[發(fā)明專利]一種近紅外光響應(yīng)的埃洛石基納米抗菌復(fù)合材料及其制備方法

在審

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• 申請日: 2023-02-03
• 公開（公告）號: CN116271023A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 涂晶;陳杰
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K33/26;A61K47/02;A61P31/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李欣榮;崔友明

本發(fā)明公開了一種近紅外光響應(yīng)的埃洛石基納米抗菌復(fù)合材料，它包括埃洛石納米管載體及依次包覆在其表面的聚多巴胺層和普魯士藍納米粒子，具體制備步驟包括：向埃洛石納米管分散液中加入多巴胺，進行旋轉(zhuǎn)混勻，制備HNTs@PDA納米顆粒；在攪拌條件下，將鐵鹽?鐵氰化鉀混合液滴加至HNTs@PDA納米顆粒的分散液中，避光攪拌反應(yīng)，制得所述埃洛石基納米抗菌復(fù)合材料。本發(fā)明可實現(xiàn)普魯士藍納米粒子在埃洛石載體表面的高效負載，所得抗菌復(fù)合材料兼具光熱療法和化學動力療法兩種抗菌機制，具有光譜抗菌性和良好的生物安全性；且涉及的制備方法簡單、反應(yīng)條件溫和、成本低，適合推廣應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于抗菌材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種近紅外光激發(fā)的具有廣譜抗菌活性的埃洛石基納米復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

細菌感染一直都是全球范圍內(nèi)人們所面臨的嚴重生命健康威脅，抗生素因其卓越的殺菌能力、較低的成本、產(chǎn)量高和相對較低的副作用而成為臨床治療細菌感染的首選。然而，隨著抗生素在醫(yī)療和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的濫用，產(chǎn)生了大量具有多耐藥性(MDR)的“超級細菌”，使得負載抗生素的抗菌材料殺菌效果大大降低。為對抗不斷產(chǎn)生的超級細菌，迫切需要進一步探索和研究可取代傳統(tǒng)抗生素的新型抗菌材料。

目前，普遍的抗菌材料主要包含金屬氧化物、貴金屬等無機抗菌材料，天然高分子、水凝膠等有機抗菌材料以及聚合物基復(fù)合材料、天然硅酸鹽黏土基復(fù)合材料等復(fù)合抗菌材料。普魯士藍(PB)、四氧化三鐵以及過氧化銅等無機納米抗菌材料能夠發(fā)生Fenton反應(yīng)產(chǎn)生活性氧，氧化破壞細胞膜及細胞質(zhì)，從而抑制細菌增殖；但小粒徑納米顆粒易團聚，穩(wěn)定性差，難回收，生物毒副作用大。

硅酸鹽黏土礦物比表面積較大，表面羥基豐富，能夠作為載體固定和分散無機納米抗菌材料，進而提升無機抗菌材料的抗菌性能。其中，埃洛石納米管(HNTs)屬于一種天然存在的粘土材料，這種礦物具有中空螺旋納米結(jié)構(gòu)、高表面積、機械和化學穩(wěn)定性、功能化潛力高、生物相容性好和低成本等特性；在制備聚合物納米復(fù)合材料、藥物緩釋、生物安全給藥和手性藥物對映體分離等方面已有較多的應(yīng)用。如：專利CN109619100A提供了一種復(fù)合有季銨鹽的埃洛石基納米抗菌復(fù)合材料的制備方法，并證實該復(fù)合抗菌微粒針對多種霉菌、變色菌、腐朽菌和細菌具有優(yōu)秀的抗菌活性，在竹木材加工領(lǐng)域具有十分廣泛的工業(yè)化應(yīng)用價值；專利CN110773002A公開了一種埃洛石基抗菌復(fù)合納米纖維膜，具有長效的抗菌性能和很好的空氣過濾性能。然而，目前用于抗菌的埃洛石基納米復(fù)合材料仍普遍存在制備方法復(fù)雜、抗菌機制單一，難以實現(xiàn)廣譜殺菌以及抗菌效果且難以維持等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和不足，提供一種近紅外光激發(fā)的具有廣譜抗菌活性的埃洛石基納米復(fù)合材料，通過在埃洛石表面修飾一層聚多巴胺涂層(PDA)并進一步促進普魯士藍納米顆粒在聚多巴胺涂層上的原位生長；使所得埃洛石基納米復(fù)合抗菌材料同時具有光熱療法(PTT)和化學動力療法(CDT)兩種抗菌機制，并具有光譜抗菌性和良好的生物安全性；且涉及的制備方法簡單、反應(yīng)條件溫和、成本低，適合推廣應(yīng)用。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種近紅外光響應(yīng)的埃洛石基納米抗菌復(fù)合材料，它包括埃洛石納米管載體及依次包覆在其表面的聚多巴胺層和普魯士藍納米粒子。

上述方案中，所述普魯士藍納米粒子的粒徑為10～50nm。

上述方案中，所述埃洛石納米管載體管徑為50～100nm，長度為1～2μm。

上述一種近紅外光響應(yīng)的埃洛石基納米抗菌復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

1)將埃洛石納米管分散在緩沖液中，進行超聲處理，得埃洛石納米管分散液；向其中加入多巴胺，進行旋轉(zhuǎn)混勻，離心，洗滌、干燥，得HNTs@PDA納米顆粒；

2)將HNTs@PDA納米顆粒分散于水中，得懸浮液I；將鐵鹽、鐵氰化鉀均勻溶解于水中，得混合液II；