[发明专利]一种抗菌纳米探针Au-PEG-AMP-Ce6的制备方法和应用

说明书

本发明属于金属纳米材料技术领域，具体公开了一种抗菌纳米探针Au‑PEG‑AMP‑Ce6。通过Au‑S键将Ce6标记的序列为GKRWWKWWRRC的抗菌肽连接到Au上，并加入PEG作为稳定剂。引入光敏剂Ce6进行PDT抗菌，利用它在激光的照射下，产生活性氧(ROS)，导致微生物分子的氧化并导致细胞损伤和死亡，与抗菌肽(AMP)产生协同作用。本发明制备的抗菌纳米探针Au‑PEG‑AMP‑Ce6具有较传统抗菌肽更优异的抗菌性能，并且与纳米金具有良好的生物相容性，对机体细胞的正常生理活动干扰小，毒性低，安全性高。

技术领域

本发明属于金属纳米材料技术领域，具体涉及一种具有抗菌性能以及光动力治疗的新型纳米探针Au-PEG-AMP-Ce6的制备方法和应用。

背景技术

随着科技的发展，生活水平的提高，人们对自身居住、工作、生活的环境卫生要求也日益提高，由此促进了抗菌技术和抗菌材料的快速发展，纳米抗菌材料便是其中重要的一种。纳米抗菌材料是一类具备抑菌性能的新型材料，具有比表面积大、反应活性高等优点，可以使微生物包括细菌、真菌、酵母菌、藻类以及病毒等的生长和繁殖保持较低的水平，从而大幅提高材料的抗菌性。

近些年大量耐药细菌及多重耐药细菌不断的出现。细菌自发的耐药突变与抗生素的筛选及病原菌的环境适应能力，是临床耐药细菌和多重耐药细菌产生的基础。抗菌肽(AMPs)有着传统抗生素无可比拟的优势，其抗菌机制独特，杀菌作用迅速且不易引发细菌的耐药性，是一类极具潜力的抗菌药物。

光动力治疗是指在特定激发波长的照射下，光敏剂产生活性氧(ROS)，ROS会对生物分子(蛋白质、脂质和核酸)产生氧化作用，导致细胞死亡。光动力治疗产生作用主要基于以下三点：光敏剂(PS)、光和氧气，这三种组分的相互作用导致产生活性氧(ROS)。随着科学技术的不断发展，制备纳米级光敏剂或者将光敏剂负载在纳米材料上进行杀菌，被称为纳米光动力杀菌技术，近年来受到了广泛的关注。但是，现有的光敏剂负载在纳米材料上，仅仅依靠光敏剂杀菌，杀菌效果不明显。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明将抗菌肽与光敏剂同时固定在纳米粒子表面，提供一种Au-PEG-AMP-Ce6复合纳米抗菌材料，本发明制备的抗菌复合材料能明显提高纳米粒子的抗菌效果，在抑菌、杀菌领域均有广泛的应用前景。

本发明的具体技术方案如下所述：

抗菌纳米探针Au-PEG-AMP-Ce6由纳米金、抗菌肽、光动力治疗分子组成。

制备抗菌纳米探针Au-PEG-AMP-Ce6采用的纳米金(Au)为胶体金，由氯金酸还原制得，其最大吸收波长为520nm，粒径约为20nm，电位约为-30mV，如附图1所示。

抗菌肽GKRWWKWWRRC(简写AMP)采用常规的固相Fmoc法合成，即固相树脂上被Fmoc保护的单体氨基酸去保护后露出氨基，通过缩合反应与溶液中氨基酸的羧基形成肽键，从而将氨基酸连接到树脂上，使肽链从C端向N端延伸，直至合成所需肽链。

光动力治疗分子为光敏剂Ce6，Ce6标记抗菌肽的方法为：称取相当于带有多肽(序列为GKRWWKWWRRC)的树脂3倍摩尔量的Ce6、HOBT、EDC溶解于DMF中，加入DIEA避光过夜反应，最后用切割液将标记的多肽从树脂上裂解下来，经过HPLC进行纯化，并通过质谱进行分析。

本发明抗菌纳米探针的粒径为180nm，电位为30mV，形状为圆形。

本发明抗菌纳米探针的制备方法为，通过Au-S键将Ce6标记的抗菌肽(Ce6-GKRWWKWWRRC)连接到Au上，并加入PEG作为稳定剂，增加水溶性。

具体的制备方法为，在400μL胶体Au中加入20μL(400μM)SH-PEG(带巯基的PEG，分子量5000)，放入摇床200r/min，30分钟。然后加入200-800μLAMP-Ce6(900μM)，放入摇床250r/min，20小时。