具有可控的抑菌活性和细菌检测的自组装超分子纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有可控的抑菌活性和细菌检测的自组装超分子纳米材料的制备方法，属于纳米材料自组装技术领域，是以介孔硅纳米粒子作为内核，通过表面的羧基负电荷与阳离子高分子的正电荷相互作用，包覆上阳离子高分子，然后再通过主客体作用，包覆葫芦脲衍生物，再通过正负电荷作用，包覆上具有聚集发光效应的羧基修饰的四苯基乙烯衍生物，得到自组装超分子纳米材料。本发明专利技术简便易行、成本低廉，可广泛应用于材料学、生物学、医学等领域，既可以控制药物阿莫西林的释放，可控的调节抑菌活性，并通过荧光的强度变化检测细菌。

Preparation method of self-assembled supramolecular nano material with controllable bacteriostatic activity and bacteria detection

The invention discloses a preparation method of self assembled supramolecular nano materials with a controllable antibacterial activity and bacterial detection, which belongs to the technical field of nano materials self-assembly, with mesoporous silica nanoparticles as the core, through the interaction between carboxyl groups and negatively charged cationic polymer cation polymer coated with a positive charge, then. The role of subject and object, and then coated cucurbituril derivatives, through positive and negative charges, coated with four phenyl ethylene derivatives aggregation luminescence effect of carboxyl modified by self-assembled supramolecular, nanometer material. The invention is simple, low cost, can be widely used in materials science, biology, medicine and other fields, not only can control the drug release of amoxicillin, controllable regulation of antimicrobial activity, and by detecting the fluorescence intensity change of bacteria.

【技术实现步骤摘要】
具有可控的抑菌活性和细菌检测的自组装超分子纳米材料的制备方法
本专利技术属于纳米材料自组装
，是一种利用正负电荷作用，在介孔硅纳米粒子表面包覆阳离子高分子和葫芦脲[7]超分子的纳米粒子制备方法。
技术介绍
层层自组装技术(LBL)，是利用逐层交替沉积的原理，通过溶液中目标化合物与基片表面功能基团的强相互作用(如化学键等)或弱相互作用(如静电引力、氢键、配位键等)，驱使目标化合物自发地在基体上缔和形成结构完整、性能稳定、具有某种特定功能薄膜的一门技术。本专利技术中涉及的层层自组装技术是通过非化学键链接形成的纳米结构，包括静电引力，氢键作用，主客体包络作用。本专利技术中制备的纳米粒子，是以介孔硅纳米粒子(MSN)作为内核，通过表面的羧基负电荷与阳离子高分子的正电荷相互作用，包覆上阳离子高分子，然后再通过主客体作用，包覆葫芦脲衍生物，可以有效抑制阳离子高分子的毒性作用，控制抑菌效果。同时，再通过正负电荷作用，包覆上具有聚集发光效应的羧基修饰的四苯基乙烯衍生物。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术分析，提供一种具有可控的抑菌活性和细菌检测的自组装超分子纳米材料的制备方法，该制备方法工艺简单、成本低廉且易于实施。