[發(fā)明專利]一種功能性納米平臺的構建及應用

有效

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• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114010619B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 嚴秀平;王蓓蓓;嚴麗霞;陳麗建;趙旭
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: A61K9/51
• 分類號: A61K9/51;A61K31/11;A61K47/02;A61K47/04;A61K47/36;A61K33/32;A61K49/00;A61P31/04;B82Y5/00;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 無錫承果知識產(chǎn)權代理有限公司 32373
• 代理人: 邱奇琦

本發(fā)明公開了一種功能性納米平臺的構建及應用，屬于生物醫(yī)藥技術領域。本發(fā)明構建的功能性納米平臺是以長余輝納米粒子(PLNPs)為核心的核殼結構復合納米材料。首先，通過介孔氧化硅納米材料(MSN)包覆PLNPs形成多孔長余輝材料，以其為載體負載肉桂醛后，再將透明質酸(HA)包封在外層，最后通過配位原位生長一層MnO₂殼，得到核殼結構復合納米材料；該材料在細菌微環(huán)境下響應，集按需給藥、化學動力學治療及點亮無背景磷光成像功能于一體，可用于近紅外熒光成像指引的聯(lián)合治療。在細菌感染時，包括金黃色葡萄球菌(S.aureus)、大腸桿菌(E.coli)或耐藥金黃色葡萄球菌(MRSA)，實現(xiàn)細菌的高效滅殺。

技術領域

本發(fā)明涉及一種功能性納米平臺的構建及應用，屬于生物醫(yī)藥技術領域。

背景技術

致病性細菌感染，特別是耐藥細菌引起的感染，對人體健康危害極大。目前，治療細菌感染最有效和常用方式是使用抗生素。然而，抗生素的過度使用會導致細菌耐藥性的增加。例如，可引起皮膚和軟組織頑固性感染的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)就是由于抗生素治療不當而產(chǎn)生的。而且，在過去的幾十年里，新抗生素的開發(fā)受到了限制，而新的耐藥細菌的出現(xiàn)速度遠遠快于新抗生素。因此，迫切需要開發(fā)替代的治療策略或低耐藥性的有效抗菌藥物來治療耐藥菌引起的感染。

植物精油作為“綠色”殺菌劑，具有良好的生物相容性和廣譜抗菌活性。與傳統(tǒng)合成抗生素相比，植物精油的抗菌機理復雜，不易引起細菌耐藥性。而且在抗菌濃度范圍內，植物精油對脊椎動物安全無毒，易于生物降解和代謝。此外。高效的治療手段如光熱治療(PTT)、光動力治療(PDT)、化學動力學治療(CDT)等已經(jīng)在抗感染治療方面有所應用。CDT通過產(chǎn)生活性氧物種(ROS)，與細菌作用，實現(xiàn)細菌的殺死。但是單一模式的治療方式很難得到令人滿意的治療效果。因此構建響應型、高效的抗菌平臺仍然是一個很大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內容

基于以上問題，我們設計構建了一種功能性納米平臺，是以長余輝納米粒子(PLNPs)為核心的核殼結構復合納米材料。通過介孔氧化硅納米材料(MSN)包覆長余輝納米粒子(PLNPs)形成多孔長余輝材料，以其為載體負載肉桂醛后，再通過化學反應將透明質酸(HA)作為堵孔劑包覆在介孔硅外層，最后再通過配位原位生長一層MnO₂殼，得到核殼結構復合納米材料；復合納米材料在細菌微環(huán)境下響應，集按需給藥、化學動力學治療以及點亮無背景磷光成像功能于一體，并將其用于近紅外熒光成像指引的聯(lián)合治療(如圖1所示)，在細菌感染部位，實現(xiàn)細菌“點亮”成像以及高效滅殺。

本發(fā)明的技術方案：

本發(fā)明的第一個目的是，提供一種功能性納米平臺，是以長余輝納米粒子PLNPs、介孔氧化硅MSN、肉桂醛、透明質酸以及二氧化錳組成的核殼結構納米材料，其中，該結構中長余輝納米粒子PLNPs是核，介孔氧化硅MSN包裹在長余輝納米粒子外側，肉桂醛負載在介孔氧化硅MSN的孔道內，透明質酸包裹在介孔氧化硅MSN外面，二氧化錳包裹在透明質酸外側，形成外殼。

進一步地，所述長余輝納米粒子PLNPs為近紅外發(fā)射的鎵鍺酸鋅基質長余輝納米粒子。

本發(fā)明的第二個目的是，提供一種制備所述功能性納米平臺的方法，包括以下步驟：

(1)介孔納米材料包裹長余輝納米粒子PLNPs@MSN的制備：

采用水熱法結合煅燒的方法制備了近紅外發(fā)射的鎵酸鋅基質長余輝納米粒子PLNPs；將所述PLNPs和十六烷基三甲基溴化銨超聲分散于超純水中，得到混合液；向所述混合液中加入NaOH水溶液，水浴條件下攪拌0.5h后，加入正硅酸乙酯以形成二氧化硅層MSN，攪拌反應1h后，再次加入等量正硅酸乙酯，攪拌反應1.5h后，離心，得到PLNPs@MSN納米粒子；

其中，PLNPs@MSN納米粒子具有磷光發(fā)射和豐富的孔隙，是植物精油如肉桂醛(CA)理想的可視化納米載體；