[发明专利]光控释放一氧化氮的复合膜材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种光控释放一氧化氮的复合膜材料及其制备方法和应用。该材料的制备方法包括如下步骤：先合成出球形树枝状聚酰胺‑胺(N‑N‑PAMAM‑D₃)，然后在粒径均一的金纳米粒子的表面修饰N‑N‑PAMAM‑D₃，制备出N‑N‑PAMAM修饰的纳米金，再负载一氧化氮，得到光控释放一氧化氮的复合膜材料。将光控释放一氧化氮的复合膜材料与聚己内酯(PCL)共混冻干压制成膜，能得到可在近红外激光照射下控制释放的一氧化氮的复合膜材料。该材料粒径均一，响应敏感，NO负载及储存量大，释放时间长，生物相容性良好，可应用于生物医药工程材料领域，且该材料能有效抑制细菌和真菌的生长和繁殖，可用于制备抗菌药物。

技术领域

本发明属于生物医学工程材料领域，特别涉及一种光控释放一氧化氮的复合膜材料及其制备方法和应用。

背景技术

自1980年Furchgott等发现血管内皮细胞能合成、分泌血管内皮衍生舒张因子(EDRF)，1986年Furchgott和Ignarro两个人独立的证明EDRF是NO以来，有关NO的基础和临床研究得到蓬勃发展，NO成为近几年来最引人注目的生物分子之一。大量的研究表明，NO是重要的生物信使分子，参与血管调节、神经传递、炎症与免疫反应等过程，其分布广泛，遍及脑、血管、免疫、肺、生殖等多种器官。

近年来发现NO可破坏细菌的细胞膜以及基因信息并阻止细菌获得能量，具有高效抑菌且不易产生耐药性等特性，使其在抗菌领域的应用受到越来越多的关注，越来越多的可释放NO的新型抗菌材料出现在人们的视野中。

比如：Smith等在1996年首先提出可以将亲核NO供体N-diazeniumdiolate用来制备可释放NO的聚合物材料(Chemistry 1996,39:1148-1156)，但是小分子的NO供体diazeniumdiolates是通过非共价相互作用的方式分散在聚合物材料中，从而导致供体容易从聚合物基体脱落，不可降解，产生致癌物质亚硝胺；Jong Oh Kima等(InternationalJournal of Biological Macromolecules 2015,79:217-225)制备了可释放NO的壳聚糖薄膜，用于抗菌及其伤口愈合方面的研究，研究表明NO确实能够有效地抑制细菌的生长和繁殖，同时对于创口的愈合有着明显的效果。Dongsik Park等(Advanced HealthcareMaterials 2016,5:2019-2024)制备了可释放NO的聚多巴胺空心纳米微球，用于抗菌方面的研究，研究表明NO能够有效地破坏细菌的细胞膜，导致细菌死亡。尽管NO表现出优异的抗菌效果且不易产生耐药性，然而NO因气体性质和半衰期短、材料负载NO的含量过低，NO难以长时间储存等问题，从而使其在临床上的应用受到了极大的阻碍。因此，关于NO的定点局部控制释放成为NO递送系统中的不可或缺的特性，更成为当前生物医学工程领域亟待解决的重要课题。迄今为止，通过对金复合膜材料(Au)表面以球形树枝状聚酰胺-胺(N-N-PAMAM)进行修饰作为NO供体，然后用聚己内酯(PCL)进行包覆，冻干压制成膜，最终制备出表面覆盖金复合膜材料，球形树枝状聚酰胺-胺为基体，最外层为聚己内酯的薄膜材料，在近红外激光照射下控制释放一氧化氮的薄膜复合材料及其应用尚未见报道。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种光控释放一氧化氮的复合膜材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供所述方法制备得到的光控释放一氧化氮的复合膜材料。

本发明的又一目的在于提供所述光控释放一氧化氮的复合膜材料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种光控释放一氧化氮的复合膜材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)3代乙二胺为核的N-N-PAMAM基元(N-N-PAMAM-D₃)的合成