光控释放一氧化氮的复合膜材料及其制备方法和应用与流程

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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(chemistry1996,39:1148-1156),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;jongohkima等(internationaljournalofbiologicalmacromolecules2015,79:217-225)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。dongsikpark等(advancedhealthcarematerials2016,5:2019-2024)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。



技术实现要素:

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

a、冰水浴条件下将乙二胺的甲醇溶液滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至室温搅拌反应,得到n-n-pamam-d0.5(0.5代乙二胺为核pamam基元);冰水浴条件下将其溶于甲醇中,再滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至室温搅拌反应,得到n-n-pamam-d1(1代乙二胺为核的n-n-pamam基元);

b、将步骤a中得到的n-n-pamam-d1代替乙二胺,重复步骤a操作,得到n-n-pamam-d2(2代乙二胺为核的pamam基元);再以n-n-pamam-d2(2代乙二胺为核的pamam基元)代替乙二胺,重复步骤a操作,得到n-n-pamam-d3(3代乙二胺为核的树枝状聚酰胺-胺);

(2)n-n-pamam修饰的纳米金材料(au@n-n-pamam)的制备

将步骤(1)b中得到的n-n-pamam-d3(3代乙二胺为核的树枝状聚酰胺-胺)溶解到水中,逐滴加入氯金酸(haucl4),室温条件下进行搅拌,再加入nabh4(硼氢化钠)继续搅拌,透析,干燥,得到au@n-n-pamam(n-n-pamam修饰的纳米金材料);

(3)光控释放一氧化氮的复合膜材料(au@n-n-pamam/nonoate)的合成

将步骤(2)中得到的au@n-n-pamam溶于无水甲醇中,然后加入甲醇钠超声稳定10~30min,再通入no气体,室温进行反应,反应结束后,洗涤,干燥,得到光控释放一氧化氮的复合膜材料(au@n-n-pamam/nonoate)。

步骤(1)a、(2)和(3)中所述的室温的温度为5~35℃。

步骤(1)a中所述的冰水浴的温度为0℃。

步骤(1)a中所述的搅拌反应的时间都为12~48h。

步骤(1)a中所述的乙二胺为经干燥处理后的乙二胺(无水乙二胺)。

所述的无水乙二胺优选为通过如下步骤制备得到:将无水氢氧化钾加入到乙二胺中搅拌6~24小时,然后减压蒸馏,得到无水乙二胺;所述的无水氢氧化钾的加入量按每升乙二胺配比2~4克无水氢氧化钾计算。

步骤(1)a中所述的丙烯酸甲酯为经干燥处理后的丙烯酸甲酯(无水丙烯酸甲酯)。

所述的无水丙烯酸甲酯优选为通过如下步骤制备得到:将无水硫酸钠加入到丙烯酸甲酯中搅拌6~24小时,然后常压蒸馏,得到无水丙烯酸甲酯;所述的无水硫酸钠的加入量按每升丙烯酸甲酯配比2~4克无水硫酸钠计算。

步骤(1)a中所述的乙二胺的甲醇溶液为甲醇与乙二胺按体积比10:1~5配比得到的溶液。

步骤(1)a中所述的丙烯酸甲酯的甲醇溶液为甲醇与丙烯酸甲酯按体积比10:1~5配比得到的溶液。

步骤(1)a中所述的乙二胺与丙烯酸甲酯的摩尔比1:4~8(乙二胺与丙烯酸甲酯进行反应时两者的摩尔比)。

步骤(1)a中所述的n-n-pamam-d0.5与乙二胺的摩尔比为1:4~24;优选为1:4~12(n-n-pamam-d0.5与乙二胺进行反应时两者的摩尔比)。

