具有细菌靶向作用的金棒纳米复合材料及其制备方法和应用

本发明涉及一种金棒纳米复合材料，特别是一种具有细菌靶向作用的金棒纳米复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近几十年来，随着经济的发展和许多市民生活水平的提高，糖尿病患病率迅速上升。糖尿病的主要并发症之一是伤口难以愈合。伤口愈合过程包括止血、炎症、细胞增殖和组织重塑。然而，糖尿病会导致伤口愈合过程受到阻碍，包括慢性炎症反应、血管生成抑制、成纤维细胞和内皮细胞功能障碍。除了糖尿病本身的因素外，细菌感染也会延迟伤口的闭合。铜绿假单胞菌是慢性伤口感染的关键病原体。铜绿假单胞菌及其释放的毒力因子引发持续的炎症反应，诱导基质蛋白酶分泌增加并降解各种生长因子，使伤口更加严重且无法愈合。此外，感染部位往往伴随着细菌生物膜广泛存在，而细菌生物膜的形成会导致伤口愈合延缓，严重者可导致截肢和死亡。

2、目前临床上治疗方法主要包括清创术、系统使用抗生素和负压吸引治疗等，然而抗生素的过度使用易导致耐药菌的出现，使传统抗生素失去抗菌效果。因此，对于耐药菌所致糖尿病伤口感染的治疗显得尤为重要。

3、光热疗法(ptt)通过非侵入性光照射诱导局部高热，破坏致病菌和生物膜结构，增强抗菌药物的杀菌效果。与抗生素不同，细菌不能通过分泌、阻断吸收等途径对ptt产生耐药性。因此，ptt的这些理想特性为治疗细菌感染开辟了新的非侵入性治疗途径，引起了极大的关注。在各种已研究的光热试剂中，金纳米棒(aunrs)具有优异的光热稳定性、易修饰性和生物相容性，在抗癌、杀菌和其他领域有广泛的应用。然而，单独的aunrs缺乏靶向特异性，在近红外光照射下可能对细菌和正常组织造成不加区分的损害，限制了金纳米棒的临床应用

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种具有细菌靶向作用的金棒纳米复合材料及其制备方法和应用。本发明具有快速杀菌且促进伤口愈合的特点。

2、本发明的技术方案：具有细菌靶向作用的金棒纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、制备aunrs溶液：

4、a、将ctab和haucl4·3h2o混合，然后加入nabh4溶液，得种子溶液；

5、b、将ctab、hcl和haucl4·3h2o混合，然后依次加入agno3溶液和抗坏血酸溶液，得无色的生长溶液；

6、c、将种子溶液加入到生长溶液中，在黑暗中反应保持，得aunrs溶液；

7、s2、制备pu溶液：

8、将pl、edc·hcl和nhs在dmf中反应完全后，再加入ubi，得pu溶液；

9、s3、制备aunrs-pu：

10、a、将nabh4溶液加入到pu溶液中，得混合溶液；

11、b、将混合溶液与aunrs溶液混合搅拌，得成品。

12、前述的金棒纳米复合材料的制备方法中，步骤s3中，所述aunrs溶液、pu溶液和nabh4溶液的有效成分体积比用量为5：(3～5)：(0.5～1)。

13、前述的金棒纳米复合材料的制备方法中，步骤s2中，pl、edc·hcl、nhs和ubi的有效成分质量比为(60～70)：(1～2)：1:(5～6)。

14、前述的金棒纳米复合材料的制备方法中，步骤s2中，pl的制备方法为：将aibn作为引发剂，cpadb作为链转移剂，aapba和lama作为单体，按照质量比为1：(6～9)，加入到dmf中，得混合物；将混合物在氮气中鼓泡20～40min，在60～80℃反应40～60h，在冰浴中反应终止，所得产物用乙酸乙酯沉淀和洗涤，得pl。