本专利技术的技术方案:一种具有可控的抑菌活性和细菌检测的自组装超分子纳米材料的制备方法，所述自组装超分子纳米材料为以羧基介孔硅(MSN)为核，孔内包载阿莫西林(AMO),依次包覆乙二胺化聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEDA)，葫芦脲(CB[7])，羧基化四苯基乙烯的纳米粒子，制备步骤如下：1)将MSN分散在水溶液中，在室温下搅拌，将混合物离心去除多余的阿莫西林，将得到的沉淀物用水清洗，直到上清液中检测不到阿莫西林，得到包载阿莫西林的介孔硅纳米粒子(AMO-MSN)；2)将上述MSN-AMO溶于PBS缓冲液中，分别加入乙二胺化的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEDA)，葫芦脲[7](CB[7])，羧基化四苯基乙烯[TPE-(COOH)4]室温下摇床搅拌，离心水洗，即可得到自组装超分子纳米材料(MSN-PGEDA-CB[7]-TPE)。所述乙二胺化的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEDA)为经过乙二胺修饰的直线型聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(L-PGEDA)；所述葫芦脲[7](CB[7])为7个甘脲分子组成的大环分子，乙二胺与聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)的摩尔比为100:1。进一步的，步骤1)中将混合物在200-8000转下离心3-10分钟去除多余的阿莫西林。进一步的，步骤2)中是用pH7.4的PBS溶液配置浓度为5mgmL-1的PGEDA溶液，取上述溶液加入AMO-MSN，室温下震荡、水洗得到MSN-PGEDA；将MSN-PGEDA加入到CB[7]溶液中，超声搅拌，之后水洗离心得到MSN-PGEDA-CB[7]；再将上述样品和TPE-(COOH)4加入到pH7.4的PBS溶液中搅拌，最后离心PBS溶液水洗，冻干得到MSN-PGEDA-CB[7]-TPE。本专利技术的优点是：该胶束制备方法简便易行、成本低廉，可广泛应用于材料学、生物学、医学等领域，既可以控制药物阿莫西林的释放，可控的调节抑菌活性，并通过荧光的强度变化检测细菌。附图说明1)图1为自组装超分子抗菌材料的设计和作用机理；2)图2为透射电镜图(a)MSN,(b)MSN-PGEDA,(c)MSN-PGEDA-CB[7],(d)MSN-PGEDA-CB[7]-TPE3)图3为AMO,MSN-AMO,MSN-PGEDA,MSN-PGEDA-CB[7],和MSN-PGEDA-CB[7]-TPE的(a)广角XRD；(b)小角XRD；4)图4为CB[7],MSN-PGEDA-CB[7],TPE,和MSN-PGEDA-CB[7]-TPE的红外图谱；5)图5为MSN,MSN-PGEDA,和MSN-PGEDA-CB[7]的热重曲线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明。附图1给出了本专利技术自组装超分子抗菌材料的设计和作用机理，由附图1可知，本专利技术以羧基介孔硅(MSN)为核，孔内包载阿莫西林(AMO)，依次包覆乙二胺化聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEDA)，葫芦脲(CB[7])，羧基化四苯基乙烯的纳米粒子，得到自组装超分子纳米材料(MSN-PGEDA-CB[7]-TPE)。下面给出本专利技术具体实例阐述：将浓度为3mgmL-1的MSN和3mgmL-1阿莫西林分散在水溶液中，在室温下搅拌2天。将混合物在8000转下离心3分钟去除多余的阿莫西林，将得到的沉淀物用水清洗3遍，直到上清液中检测不到阿莫西林，得到产物为AMO-MSN。用pH7.4的PBS溶液配置浓度为5mgmL-1的PGEDA溶液，取上述溶液5mL并加入AMO-MSN，200r室温下震荡4h，然后水洗3次得到MSN-PGEDA。将MSN-PGEDA加入到5mgmL-1CB[7]溶液中，超声搅拌2h，之后水洗离心得到MSN-PGEDA-CB[7]。再将50mg上述样品和2.5mgTPE-(COOH)4加入到pH7.4的PBS溶液中搅拌30分钟，最后离心PBS溶液洗2遍之后，冻干得到MSN-PGEDA-CB[7]-TPE。图2为本专利技术透射电镜图(a)MSN,(b)MSN-PGEDA,(c)MSN-PGEDA-CB[7],(d)MSN-PGEDA-CB[7]-TPE。