一种自组装抗菌脂肽纳米银颗粒及其制备方法技术

本发明专利技术的一种自组装抗菌脂肽纳米银颗粒及其制备方法是基于疏水相互作用，自组装抗菌脂肽纳米银颗粒。通过固相合成法合成活性肽片段，采用碳二亚胺法偶联活性肽片段和疏水片段，得到抗菌脂肽。或者，活性肽片段与疏水片段之间加间隔臂，间隔臂为含有两个或两个以上甘氨酸残基的短肽。采用醇热法制备纳米银颗粒，纳米银颗粒表面通过巯基固定疏水烷基链，与抗菌脂肽通过疏水相互作用自组装。本发明专利技术抗菌脂肽具有抗菌谱广、活性高、不易产生耐药性等特点，利用银纳米颗粒与抗菌脂肽的协同作用，对于抗菌防感染有显著作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种自组装抗菌脂肽纳米银颗粒及其制备方法，涉及一种可用于生物医药等方面的材料及其制备方法，属于生物医用材料领域。
技术介绍
由上世纪50年代以来，抗生素广泛用于临床，在抑制致病微生物感染及治疗各种细菌感染方面做出了突出贡献。但由于对抗生素的不断使用及滥用，导致细菌耐药问题的逐年增加，除了被广泛研究的耐青霉素金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐万古霉素金黄色葡萄球菌外，近年来还出现了对超级细菌的报道。显然，研究并开发有效的新型抗菌物质意义重大。抗菌肽(Antimicrobialpeptides,AMPs)是宿主防御体系中天然免疫系统所产生的具有一定杀菌效果的短肽类物质，具有广谱抗菌性。很多抗菌肽不仅对革兰氏阴性菌及革兰氏阳性菌具有杀灭作用，而且对某些真菌、原生生物、甚至肿瘤细胞和病毒也具有一定的抑制作用。研究表明，抗菌肽的主要作用机理是针对生物膜，通过破坏生物膜的完整性，使其产生孔洞或者生物膜瓦解而使内部物质外流，或是穿透生物膜进入细胞内部，干预一些重要的细胞过程，达到杀菌作用。由于抗菌肽的作用主要针对细胞膜结构，普遍认为具有较低的抗药性，作为抗生素的替代品和增效剂，具有巨大的应用潜力。银纳米颗粒因其量子及小尺寸粒子效应，具有极大的比表面积，可很好地与病原微生物密切接触，发挥其生物效应，在抗细菌、真菌、病毒及癌症治疗等方面都表现出有效活性。研究表明，化学方法合成的银纳米颗粒对金黄色葡萄球菌、酿脓链球菌、沙门氏菌、粪肠球菌，白色念球菌、假丝酵母菌和须癣毛癣菌等有良好的杀菌活性(Mycobiol,2012,40:27-34；JMicrobiolBiotechnol,2008,18:1482-1484.)。银纳米颗粒对于人副流感病毒3型及单纯性疱疹病毒1型、2型有良好的抗病毒性能，对抗柯萨奇病毒B3、猴天花银纳米颗粒亦表现出优良的活性(IntJNanomedicine,2013,3:4303-4314；DigJNanomaterBiostruct,2012,7:737-744；NanoscaleResLett,2008,3:129-133.)。基因生物合成的银纳米颗粒可抑制人类结肠癌中HCT15细胞系的增殖(ProcessBiochem,2013,48:317-324.)。采用复合方法制备聚乙二醇-银纳米颗粒，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均显示出良好的抑制作用，并且通过控制纳米粒子的大小可显著抑制相应病原体的增长(ChemCentralJ.,2012,6:73)。更为重要的是，银纳米颗粒与红霉素、甲氧西林、氯霉素和环丙沙星等在抗菌方面有优异的协同效应，对于抑制克雷伯氏菌、肺炎球菌和肠杆菌效果显著(CurrNanosci.,2010,6:376-380)。因此，在制备银纳米颗粒抗菌材料时，充分利用银纳米颗粒的大小及与抗生素的协同作用，对于抗菌防感染有显著作用。
