獲和殺死”過程來殺滅耐藥細菌MRSA，其還具有良好的仿氧化酶活性、仿過氧化物酶活性和仿鹵素過氧化物酶活性。該材料不僅在體外對耐藥細菌MRSA具有良好的抗菌活性，還能在體內快速促進MRSA細菌感染的動物皮膚傷口愈合。本發明提供的刺猬狀催化材料是一種非抗生素材料，其具有優良的生物相容性，能夠解決抗生素濫用帶來的細菌耐藥問題，在制備模仿巨噬細胞的仿生材料和抗菌藥物中應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于抗菌藥物領域，具體涉及一種具有原子催化中心的刺猬狀催化材料及其在制備抗菌藥物中的用途。

背景技術

眾所周知，細菌耐藥已成為全球范圍的重大公共健康問題，抗生素的濫用是造成細菌耐藥的重要原因。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (Methicillin-resistantStaphylococcus aureus，簡稱“MRSA”)具有多重耐藥性并伴有高發病率和高死亡率，是導致壞死性肺炎、嚴重敗血癥、壞死性筋膜炎等疾病的重要致病菌，是醫院感染和社區感染的重要病原菌之一，給臨床治療帶來了極大的困難。MRSA對絕大多數的抗菌藥物或制劑耐藥，甚至對目前臨床抗耐藥菌最為有效的萬古霉素也開始出現耐藥，一旦MRSA發展到對萬古霉素普遍耐藥的程度，感染MRSA的患者將面臨無藥可治的危險境地。因此，針對細菌耐藥日趨嚴重的情況，亟需開發非抗生素類藥物來對抗細菌。

有研究者提出可以通過化學、光動力或聲動力材料產生活性氧(ROS)來作為替代的抗菌策略。在各種ROS產生材料中，仿酶催化劑(包括納米脂質體，金屬有機骨架和無機材料等)由于能夠活化過氧化氫(H₂O₂)產生ROS而獲得了極大的關注。然而，當以非常低的濃度處理時，現有的仿酶催化劑往往表現出細菌殺滅能力不足的問題，而高濃度的使用又容易引起對細胞的毒性，存在生物相容性差的問題。因此，開發抗菌效果更好的、生物相容性優良的非抗生素類藥物對于抗耐藥細菌非常重要。

眾所周知，巨噬細胞在消毒和傷口愈合中起關鍵作用。巨噬細胞可以通過連續捕獲，吞噬和殺死細菌來有效地消滅病原細菌。巨噬細胞具有微褶，突出和識別受體的粗糙表面，這有助于細菌的檢測和捕獲；吞噬細菌后，溶酶體中的各種過氧化物酶(POD)可以產生豐富的局部ROS，以迅速殺死細菌。研究發現，巨噬細胞中產生ROS的酶主要由含血紅素的催化位點組成，在 Cl^-和H₂O₂存在下，它們可產生高毒性的次氯酸(HClO)和其他類型的ROS。雖然有報道稱V₂O₅納米棒顯示出良好的HClO產生和仿鹵代過氧化物酶 (HPO)活性，但V₂O₅潛在的細胞毒性和較差的細菌捕獲能力限制了其應用。因此，開發抗菌效果優良、生物相容性優良、可模仿巨噬細胞“捕獲和殺死”細菌過程的材料對于抗耐藥細菌具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有原子催化中心的刺猬狀催化材料及其在制備仿酶制劑和抗菌藥物中的用途。

本發明提供了一種刺猬狀催化材料，它是將刺猬狀金屬有機骨架材料與金屬鹽、具有吡啶N的材料混合后熱處理得到的。

進一步地，所述刺猬狀催化材料將刺猬狀金屬有機骨架材料與金屬鹽、具有吡啶N的材料與溶劑混合后，干燥，熱處理得到的；所述具有吡啶N的材料為1,10-菲咯啉。

進一步地，所述金屬鹽、1,10-菲咯啉的摩爾比為(1.2～4.0)：1；所述刺猬狀金屬有機骨架材料與金屬鹽的質量比為(0.1～1)：(0.1～1)；所述溶劑為醇類溶劑；所述熱處理是在惰性氣體氛圍中進行的，熱處理溫度為500～800 ℃，時間為1～3小時。