步骤(1)a中所述的n-n-pamam-d0.5用量为按每毫升甲醇配比0.5~5gn-n-pamam-d0.5计算。

步骤(1)b中所述的n-n-pamam-d1与丙烯酸甲酯的摩尔比优选为1:8~16。

步骤(1)b中所述的以n-n-pamam-d1代替乙二胺,重复步骤a操作获得的中间产物n-n-pamam-d1.5与乙二胺的摩尔比优选为1:8~24。

步骤(1)b中所述的n-n-pamam-d2与丙烯酸甲酯的摩尔比优选为1:16~32。

步骤(1)b中所述的以n-n-pamam-d2代替乙二胺,重复步骤a操作获得的中间产物n-n-pamam-d2.5与乙二胺的摩尔比优选为1:16~48。

步骤(2)中所述的溶解优选为超声溶解。

步骤(2)中所述的搅拌的时间优选为0.5~24h。

步骤(2)中所述的继续搅拌的时间优选为2~4h。

步骤(2)中所述的透析为在透析袋中进行透析;优选为在截留分子量为3000~5000的透析袋中进行透析;更优选为在截留分子量为3000~5000的透析袋中透析1~3天。

步骤(2)中所述的干燥的条件为:在50~80℃条件下干燥12~48小时;优选为:先冷冻干燥,然后在50~80℃的真空干燥箱中干燥12~48小时。

步骤(2)中所述的n-n-pamam-d3、氯金酸与硼氢化钠的摩尔比为1:20~50:100~250。

步骤(2)中所述的n-n-pamam-d3的用量按每毫升水配比0.2~1mgn-n-pamam-d3计算。

步骤(2)中所述的水优选为超纯水。

步骤(3)中所述的无水甲醇优选通过如下步骤制备得到:将氢化钙加入到甲醇中,搅拌6~24小时,然后常压蒸馏,得到无水甲醇;所述的氢化钙的用量按每升甲醇配比2~4克氢化钙计算。

步骤(3)中所述的au@n-n-pamam和甲醇钠的摩尔比为1:400~450。

步骤(3)中所述甲醇钠的添加量按其在所述反应体系的终浓度为5~20%(w/w)计算。

步骤(3)中所述的au@n-n-pamam的的用量按每毫升无水甲醇配比0.05~0.2gau@n-n-pamam计算。

步骤(3)中所述的反应为在高压反应釜进行反应;优选为通过如下步骤实现:先通入高纯氮气维持反应釜(10~20psi)5~15min排除反应釜内的空气后再进行反应,反应结束后,再通入10~20psi的高纯氮气维持10~20min排出no。

步骤(3)中所述的反应的时间优选为3~7天。

步骤(3)中所述的洗涤为用无水甲醇和冰无水乙醚进行洗涤;优选为先用无水甲醇洗涤1~3次,再用冰无水乙醚洗涤1~2次。

一种光控释放一氧化氮的复合膜材料,通过上述任一项所述的方法制备得到。

一种聚己内酯包覆的光控释放一氧化氮的复合膜材料,通过pcl(聚己内酯)包覆上述光控释放一氧化氮的复合膜材料得到。

所述的聚己内酯包覆的光控释放一氧化氮的复合膜材料的制备方法,包括如下步骤:

(i)将pcl(聚己内酯)加入到n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和三氯甲烷混合溶液中,搅拌均匀,得到pcl溶液;

(ii)将上述au@n-n-pamam/nonoate(光控释放一氧化氮的复合膜材料)分散到步骤(i)中得到的pcl溶液中,然后再搅拌挥发溶剂,得到聚己内酯包覆的光控释放一氧化氮的复合膜材料(au@n-n-pamam/nonoate@pcl)。

