一种磁性抗菌纳米系统及其制备方法技术方案

本发明专利技术提供一种磁性纳米抗菌系统，包括介孔Fe

A magnetic antibacterial nano system and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种磁性抗菌纳米系统及其制备方法
本专利技术涉及一种磁性抗菌纳米系统及其制备方法，属于生物医用材料

技术介绍
未经治疗的败血症会导致脂多糖的产生并迅速发展为脓毒症，在某些情况下可导致器官衰竭甚至死亡。因此，如何抑制深部器官和血液中的细菌生长是医学领域的一个重要挑战。单一药物的使用往往疗效不佳，而且长期使用容易产生耐药性，影响疗效，甚至造成无法治愈的后果。现有的抗生素治疗药物和治疗方法还普遍存在如下缺点：缺少靶向性、全身毒副性。磁靶向性药物载体由于能将药品运送到靶器官或靶细胞，其他部位不受到影响而受到广泛关注。磁靶向抗菌纳米系统与其他的载药系统或普通抗菌制剂相比，具有以下优点：⑴靶向性，可以将药物最大程度的聚集在治疗部位；⑵减少药物用量，在实现治疗目的的同时减少药物使用；⑶提高疗效；⑷降低毒性。目前，以Fe3O4为基体的磁性药物载体主要把药物通过化学接枝的方法将药物接枝在Fe3O4表面；或者将Fe3O4与有机聚合物相结合，构建具有磁靶向性的药物载体，将药物装载于聚合物体系内；或Fe3O4为内核，其他无机化合物为壳的核壳结构药物载体。这些利用Fe3O4磁靶向性进行改性研究的药物载体，都有以下缺点：⑴由于接枝或者构建过程中聚合物的引入，降低了整个体系的磁响应性；⑵载药率低；⑶药物失效，由于载药过程过于繁杂，药物接触过多的有机物等，导致药物作用官能团变化；⑵减少药物用量，在实现治疗目的的同时减少药物使用；⑶提高疗效；⑷载体降解产物毒性，多数有机聚合物在人体内降解成单体后会产生毒性。为了解决这一问题，本专利涉及制备的介孔中空Fe3O4纳米颗粒具有规则有序的孔道结构，粒径均一的特点，允许药物分子通过孔道进入或释放药物载体；明显的中空结构可以大量存储药物。此外，载药方法简单且载药量大，载药中药物只需接触一种溶剂，保证了药物活性；在实现高载率的同时，保证了载药系统磁响应性强的特点。在治疗阶段可以实现通过磁介导快速到达治疗部位，并且释放足量的药物。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术目的在于提供一种磁性纳米抗菌系统及其制备方法，特别是一种载药率高适用性强的载药靶向系统的制备方法。所述的磁性抗菌系统具有在靶向区域响应性强、防止药物失活和制备过程简单等有点，既可联合用药提高疗效又可将药物定向输送至病灶且不损伤正常组织，且可实现药物的高量装载和药物稳定的目的。此外，在交变磁场的共同作用下，通过磁热效应和协同缓释药物达到杀菌效果，避免了药物的全身毒副作用。本专利技术解决上述技术问题所采用的方案是：一种磁性纳米抗菌系统，包括介孔Fe3O4空心纳米粒子，以及装载于所述介孔Fe3O4空心纳米粒子内部的抗菌药物，所述介孔Fe3O4空心纳米粒子具有空心结构和介孔孔道，所述抗菌药物被装载于所述Fe3O4空心纳米粒子的空心结构内、介孔孔道内及外壳上。优选地，所述抗菌药物为广谱抗生素，优选为疏水性药物链霉素、呋喃唑酮、甲氧西林、卡那霉素中的任意一种；或亲水性药物氯霉素、利福平、氨苄霉素、四环素中的任意一种。本专利技术还提供上述的磁性纳米抗菌系统的制备方法，包括以下步骤：(1)制备介孔Fe3O4空心纳米粒子；(2)将抗菌药物溶液和所述介孔Fe3O4空心纳米粒子按照一定的体积质量比放入容器中混合，通过浸泡搅拌使所述抗菌药物溶液充入所述介孔Fe3O4空心纳米粒子空腔内；(3)动态旋蒸结晶去除所述混合溶剂；(4)收集并洗涤所述旋蒸结晶得到的样品。优选地，步骤(1)介孔Fe3O4空去除心纳米粒子的制备方法如下：将质量比为将质量比为1：(2～4)：(3～5)：(0.2～0.5)：(0.1～0.3)的六水合氯化铁、二水合柠檬酸三钠、尿素、第一表面活性剂、第二表面活性剂加入到去离子水中，机械搅拌至完全溶解分散，在温度200-220℃下反应9-12h，冷却，洗涤，真空干燥，得介孔Fe3O4空心纳米颗粒。优选地，步骤(2)所述抗菌药物溶液为溶于乙腈与丙酮混合溶剂中的疏水性抗生素药物溶液，或溶于去离子水中的亲水性抗菌药物溶液。优选地，步骤(2)所述抗菌药物溶液的浓度为50-200mg/mL。优选地，步骤(2)所述抗菌药物溶液和所述介孔Fe3O4空心纳米粒子的体积质量比为50-100ml：1g。优选地，所述第一表面活性剂包括聚乙二醇2000、聚乙二醇4000中的任一种。优选地，所述第二表面活性剂包括氨基丙胺二油酸酯、聚丙烯酰胺中的任一种。相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术制备出的介孔Fe3O4空心纳米粒子具有明显的空心结构可装载大量药物，介孔孔道规则明显可供药物的进入空心空腔和后期药物释放，材料表面由于分子之间的作用力，也具有吸附小分子的作用。2)本专利技术利用动态旋蒸结晶的方法可以将抗生素高效地装载入介孔Fe3O4空心纳米粒子空腔内，避免载药过程中药物失效和载药后磁靶向性降低。3)所载抗生素具有广泛的杀菌效果，可治疗多种细菌感染；本专利技术制备的磁性纳米抗菌系统可依靠载体的强磁靶向性，快速将复合物富集到感染部位并释放增强治疗的靶向性，提高治疗效率、降低毒性及不良反应；同时利用磁流体在交变磁场中的升温特性，对感染进行热疗，与所载抗生素协同作用，进一步提高治疗效果。本专利技术制备的纳米抗菌系统可以根据需要更换抗菌药物种类，载要方法适用于各种药物；本专利技术所述的介孔Fe3O4空心纳米粒子具有良好的生物相容性，在人体内容易被降解，不会对人体产生毒副作用。附图说明图1是实施例1及实施例2所得磁性纳米抗菌系统的透射电镜图，其中图1(a)是实施例1所得磁性纳米抗菌系统的透射电镜图，图1(b)是实施例2所得磁性纳米抗菌系统的透射电镜图；图2是实施例1及实施例2所得磁性纳米抗菌系统的扫描电镜图，其中图2(a)是实施例1所得磁性纳米抗菌系统的扫描电镜图，图2(b)是实施例2所得磁性纳米抗菌系统的扫描电镜图；图3是实施例1制备的介孔Fe3O4空心纳米颗粒的粒径测试结果图；图4是实施例1制备的介孔Fe3O4空心纳米颗粒的N2吸附-脱吸附实验结果图；图5是实施例1中CCK-8法检测介孔Fe3O4空心纳米颗粒细胞毒性实验结果；图6是实施例1的CCK-8法检测纳米抗菌系统细胞毒性实验结果；图7是实施例1制备的介孔Fe3O4空心纳米颗粒载药前后的红外光谱图；图8是实施例1制备的介孔Fe3O4空心纳米颗粒发热性能；图9是实施例1及实施例2制备的介孔Fe3O4空心纳米颗粒载药前后的热重分析图，其中图9(a)是实施例1制备的介孔Fe3O4空心纳米颗粒载药前后的热重分析图，图9(b)是实施例2制备的介孔Fe3O4空心纳米颗粒载药前后的热重分析图；图10是实施例1及实施例2制备的介孔Fe3O4空心纳米颗粒载药前后的磁性能分析结果图，其中图10(a)是实施例1制备的介孔Fe3O4空心纳米颗粒载药前后的磁性能分析结果，图10(b)是实施例2制备的介孔Fe3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性纳米抗菌系统，其特征在于，包括介孔Fe

