【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于抗菌材料制备领域，具体涉及一种壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、木质素是植物细胞壁的核心组分，占其干重的10-35wt％，具有廉价、生物相容、绿色可再生的优点，其含有丰富的苯环结构、脂肪族和芳香族羟基等活性基团，使得木质素具有抗氧化、抗紫外以及一定的抗菌活性。得益于其优秀的生物相容性，木质素已被广泛应用于生物材料的制备。木质素含量大量的苯环结构，能够与药物分子通过π-π堆叠，从而自组装，生成纳米材料，在药物缓释领域具有很好的应用。
2、二氢卟吩e6(ce6)由于其毒性低、单线态氧产量高，可以很容易地从藻类、植物和蚕的排泄物中提取并大量获得，因此引起了众多研究者的广泛注意。但是其水溶性差，分散不均一，受限于光敏剂与微生物之间的弱相互作用，光动力抗菌的效果不能充分发挥。
3、壳聚糖(chitosan,cs)是一种天然的阳离子多糖，是由甲壳素在碱性条件下脱乙酰作用从甲壳类动物的壳中衍生而来的，其产量仅次于纤维素的第二大天然高分子多糖，是一种线性多糖，目前认为其具有良好的生物相容性、无生物毒性，在生物医药领域具有广泛的用途。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服目前的光敏剂水溶性差，受限于光敏剂与微生物之间的弱相互作用的缺点和不足，无法发挥充分抗菌效果这一事实，提出一种壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料的制备方法，由该方法制备获得的壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂复合纳米粒子(cs-ce6-ml
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料的制备方法，首先由木质素通过两步法制备得到乙酰化氨基改性的木质素。此时乙酰化把羟基变成酯，屏蔽掉其表面负电荷，得到表面正电荷的乙酰化氨基木质素(ml)，随后用乙酰化氨基木质素(ml)对光敏剂(ce6)进行增溶，得到表面负电荷的纳米粒子中间体(ce6-ml)，最后利用壳聚糖进一步对ce6-ml进一步进行表面电荷反转，得到表面正电荷的壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂复合纳米粒子(cs-ce6-ml)。
4、具体包括以下步骤：
5、(1)利用曼尼希反应，以甲醛为偶联剂，使用烷烃二胺对木质素改性，得到氨基化木质素；
6、(2)利用酸酐或酰氯，对氨基化木质素进行疏水化改性，得到表面电荷为正值的乙酰化氨基木质素(ml)；
7、(3)将步骤(2)得到的乙酰化氨基木质素和光敏剂溶解于有机溶剂中，随后透析、干燥，得到改性木质素光敏剂纳米复合抗菌功能材料(ce6-ml)；
8、(4)将步骤(3)得到的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌功能材料分散于壳聚糖溶液中，搅拌反应0.1-24h后，离心收集沉淀，用水洗涤，去除多余的壳聚糖，得到壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料(cs-ce6-ml)。
9、优选的，所述木质素为硫酸盐木质素、有机溶剂木质素、碱木质素、甲醛保护木质素、酶水解木质素的一种或多种混合物。木质素含量大量的苯环结构，能够与药物分子通过π-π堆叠，可以增强光敏剂水溶性，从而自组装，生成纳米材料，进而提高药物制剂抗菌活性。
10、优选的，所述烷烃二胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺的一种或多种混合物。
11、优选的，所述酸酐为乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、戊酸酐、己酸酐的一种或多种混合物。
12、优选的，所述酰氯为乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、戊酰氯、己酰氯、辛酰氯的一种或多种混合物。
13、优选的，所述有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的一种或多种混合物。
14、优选的，所述乙酰化氨基木质素与光敏剂的质量比为10:1；所述改性木质素光敏剂纳米复合抗菌功能材料与壳聚糖的质量比为10:25。
15、另一方面，本专利技术还提供一种由上述制备方法制备得到的壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料。
16、另一方面，本专利技术还提供壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料在制备治疗细菌感染创面的产品中的应用。所述的细菌感染创面包括但不限于烧伤或者糖尿病溃疡。
17、优选的，所述细菌包括大肠杆菌(escherichia coli)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant staphylococcus aureus,mrsa)和白色念珠菌(candidaalbicans)。
18、本专利技术构建了一种壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂复合纳米粒子(cs-ce6-ml)，纳米颗粒与细菌表面静电相互作用会促进了纳米颗粒在细菌上的锚定，从而增强了对微生物的光失活活性。结果表明，对革兰氏阴性菌大肠杆菌，革兰氏阳性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和真菌白色念珠菌均具有优异的杀菌效果。光引发的由膜结合的纳米粒子产生的以单线态氧为主的活性氧对细菌外膜造成了不可逆的损伤，该cs-ce6-ml对mrsa的杀菌效率比游离光敏剂(ce6)、乙酰化氨基改性木质素(ml)更高，对大肠杆菌和白色念珠菌的杀菌效率优于ml。
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1.一种壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素为硫酸盐木质素、有机溶剂木质素、碱木质素、甲醛保护木质素、酶水解木质素的一种或多种混合物。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烷烃二胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺的一种或多种混合物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸酐为乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、戊酸酐、己酸酐的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酰氯为乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、戊酰氯、己酰氯、辛酰氯的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、丙酮、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮的一种或多种混合物。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乙酰化氨基木质素与光敏剂的质量比为10:1；所述改性木质素光敏剂纳米复合
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法制备得到的壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料。
9.权利要求8所述的壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料在制备治疗细菌感染创面的产品中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述细菌包括大肠杆菌(Escherichiacoli)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus)和白色念珠菌(Candida albicans)。
...【技术特征摘要】
1.一种壳聚糖修饰的改性木质素光敏剂纳米复合抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述木质素为硫酸盐木质素、有机溶剂木质素、碱木质素、甲醛保护木质素、酶水解木质素的一种或多种混合物。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烷烃二胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、己二胺、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺的一种或多种混合物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酸酐为乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、戊酸酐、己酸酐的一种或多种混合物。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酰氯为乙酰氯、丙酰氯、丁酰氯、戊酰氯、己酰氯、辛酰氯的一种或多种混合物。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰...
【专利技术属性】
技术研发人员：王倩，谢小保，姚俊伟，陈铭杰，施庆珊，
申请(专利权)人：广东省科学院微生物研究所广东省微生物分析检测中心，
类型：发明
国别省市：
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