一种共价有机框架-铂复合纳米抗菌剂用于杀灭耐药致病菌制造技术

本发明专利技术公开了一种共价有机框架

【技术实现步骤摘要】
一种共价有机框架
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铂复合纳米抗菌剂用于杀灭耐药致病菌


[0001]本专利技术涉及生物医药
，特别是涉及一种共价有机框架
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铂(Covalent Organic Framework，COF； PlatinumNanoparticles，PtNPs)复合纳米抗菌剂用于杀灭耐药致病菌。

技术介绍

[0002]目前，由细菌引起的传染病是全球所面临的重大健康问题。以多药耐药菌——耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin Resistant StaphylococcusAureus，MRSA)为代表，MRSA是临床上常见的传染性较强的细菌，是医院感染的重要病源菌之一，可以引起一系列器官特异性感染，最常见的是皮肤软组织感染，其次是侵入性感染，如骨髓炎，肺炎，严重威胁着人类的健康。而抗生素的过度使用或误用会直接导致细菌耐药性的产生，长期下去它们会打破感染部位的微生物菌群平衡，引起二重感染。因此，迫切需要开发新的强效抗菌剂来解决细菌耐药的问题。
[0003]近些年，基于纳米酶催化作用的抗菌方法被认为是一种有效的治疗细菌感染的策略。纳米酶是具有类酶性质的纳米材料，其反应动力学与天然酶相似，且避免了天然酶价格昂贵、难以大规模生产等缺点。特别是贵金属铂纳米粒子(PtNPs)尺寸小、催化活性显著，具有抑菌效果，并且渗透到细菌生物被膜中降解其生物被膜的主要成分(蛋白质，多糖和核酸)，抑制细菌生长。然而，由于PtNPs的表面能极高，特别是在生物基质中极易团聚，其催化抗菌活性锐减，大大限制了PtNPs的实际应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种新的强效抗菌剂，具体涉及一种共价有机框架
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铂复合纳米抗菌剂用于杀灭耐药致病菌，旨在引入共价有机框架(COF)作为骨架以稳定和提高PtNPs纳米在复杂生物基质中的抑菌活性，既有效限制PtNPs过度生长，保持其小尺寸和高比表面积，又有效防止其聚集，稳定地发挥效能。以多药耐药菌MRSA为代表菌株进行研究，发现这种COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂不仅有优异的体内外抗菌性能，还具备广谱抗菌特性和良好的生物安全性，可以有效地解决细菌耐药问题。
[0005]进一步，所述COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂具有体外杀菌作用，细菌为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，最小的杀菌浓度为5μg/mL。
[0006]进一步，所述COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂具有体内杀菌作用，细菌为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，老鼠造模是皮肤创口感染模型。
[0007]进一步，所述COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂具有良好的生物安全性，溶血率在安全标准5％以下，细胞存活率达90％以上，试验期间小鼠无任何过敏与急性毒性反应，对主要器官心、肝、脾、肺、肾均无损伤情况。
[0008]本专利技术的有益效果：
[0009]本专利技术的COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂展现出极有潜力的抗菌作用，通过具有均匀
多孔结构的COF对 PtNPs的限域作用，解决了PtNPs在生物基质中容易团聚导致生物利用率低的难题。该复合纳米抗菌剂能通过催化作用产生活性氧以高效杀死细菌，不产生细菌耐药性，并且实验证实其对多种细菌(粪肠球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌)均具有广谱抑菌效果。体外实验证明了其在较低浓度下对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌有抗菌作用，并且能有效治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的小鼠皮肤伤口模型。这项工作表明COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂有潜力治疗体内外耐多药细菌感染，为未来的临床应用提供了广阔的前景。
附图说明
[0010]图1是本专利技术所述COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂在不同浓度下对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的体外抑菌实验结果。
[0011]图2是本专利技术所述COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂在不同浓度下对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的体外抑菌实验结果。
[0012]图3是本专利技术所述COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂对感染MRSA的小鼠皮肤创口模型的治疗实验结果图。
[0013]图4是本专利技术所述COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂通过模拟氧化酶和过氧化物酶产生过氧化氢和羟基自由基杀灭细菌的机制示意图。
具体实施方式
[0014]实施例1：
[0015]1、实验方法
[0016]采用MRSA为代表，研究COF
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PtNPs的抗菌性能。将细菌接种于约4mL肉汤培养基中，放置37℃振荡培养箱，以220rpm/min的速度培养约3h，通过使用紫外
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可见分光光度计在600nm(OD
600nm
)下记录光密度，将培养好的细菌的细胞密度调节至0.5OD
600nm
。然后用生理盐水将细菌稀释20倍，分以下几组加样：(1)Control 1：NaAc/HAc；(2)Control 2：H2O2；(3)COF
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PtNPs；(4)COF
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Pt NPs+H2O2，每管总体积为400μL，混匀后37℃孵育1h，将细菌悬液涂布于LB琼脂平板上，倒置于37℃恒温培养箱约18h。此外，通过测量OD
600nm
来检测细菌浓度定量其抑菌率。含细菌的LB培养基的OD
600nm
被定义为对照，而 LB培养基的OD
600nm
被定义为背景。抑菌率＝(对照组OD
600nm
‑
试验组OD
600nm
)/(对照组OD
600nm
‑
背景组 OD
600nm
)
×
100％。
[0017]2、结果分析
[0018]采用平板计数法，从平板中可以看出对照组中NaAc/HAc、H2O2均有许多的菌落数，没有对细菌的生长产生明显抑制作用。而COF
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Pt NPs实验组随着COF
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Pt NPs浓度的增加，平板上的菌落逐渐减少(1 μg/mL>5μg/mL>10μg/mL)，实验组COF
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PtNPs+H2O2同理
[0019](0.05μg/mL>0.1μg/mL>1μg/mL>2.5μg/mL>5μg/mL>7.5μg/mL>10μg/mL)，通过统计分析可以更加确切得出各个浓度对应的抑菌率，COF
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Pt NPs在MIC值(5μg/mL)对应的抑菌率是99.75％。结果表明， COF
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PtNPs复合纳米抗菌剂对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种共价有机框架
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铂复合纳米抗菌剂用于杀灭耐药致病菌，其特征在于，这种复合纳米抗菌剂通过模拟氧化酶和过氧化物酶活性产生活性氧，在体内外均有广谱杀菌作用，且该复合纳米抗菌剂具有良好的生物安全性。2.根据权利要求1所述的一种共价有机框架
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铂复合纳米抗菌剂用于杀灭耐药致病菌，其特征在于，所述共价有机框架
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铂复合纳米抗菌剂具有体外杀菌作用，细菌以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌为代表，最小的杀菌浓度为5μg/mL。3.根据权利要求1所述的一种共价有机框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孟遥，张普，母昭德，王燚，
申请(专利权)人：重庆医科大学，
类型：发明
国别省市：