该图说明：透射电镜图可以看出，MSN的粒径大小为125±10nm，并且可以看到表面的介孔结构(a)。负载AMO和吸附上PGEDA之后，粒径大小变为142±12nm(b)，之后MSN-PGEDA-CB[7]和MSN-PGEDA-CB[7]-TPE的粒径分别为158±17(c)和161±7nm(d)。图3给出了本专利技术AMO,MSN-AMO,MSN-PGEDA,MSN-PGEDA-CB[7],和MSN-PGEDA-CB[7]-TPE的XRD图，其中(a)为广角XRD；(b)为小角XRD。该图说明：利用广角XRD来检测MSN载药前后的变化，阿莫西林表现出很多的不规则的衍射峰，但当它进入MSN孔内之后，仅有MSN的衍射峰，并且随着吸附层的增多，衍射峰的强度减小(a)。在小角XRD中，MSN和MSN-PGEDA-CB[7]-TPE表现出规整的XRD曲线(b)，证明介孔结构没有破坏。综上所述，负载阿莫西林的超分子纳米材料成功构建。图4为CB[7],MSN-PGEDA-CB[7],TPE,和MSN-PGEDA-CB[7]-TPE的红外图谱。该图说明：MSN-PGEDA-CB[7]的红外图谱在1750cm-1处显示出明显的C＝O吸收峰，在1790cm-1处的吸收峰为MSN-PGEDA-CB[7]-TPE中TPE-(COOH)4的C＝O键吸收峰，红外图谱可以看出超分子纳米材料的成功构建。图5为MSN,MSN-PGEDA,和MSN-PGEDA-CB[7]的热重曲线。该图说明：通过热重分析，我们可以检测出吸附在介孔硅表面的各层的含量。可以通过比较每个样品不同的失重来，最终我们可以得出每层的含量。需要说明的是，以上所述实施方式仅为本专利技术优选实施例，仅仅用于对本专利技术做进一步说明，并非因此限制本专利技术保护范围。对属于本专利技术技术构思而仅仅显而易见的改动，同样在本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有可控的抑菌活性和细菌检测的自组装超分子纳米材料的制备方法，其特征是：所述自组装超分子纳米材料为以羧基介孔硅(MSN)为核，孔内包载阿莫西林(AMO),依次包覆乙二胺化聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEDA)，葫芦脲[7](CB[7])，羧基化四苯基乙烯的纳米粒子，制备步骤如下：1)将MSN分散在水溶液中，在室温下搅拌，将混合物离心去除多余的阿莫西林，将得到的沉淀物用水清洗，直到上清液中检测不到阿莫西林，得到包载阿莫西林的介孔硅纳米粒子(AMO‑MSN)；2)将上述MSN‑AMO溶于PBS缓冲液中，分别加入乙二胺化的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEDA)，葫芦脲[7](CB[7])，羧基化四苯基乙烯[TPE‑(COOH)

【技术特征摘要】
1.一种具有可控的抑菌活性和细菌检测的自组装超分子纳米材料的制备方法，其特征是：所述自组装超分子纳米材料为以羧基介孔硅(MSN)为核，孔内包载阿莫西林(AMO),依次包覆乙二胺化聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEDA)，葫芦脲[7](CB[7])，羧基化四苯基乙烯的纳米粒子，制备步骤如下：1)将MSN分散在水溶液中，在室温下搅拌，将混合物离心去除多余的阿莫西林，将得到的沉淀物用水清洗，直到上清液中检测不到阿莫西林，得到包载阿莫西林的介孔硅纳米粒子(AMO-MSN)；2)将上述MSN-AMO溶于PBS缓冲液中，分别加入乙二胺化的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEDA)，葫芦脲[7](CB[7])，羧基化四苯基乙烯[TPE-(COOH)4]室温下摇床搅拌，离心水洗，即可得到自组装超分子纳米材料(MSN-PGEDA-CB[7]-TPE)。2.根据权利要求1所述的具有可控的抑菌活性和细菌检测的自组装超分子纳米材料的制备方法，其特征是：所述乙二胺化的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGEDA)为经过乙二胺修饰的直线型聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(L-PGEDA)。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：高辉，李巧英，吴元昊，陈帅，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津,12