15、前述的金棒纳米复合材料的制备方法中，所述aapba的制备方法为：

16、a、将四氢呋喃、水、碳酸氢钠和3-氨基苯基硼酸单水合物混合，冰浴冷却，再加入丙烯酰氯，多次搅拌后，得a品；

17、b、将a品用乙酸乙酯和水提取三次，得有机层；

18、c、将有机层浓缩并干燥，得粗产物；

19、d、将粗产物用高温蒸馏水重结晶至少两次，将滤液置于低温下至完全沉淀，然后过滤、干燥，获得aapba。

20、前述的金棒纳米复合材料的制备方法中，步骤a中，碳酸氢钠和3-氨基苯基硼酸单水合物的质量比为1：1；四氢呋喃、水和丙烯酰氯的体积比为3：6：1。

21、前述的金棒纳米复合材料的制备方法中，所述lama的制备方法为：

22、a、将乳糖酸内酯溶于甲醇，得乳糖酸内酯溶液；

23、b、将氢醌、三乙胺和ama加入到乳糖酸内酯溶液中混合均匀，真空浓缩，得白色沉淀物；

24、c、将白色沉淀物经异丙醇沉淀、过滤、洗涤、干燥，得lama。

25、前述的金棒纳米复合材料的制备方法中，所述乳糖酸内酯、氢醌和ama的质量比为(35～45)：1：(35～45)。

26、一种具有细菌靶向作用的金棒纳米复合材料，由上述的制备方法制备得到。

27、本发明还提供金棒纳米复合材料在用于制备治疗耐药菌感染的糖尿病创面药物上的应用。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

29、本发明通过在金纳米棒(aunrs)表面修饰ubi、苯硼酸和半乳糖共聚物，构建了具有近红外响应、靶向特异性和细菌粘附功能的多功能纳米复合材料aunrs-pu，用于治疗糖尿病伤口感染drpa。

30、在1.0w/cm2的808nm近红外激光照射下，aunrs-pu具有良好的光热转换效果，aunrs-pu的温度迅速升高至53.8℃，通过靶向粘附细菌，使细菌对温度变化更加敏感，实现光热杀菌，可杀灭耐药铜绿假单胞菌(drpa)，并去除细菌生物膜，对正常组织无损伤。此外，动物试验验证，aunrs-pu+nir还可以减轻炎症、加速胶原蛋白沉积并促进血管生成，从而促进drpa感染的糖尿病伤口的愈合，治疗drpa感染的糖尿病伤口。

技术特征：

1.具有细菌靶向作用的金棒纳米复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的金棒纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s3中，所述aunrs溶液、pu溶液和nabh4溶液的有效成分体积比用量为5：(3～5)：(0.5～1)。

3.根据权利要求1所述的金棒纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，pl、edc·hcl、nhs和ubi的有效成分质量比为(60～70)：(1～2)：1:(5～6)。

4.根据权利要求1所述的金棒纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s2中，pl的制备方法为：

5.根据权利要求4所述的金棒纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述aapba的制备方法为：

6.根据权利要求5所述的金棒纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤a中，碳酸氢钠和3-氨基苯基硼酸单水合物的质量比为1：1；四氢呋喃、水和丙烯酰氯的体积比为3：6：1。

7.根据权利要求4所述的金棒纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述lama的制备方法为：

8.根据权利要求7所述的金棒纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述乳糖酸内酯、氢醌和ama的质量比为(35～45)：1：(35～45)。

9.一种具有细菌靶向作用的金棒纳米复合材料，其特征在于：所述金棒纳米复合材料由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。

10.根据权利要求9所述的金棒纳米复合材料在用于制备治疗耐药菌感染的糖尿病创面药物上的应用。

技术总结
本发明公开了具有细菌靶向作用的金棒纳米复合材料及其制备方法和应用，其制备方法包括以下步骤：a、将CTAB和HAuCl4·3H2O混合，然后加入NaBH4溶液，得种子溶液；b、将CTAB、HCl和HAuCl4·3H2O混合，然后依次加入AgNO3溶液和抗坏血酸溶液，得无色的生长溶液；c、将种子溶液加入到生长溶液中，在黑暗中反应保持，得AuNRs溶液；d、将PL、EDC·HCL和NHS在DMF中反应完全后，再加入UBI，得PU溶液；e、将NaBH4溶液加入到PU溶液中，得混合溶液；f、将混合溶液与AuNRs溶液混合搅拌，得成品。本发明具有快速杀菌且促进伤口愈合的特点。

技术研发人员：郭欠欠,骆勇君,兰天宇
受保护的技术使用者：贵州医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5