高纯度硫化铁纳米酶的制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种高纯度硫化铁纳米酶的制备方法及其在制备抗细菌、病毒或真菌感染药物中的应用。本发明专利技术高纯度硫化铁纳米酶的制备方法是在溶剂热法制备纳米四氧化三铁颗粒的过程中加入硫源（DADS）。本发明专利技术制备的高纯度Fe3S4具有产物纯度高、制备工艺简单、成本低廉等优点，具有极高的产业化应用价值。具有极高的产业化应用价值。

【技术实现步骤摘要】
高纯度硫化铁纳米酶的制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及制药领域，具体涉及一种高纯度硫化铁纳米酶的制备方法和应用，还涉及含有高效抗菌硫化铁纳米酶的药物。

技术介绍

[0002]硫化铁通过模仿天然酶来表现出类似酶的活性，而天然酶依赖于铁硫簇作为辅因子，从而扩展了其在生物医学中的应用潜力。硫化铁纳米材料尚未在生物医学领域得到全面的研究和应用。由于S和O是同族元素，硫化铁表现出与氧化铁相似的物理化学性质此外，自然界中硫化铁的相包括四方硫铁矿 (FeS)、磁黄铁矿(Fe1−
X
S)、黄铁矿(FeS2)、磁硫铁矿（Fe7S8）和灰铁矿(Fe3S4)等，它们比只含有Fe2O3和Fe3O4的氧化铁表现出更大的变异性。硫化铁具有更合适的电子转移和导电性由于铁基纳米材料具有多种功能和优良的生物相容性，因此在生物医学领域被广泛应用。
[0003]目前报道最多的合成硫化铁不同相的方法，有高温化学合成，超声法，水热合成法，共同沉淀，生物矿化，低温合成法，微波法等。硫化铁合成最常用的是水热合成法，总的来说，水热法得到的产物具有较好的分散性和可控性，但在合成硫化铁的过程中也会出现氧化铁杂质。同时，水热合成样品的x射线衍射(XRD)分析表明，多相硫化铁很容易发生。化学共沉淀不引入杂质，该工艺条件温和，通常采用七水硫酸铁和硫化钠在超纯去离子水中溶解方法合成，反应是在N2气氛下制备的，共沉淀法所要求的合成条件比其他方法苛刻，所得产物均匀性较差。微波辅助方法的主要优点是反应时间短、粒度分布小、纯度高，虽然这种新出现的技术可能更可取，但应当指出，聚集现象似乎并没有得到改善。使用高温化学合成硫化铁的方法已被报道，这种合成方法对实验条件非常敏感。利用微生物生物合成硫化铁在生物医学应用方面具有优势，如趋磁细菌硫酸盐还原菌在含铁基质上生长的生产了硫化铁材料除了绿色合成的优点外，生物合成方法提高了硫化铁的生物相容性，产生的颗粒具有较高的催化活性和较大的表面积。此外还有报道一些不同寻常的合成化学方法，如低温合成法等。
[0004]目前硫化铁制备工艺的缺点包括：制备工艺条件苛刻，产物聚集现象，在水中溶解性较差。即使产物具有较好的分散性和可控性，但是产物往往是混合物，含有不同形式硫化铁，且合成硫化铁的过程中也会出现氧化铁杂质。制备高纯度Fe3S4的难点在于容易团聚，掺杂，退化;形状和粒径不易控制操作复杂,环境友好性差，生产成本高等。
[0005]迄今为止，硫化铁在生物医学领域的各种应用(催化剂、抗菌剂、癌症疗法、药物递送系统、溶栓剂、生物传感器、抗真菌剂、植物种子改良剂等)及其作用机制已被报道。有研究报道肿瘤中铁的化学形态为类亚铁硫化物铁和铁蛋白，凸显了硫化铁治疗癌症的潜力据报道。Fe3S4纳米片被证明在MRI引导的光热和化学动力学协同治疗中具有很高的效率，为未来的临床应用设计无机硫化铁开辟了一个新的方向。此外，硫化铁可以作为一种药物载体，在之前的研究中，改性β
‑
环糊精(β
‑
CD)和聚乙二醇Fe3S
4 (GMNCs)被用作载药NPs。β
‑
CD和PEG都被用来控制表面活性剂GMNCs的形状和大小。此外，Fe3S4的生物相容性得到增强，对化
疗药物阿霉素的修饰传递的包封率为58.7%。同时，通过静脉注射负载阿霉素(Dox)的GMNCs获得小鼠肿瘤的强化化疗治疗。硫化铁体外抗真菌表现出显著的抗真菌活性，比标准杀菌剂多菌灵的效果更好。硫化铁对细菌感染有效，铁离子的快速吸收会影响细菌的代谢。Fe
2+
被氧化为Fe
3+
导致活性氧(ROS)的产生和生物分子的损伤。
[0006]因此，制备高纯度Fe3S4对其后期的科学研究，特别是开发高活性抗菌、抗病毒药物等具有重要意义。