技术实现思路
技术问题：本专利技术的目的是提供一种自组装抗菌脂肽纳米银颗粒及其制备方法。利用银纳米颗粒与抗菌脂肽的协同作用，对于抗菌防感染有显著作用。技术方案：一种自组装抗菌脂肽纳米银颗粒，纳米银颗粒与抗菌脂肽通过疏水相互作用自组装，抗菌脂肽由活性肽片段、疏水片段组成，其中活性肽片段的序列为RLARIVVIRVAR、RIWVIWRR、KRWWKWWRR、IRWRIRVWVRRI、KRWRIRVRVIRK、KKWKIVVIKWKK、WIVVIWRRKRRR中的一种。所述活性肽片段与疏水片段之间还连接有间隔臂，间隔臂为含有两个或两个以上甘氨酸残基的短肽。所述纳米银颗粒表面通过巯基固定疏水片段。所述的疏水片段为月桂酸、肉豆蔻酸、或棕榈酸的脂质部分。一种制备所述的自组装抗菌脂肽纳米银颗粒的方法，包括下列步骤：步骤1).制备抗菌脂肽：通过固相合成法合成活性肽片段，采用碳二亚胺法偶联活性肽片段和疏水片段，得到抗菌脂肽；步骤2).制备纳米银颗粒：以乙二醇为还原剂，硝酸银为银源，聚乙烯基吡咯烷酮为稳定剂采用乙二醇还原法制备得到银纳米颗粒；步骤3).自组装得到抗菌脂肽纳米银颗粒：银纳米颗粒在含硫醇、抗菌脂肽的硼砂缓冲液中自组装得到抗菌脂肽纳米银颗粒。一种制备所述的自组装抗菌脂肽纳米银颗粒的方法，包括下列步骤：步骤1).制备抗菌脂肽：通过固相合成法合成活性肽片段、间隔臂二种短肽，采用碳二亚胺法偶联间隔臂和疏水片段，再与活性肽片段偶联得到抗菌脂肽；步骤2).制备纳米银颗粒：以乙二醇为还原剂，硝酸银为银源，聚乙烯基吡咯烷酮为稳定剂采用乙二醇还原法制备得到银纳米颗粒；步骤3).自组装得到抗菌脂肽纳米银颗粒：银纳米颗粒在含硫醇、抗菌脂肽的硼砂缓冲液中自组装得到抗菌脂肽纳米银颗粒。步骤3)中硫醇为正辛硫醇、正癸硫醇、正十二硫醇、正十四硫醇、正十六硫醇中的一种。步骤3)中银纳米颗粒在溶液中的物质的量浓度为0.5-2微摩尔/升，硫醇的物质的量浓度为0.1-1毫摩尔/升，抗菌脂肽的物质的量浓度为0.1-1毫摩尔/升。所述的自组装抗菌脂肽纳米银颗粒在制备抗菌药物或材料中的应用。有益效果：1.本专利技术利用银纳米颗粒与抗菌脂肽的协同作用，对于抗菌防感染具有显著作用。2.本专利技术抗菌脂肽具有抗菌谱广、活性高、不易产生耐药性等特点。具体实施方式本专利技术通过固相合成法合成活性肽片段，采用碳二亚胺法偶联活性肽片段和疏水片段，得到抗菌脂肽；或者，通过固相合成法分别合成活性肽片段、间隔臂二种短肽，采用碳二亚胺法偶联间隔臂和疏水片段，再与活性肽片段偶联得到抗菌脂肽。在预热的乙二醇溶液中加入一定量硝酸银、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化钠的混合物，160度反应24-48小时。离心分离银纳米颗粒，充分洗涤后真空干燥。制得的银纳米颗粒在含硫醇、抗菌脂肽的硼砂缓冲液中自组装48小时，得到抗菌脂肽纳米银颗粒。其中，活性肽序列为RLARIVVIRVAR，RIWVIWRR，KRWWKWWRR，IRWRIRVWVRRI，KRWRIRVRVIRK，KKWKIVVIKWKK，WIVVIWRRKRRR中的一种，间隔臂为含有两个或两个以上甘氨酸残基的短肽，硫醇为正辛硫醇、正癸硫醇、正十二硫醇、正十四硫醇、正十六硫醇中的一种。