【技术特征摘要】
1.一种磁性纳米抗菌系统，其特征在于，包括介孔Fe3O4空心纳米粒子，以及装载于所述介孔Fe3O4空心纳米粒子内部的抗菌药物，所述介孔Fe3O4空心纳米粒子具有空心结构和介孔孔道。


2.根据权利要求1所述的磁性纳米抗菌系统，其特征在于，所述抗菌药物为疏水性药物链霉素、呋喃唑酮、甲氧西林、卡那霉素中的任意一种；或亲水性药物氯霉素、利福平、氨苄霉素、四环素中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的磁性纳米抗菌系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备介孔Fe3O4空心纳米粒子；
(2)将抗菌药物溶液和所述介孔Fe3O4空心纳米粒子按照一定的体积质量比放入容器中混合，通过浸泡搅拌使所述抗菌药物溶液充入所述介孔Fe3O4空心纳米粒子空腔内；
(3)动态旋蒸结晶去除所述混合溶剂；
(4)收集并洗涤所述旋蒸结晶得到的样品。


4.根据权利要求1所述的磁性纳米抗菌系统的制备方法，其特征在于，步骤(1)介孔Fe3O4空心纳米粒子的制备方法如下：将质量比为1：(2～4)：(3～5)：(0.2～0.5)：(0.1～0.3)的六水合氯化铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴红莲，李文琴，赵雅楠，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42