技术实现思路

[0007]经过多年研究，专利技术人发现了一种高纯度硫化铁纳米酶的制备方法，包括利用铁源、硫源通过水热法或溶剂热法合成硫化铁纳米酶的步骤。其中，所述的铁源选自氯化铁、五水氯化铁、硫酸亚铁、硝酸铁、溴化铁中的一种或多种；所述的硫源选自大蒜素中的二烯丙基硫化物、二烯丙基二硫（DADS）、二烯丙基三硫硫醚类化合物中的一种或多种；所述的硫源优选DADS；所述的硫化铁优选Fe3S4；所述铁源添加的终浓度为1
‑
100mg/mL，所述硫源添加的终浓度为1
‑
100mg/mL，所述铁源、硫源的用量质量比例为1:0.1
‑
1。
[0008]具体地，本专利技术提供了一种高纯度Fe3S4的制备方法，包括如下步骤：（1）将FeCl3溶于乙二醇中，得到均匀溶液；（2）加入NaAc
•
3 H2O，搅拌均匀，加入DADS，搅拌均匀；（3）移至高压釜中，200℃下反应；（4）高压釜冷却，黑色沉淀产物洗涤、干燥，即得高纯度Fe3S4。
[0009]优选地，步骤(1)中，所述FeCl3在乙二醇中的浓度为0.01
‑
0.05mg/mL。
[0010]优选地，步骤(2)中，所述NaAc
•
3 H2O在乙二醇中的浓度为0.5
‑
1.5mg/mL。
[0011]优选地，步骤(2)中，所述NaAc
•
3 H2O在乙二醇中的浓度为0.5
‑
1.5mg/mL。
[0012]优选地，步骤(2)中，所述加入DADS浓度为0.01
‑
0.05mg/mL。
[0013]优选地，步骤(3)中，所述在200℃反应的时间为10
‑
24小时。
[0014]优选地，其中所述Fe3S4纳米酶的厚度为47.92
±
10.72 nm，横向尺寸为491.10
±
264.50 nm。
[0015]另外，本专利技术提供了一种所述高纯度硫化铁纳米酶在制备抗细菌、病毒或真菌感染药物中的应用，其中所述的药物优选治疗伤口愈合或阴道炎的药物。
[0016]基于上述技术方案，本专利技术取得了如下有益效果：1.本专利技术合成的高纯度Fe3S4纳米酶在水中的分散性好，制备简易，易于磁分离，性质稳定，生物相容性好，抗菌效果期长。
[0017]2.本专利技术合成的高纯度Fe3S4纳米酶在应用范围内对人体无害，环境友好，生态友好，易于控制，价格便宜，是高效低毒的抗菌材料。
[0018]3.与对照例相比，本专利技术合成的高纯度Fe3S4纳米酶可以更高效地杀灭耐药菌、胞内菌、破坏细菌细胞膜、促进细菌ROS的产生、提高细菌脂质氧化物的含量达到抑制和杀灭细菌的作用。抗药性实验显示，连续诱导20代，细菌对其无抗药性，这种优势是其它生化类抗菌药品所不能相比的。
MNPS，其透射电镜如图5所示。
[0036]对照例3
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Fe3S4纳米酶的制备方法（1）将0.82g FeCl3溶于40 mL乙二醇中，室温搅拌20 min，超声10 min，以确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高纯度硫化铁纳米酶的制备方法，包括利用铁源、硫源通过水热法或溶剂热法合成硫化铁纳米酶的步骤。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述的铁源选自氯化铁、五水氯化铁、硫酸亚铁、硝酸铁、溴化铁中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述的硫源选自大蒜素中的二烯丙基硫化物、二烯丙基二硫、二烯丙基三硫硫醚类化合物中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述铁源添加的终浓度为1
‑
100mg/mL，所述硫源添加的终浓度为1
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100mg/mL，所述铁源、硫源的用量质量比例为1:0.1
‑
1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述的硫化铁纳米酶为Fe3S4纳米酶。6.根据权利要求1所述的制备方法，其中所述的硫源为DADS。7.根据权利要求1所述的制备方法，包括如下步骤：1）将0.82g FeCl3溶于...

【专利技术属性】
技术研发人员：左兴华，孙国明，张延峰，刘金西，
申请(专利权)人：北京纳么美科技有限公司，
类型：发明
国别省市：