[发明专利]聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料及其制备方法和应用。该复合材料通过聚多巴胺包裹普鲁士蓝，再由纳米银原位生长在聚多巴胺上构成，复合材料粒径为100nm～150nm。制备方法包括用铁氰化钾和聚乙烯吡咯烷酮反应得到普鲁士蓝，将多巴胺加到普鲁士蓝的Tris‑HCl溶液中制得聚多巴胺包裹的普鲁士蓝，将聚多巴胺包裹普鲁士蓝的分散液、氨水、还原剂和硝酸银溶液混合搅拌进行反应，使纳米银原位生长在包裹层聚多巴胺上即得产物。本发明的纳米复合材料抗菌效果好，不易使细菌产生耐药性，且稳定性和分散性好，制备方法简单温和，耗时短，能耗低，易规模化，可用于制备光热抗菌药物或慢性的外伤性感染治疗药物。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，涉及一种抗菌纳米复合材料及其制备方法和应用，具体涉及一种聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

传统的抗生素是最广泛用于细菌感染的治疗方法，然而抗生素耐药性的出现常常导致无法治愈细菌引起的疾病，这种耐药性极大可能是由于生物膜形成而引起。同时，多药耐药性(MDR)细菌引起的感染正成为临床治疗中的巨大挑战，特别是对于慢性不愈合的伤口感染而言，这增加了患者的发病率和死亡率。不幸的是，到目前为止，关于慢性伤口感染的有效疗法的相关报道很少。因此，仍然非常需要制定有效的策略来应对当前的挑战。

如今，具有小尺寸和高比表面积的纳米材料正成为打败细菌感染的新型药物。由于它们的抗菌机制与常规抗生素不同，因此纳米材料诱导细菌耐药性的潜力较小，这迫切需要用它们来替代抗生素去消除耐药细菌。在各种纳米材料中，纳米银由于其出色的非特异性杀菌特性而被广泛应用于抗菌。纳米银的杀菌性能主要依靠释放银离子途径实现，一方面，银离子能通过静电作用结合细菌细胞膜上的磷脂分子和蛋白质，导致细菌膜结构变化，产生损伤。并且，银离子还能进一步穿透细胞壁进入细菌内，强烈结合细菌体内的巯基，破坏细菌内部酶活性，使细菌散失分裂增殖能力而死亡。当菌体失活后，银离子将从菌体中游离出来，重复进行杀菌活动，因此其抗菌效果良久。另外一方面，在近红外光作用下，银离子及纳米级颗粒能起催化作用，激活水中或空气中的氧，产生羟基自由基及负氧离子。羟基自由基及负氧离子能在短时间内破坏细菌增殖能力，致使细菌死亡，从而达到抗菌目的。然而，由于单独的银纳米尺寸小和比表面积大，易团聚的趋势大大限制了其抗菌效率。因此，寻求稳定性好、分散性好、抗菌效果好，又不易使细菌产生耐药性的材料依然是当今研究的热点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种抗菌效果好、不易使细菌产生耐药性、稳定性和分散性好的聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料，还提供一种工艺简单、绿色环保、耗时短、易于规模化的聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料的制备方法，并相应地提供了一种上述聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料在制备抗菌光热治疗药物或制备慢性的外伤性感染治疗药物中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料，主要由普鲁士蓝、聚多巴胺和纳米银构成，所述聚多巴胺包裹在普鲁士蓝上，所述纳米银原位生长在所述聚多巴胺上，所述纳米复合材料的粒径为100nm～150nm。

上述聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料可用于抗菌，尤其是联合近红外光抗菌。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将铁氰化钾和聚乙烯吡咯烷酮溶解于HCl溶液中，经加热反应后，离心、水洗，得到普鲁士蓝分散液；

(2)将普鲁士蓝分散液加入Tris-HCl溶液中，还加入多巴胺，先超声分散，然后搅拌反应，再离心、分散，得到聚多巴胺包裹普鲁士蓝的分散液；

(3)将聚多巴胺包裹普鲁士蓝的分散液、氨水、还原剂和硝酸银溶液混合并搅拌进行反应，然后经离心、水洗，得到聚多巴胺包裹普鲁士蓝载银纳米复合材料。