【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料，具体为一种氧化还原响应开关型纳米药物的制备及其在光热和化学动力协同抗菌中的应用。
技术介绍
1、细菌感染严重威胁着人类的健康，是导致全球范围内人类死亡的主要原因之一。到目前为止，细菌感染的主要临床治疗方法仍然是抗生素治疗。然而，抗生素的滥用导致细菌产生的耐药性并降低治疗效果已经成为人类健康面临的一个共同挑战。因此，迫切需要开发新型治疗方法来克服传统抗生素的耐药缺点。
2、近年来，光动力疗法（pdt）、光热疗法（ptt）、化学动力疗法（cdt）等新型抗菌疗法的出现，因其具有广谱的抗菌活性、不易产生耐药性等优点，在抗菌领域引起广泛关注。其中，光热抗菌是借助具有光热转换性能的光热试剂将近红外光转换为局部热能，使得核酸和蛋白变性并破坏膜的选择透过性实现抗菌的新方法，其具有安全、非侵入性、高时空选择性的优点，在抗菌治疗和诊断方面展现出巨大的潜力。然而，光热疗法杀灭细菌的同时，产生的热量容易对周围的正常组织造成损害，制约了其在临床上的应用。因此，如何让光热治疗在正常组织中处于“关闭”状态，而在感染部位转变为“打开”状态，是提高光热抗菌疗效，降低副作用的有效途径。
3、与正常组织不同，细菌感染部位具有低ph、高浓度过氧化氢、以及过度表达的毒素和酶等特殊微环境，基于此利用感染部位的特殊微环境构建响应性光热治疗体系，可以选择性在细菌感染部位产生光热，增强对细菌感染的治疗效果，减轻对正常组织的副作用。例如，班成洋等人（cn116370635a）以介孔二氧化硅为载体分别负载abts和fe（ⅲ），通过ab
技术实现思路
1、基于上述现有技术存在的问题，本专利技术基于细菌感染部位高gsh和低ph的特殊微环境，设计合成了一种氧化还原响应开关型纳米药物的制备及其在光热和化学动力协同抗菌中的应用。本专利技术纳米药物在正常组织中，表面的聚合物pei对孔道进行封堵，防止bpo提前泄露，纳米药物始终处于“关闭”状态；在细菌感染部位的低ph和高gsh微环境下二氧化硅表面的二硫键断裂，释放出bpo并生成bpo·自由基。同时，bpo·将abts氧化为abts•+用于光热治疗实现氧化还原响应开关光热/化学动力学协同治疗。
2、本专利技术为实现目的，采用如下技术方案：
3、本专利技术氧化还原响应开关型纳米药物的制备方法，是以氨基化介孔二氧化硅为载体，负载生物活性分子过氧化苯甲酰（bpo），介孔二氧化硅较大的空腔体积有利于提高bpo的负载效率，通过3,3′-二硫代二丙酸（dtdp）引入二硫键，再通过共价偶联接枝聚乙烯亚胺（pei）对孔道进行封堵，最后通过静电作用吸附2,2-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（abts）获得目标产物，记为bpo@msn-ss-pa（简写为bmspa）。
4、具体包括如下步骤：
5、步骤1：将0.5g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（ctab）溶解在80ml去离子水和60ml无水乙醇的混合溶液中，加入0.9ml氨水，调节溶液ph值至8-14，加入0.9ml正硅酸乙酯（teos），70-80℃下反应14-18h；反应结束后离心洗涤，离心收集的沉淀在50-70℃下真空干燥，所得沉淀用异丙醇（ipa）重新悬浮，80-90℃下回流1-2h，然后加入3-氨基丙基三乙氧基硅烷（aptes），反应2-4h；反应结束后离心收集沉淀，异丙醇和水分别洗涤多次，真空干燥，获得带有模板剂氨基化二氧化硅纳米粒子（msn-nh2/ctab）；最后将msn-nh2/ctab用萃取剂于95℃下索氏提取24-48 h，去除ctab模板剂，得到氨基化介孔二氧化硅（msn-nh2）。
6、步骤2：将含有二硫键的3,3′-二硫代二丙酸（dtdp）溶解在去离子水中，依次加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺（edc）和n-羟基丁二酰亚胺（nhs），在氮气保护下,室温反应5-7h，随后加入步骤1制备的氨基化介孔二氧化硅（msn-nh2），继续反应3-5h，反应结束后使用去离子水进行离心洗涤干燥，得到接枝二硫键的介孔二氧化硅（记为ms）。
7、步骤3：将过氧化苯甲酰（bpo）溶解在无水乙醇中，然后加入步骤2制备的接枝二硫键的介孔二氧化硅（ms），室温下避光搅拌12-24 h，反应结束后使用去离子水进行离心洗涤，冷冻干燥后得到负载bpo的纳米粒子（记为bms）。
8、步骤4：将步骤3所得bms加入到含有聚乙烯亚胺（pei）的tris-hcl缓冲液中，室温下避光搅拌12-24 h，反应结束后使用去离子水进行离心洗涤干燥，得到pei包覆的纳米粒子（记为bmsp）。
9、步骤5：将abts溶于tris-hcl缓冲液中，加入步骤4得到的bmsp，室温下避光搅拌12-24 h，反应结束后使用去离子水进行离心洗涤干燥，获得氧化还原响应开关型纳米药物（记为bmspa）。
10、步骤1中， 所述去离子水和乙醇的混合溶液中去离子水和乙醇的体积比为4：3。
11、步骤1中，去除模板剂使用的萃取剂由乙醇和盐酸复配构成，乙醇与盐酸的体积比为10：1。
12、步骤2中， dtdp、edc、nhs与氨基化介孔二氧化硅的质量比为1：3：1：1。
13、步骤3中， bpo与ms的质量比为1：2-3。
14、步骤4中， pei与bms的质量比为1：1。
15、步骤5中， abts与bmsp的质量比为1：2。
16、步骤4和步骤5中，所述tris-hcl缓冲液的ph为8.5，浓度为0.05mm，体积为 40～60ml。配制方法为三羟甲基氨基甲烷（tris）溶液（50ml，0.1mol/l）与盐酸（14.7ml，0.1mol/l）均匀混合后，加水稀释至100ml。
17、上述制备过程中，离心的速度为8000r/min，离心时间为10min。
18、本专利技术制备的氧化还原响应开关型纳米药物的粒径在400～500纳米，细菌抑制率为 80％-95％。
19、本专利技术制备的氧化还原响应开关型纳米药物在光热和化学动力协同抗菌中的应用。具体是以所述纳米药物制备抗菌制剂，用于光热和化学动力协同抗菌。
20、本专利技术氧化还原响应开关型纳米药物在正常组织中表面的pei有效地封堵孔道，防止bpo泄露，纳米药物始终处于“关闭”状态，在细菌感染部位高表达的gsh的微环境条件下，纳米药物的二硫键发生氧化还原断裂，释放出来的bpo与abts发生氧化还原反应，产生氧化态的光热转换剂abts•+用于光热治疗，同时，bpo在细菌感染的弱酸（ph=5.5）的微环境中产生bpo·，实现氧化还原响应“开关”光热/化学动力学的协同治疗。
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1.一种氧化还原响应开关型纳米药物的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
10.根据权利要求1-9中任一项制备方法制备得到的氧化还原响应开关型纳米药物在光热和化学动力协同抗菌中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种氧化还原响应开关型纳米药物的制备方法，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹明，刘海盟，钱家盛，夏茹，伍斌，苗继斌，杨斌，陈鹏，葛倩倩，郑争志，苏丽芬，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：
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