银纳米颗粒在溶液中的物质的量浓度为0.5-2微摩尔/升，硫醇的物质的量浓度为0.1-1毫摩尔/升，抗菌脂肽的物质的量浓度为0.1-1毫摩尔/升。实施例1通过Fmoc(9-芴甲氧羰基)固相合成法合成活性肽(RLARIVVIRVAR)，采用1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)偶联活性肽和棕榈酸(CC-Palm)，得到抗菌脂肽RLARIVVIRVAR-Palm。在预热的乙二醇溶液中加入一定量硝酸银、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化钠的混合物，使硝酸银终浓度为94mM，聚乙烯基吡咯烷酮终浓度为144mM、氯化钠终浓度为0.22mM。160度反应48小时后，离心分离银纳米颗粒，充分洗涤后真空干燥。配制含0.5μM银纳米颗粒、0.5mM正十二硫醇、0.1mM抗菌脂肽的硼砂缓冲液，自组装48小时，得到抗菌脂肽纳米银颗粒。以浊度法和平板涂布法评价抗菌脂肽纳米银颗粒对不同菌种的最小抑菌浓度和最小杀菌浓度，结果见表1，采用抗菌脂肽为对照组。表1抗菌脂肽复合物对不同菌种的最小抑菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自组装抗菌脂肽纳米银颗粒，其特征在于，纳米银颗粒与抗菌脂肽通过疏水相互作用自组装，抗菌脂肽由活性肽片段、疏水片段组成，其中活性肽片段的序列为RLARIVVIRVAR、RIWVIWRR、KRWWKWWRR、IRWRIRVWVRRI、KRWRIRVRVIRK、KKWKIVVIKWKK、WIVVIWRRKRRR中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种自组装抗菌脂肽纳米银颗粒，其特征在于，纳米银颗粒与抗菌脂肽通过疏水相互作用自组装，抗菌脂肽由活性肽片段、疏水片段组成，其中活性肽片段的序列为RLARIVVIRVAR、RIWVIWRR、KRWWKWWRR、IRWRIRVWVRRI、KRWRIRVRVIRK、KKWKIVVIKWKK、WIVVIWRRKRRR中的一种。2.根据权利要求1所述的自组装抗菌脂肽纳米银颗粒，其特征在于，所述活性肽片段与疏水片段之间还连接有间隔臂，间隔臂为含有两个或两个以上甘氨酸残基的短肽。3.根据权利要求1所述的自组装抗菌脂肽纳米银颗粒，其特征在于，所述纳米银颗粒表面通过巯基固定疏水片段。4.根据权利要求1所述的自组装抗菌脂肽纳米银颗粒，其特征在于，所述的疏水片段为月桂酸、肉豆蔻酸、或棕榈酸的脂质部分。5.一种制备权利要求1、3或4任一所述的自组装抗菌脂肽纳米银颗粒的方法，其特征在于：包括下列步骤：步骤1).制备抗菌脂肽：通过固相合成法合成活性肽片段，采用碳二亚胺法偶联活性肽片段和疏水片段，得到抗菌脂肽；步骤2).制备纳米银颗粒：以乙二醇为还原剂，硝酸银为银源，聚乙烯基吡咯烷酮为稳定剂采用乙二醇还原法制备得到银纳米颗粒；步骤3).自组装得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚琛，周宾，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32