步骤(i)中所述的pcl(聚己内酯)的分子量优选为5000~50000。

步骤(i)中所述的n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和三氯甲烷的体积比为1:1~4。

步骤(i)中所述的搅拌的时间为1~2h。

步骤(i)中所述的pcl溶液的浓度为质量百分比5~30%。

步骤(i)中所述的pcl与所述au@n-n-pamam/nonoate(光控释放一氧化氮的复合膜材料)的质量比为1:0.05~5。

步骤(ii)中所述的分散优选为通过如下步骤实现:先100~300w超声震荡30~60min后,然后置于冰浴中、1~3kw超声波细胞粉碎机超声5~30min。

步骤(ii)中所述的搅拌的时间优选为5~24h。

所述的光控释放一氧化氮的复合膜材料或聚己内酯包覆的光控释放一氧化氮的复合膜材料在生物医学工程材料中的应用。

所述的光控释放一氧化氮的复合膜材料或聚己内酯包覆的光控释放一氧化氮的复合膜材料在制备抗菌药物中的应用。

所述的抗菌药物包括抑制细菌和真菌的生长和繁殖的药物。

所述的细菌优选为金黄色葡萄球菌。

所述的光控释放一氧化氮的复合膜材料或聚己内酯包覆的光控释放一氧化氮的复合膜材料还可以用于制备促进伤口愈合和消炎的药物。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:

(1)本发明在近红外激光照射下控制释放一氧化氮的复合膜材料材料的制备方法;该方法反应制备合成出球形树枝状聚酰胺-胺(n-n-pamam);然后制备粒径均一的金纳米粒子,并通过一定化学方法在其表面修饰n-n-pamam,制备出n-n-pamam修饰的纳米金,在高压反应釜中负载一氧化氮,得到球形树枝状聚酰胺-胺修饰的au复合膜材料作为一氧化氮供体

(au@n-n-pamam/nonoate);然后将au@n-n-pamam/nonoate分散在有机溶剂中与聚己内酯(pcl)共混冻干压制成膜,最终得到可在近红外激光照射下控制释放一氧化氮的薄膜复合抗菌材料。

(2)本发明采用高代数球形聚酰胺-胺作为no供体,极大的提高了no负载量,对于细菌生物膜的影响具有明显的抑制效果,且对带负电的细菌能够很好的吸附和一定的杀伤效果。

(3)本发明采用一锅发将树枝状聚聚酰胺-胺与纳米金附和,反应效率高、结构易于精确调控,分子量分布单一。

(4)本发明以au为核心,能够在近红外激光照射下快速升高温度,对细菌有一定的杀伤效果,而且快速溶解表面pcl涂层,使负载了no的阳离子聚合物裸露在外面,起到了控制释放no的作用。

(5)本发明以au为核心,外层为阳离子聚合物聚酰胺-胺能够有效地吸附大量的细菌,极大的提高了杀菌效果。

(6)本发明以pcl为表面涂层疏水材料,能够很好地将no供体包裹在内部,保护和储存大量的no;且熔点较低,近红外照射下能够快速响应,从而实行其材料智能响应效果;pcl质地柔软,可制成多种形状材料,薄膜型、圆球形,立方形等等。

(7)本发明材料除有利于降低产物的细胞毒性外,其作为抗菌药物控释载体,在抗菌药物共传递领域有潜在的应用价值。

(8)本发明中得到的no供体产物具备有效抑制细菌和真菌的生长和繁殖,对常见的致病菌、皮肤癣菌、伤口感染菌等具有显著的抑制效果,并具有促进伤口愈合和消炎等功能,为其在制备生物医药工程材料的应用提供支持。

(9)本发明提供一种能够储存大量no,并根据需求控制释放的新型抗菌材料;该纳米材料粒径均一,响应敏感,no负载及储存量大,释放时间长,生物相容性良好,抑菌效果明显,在抗菌方面显示出重要的应用前景。

附图说明

图1为本发明复合膜材料的结构示意。

图2为au@n-n-pamam、au和n-n-pamam的电位图。

图3为au@n-n-pamam、au和n-n-pamam在近红外照射下升温曲线图。

图4为au@n-n-pamam/nonoate@pcl在不同条件下释放no曲线图。

图5为通过浊度比较au@n-n-pamam@pcl和au@n-n-pamam在激光照射下对大肠杆菌抑菌效果图;其中,1表示au@n-n-pamam/nonoate+808nm,2表示au@n-n-pamam/nonoate@pcl+808nm,3表示空白对照。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

1、以下实施例所使用的无水甲醇的制备方法按照以下操作步骤:将氢化钙加入到甲醇中,搅拌6~24小时,然后常压蒸馏,得到无水甲醇,所述氢化钙的加入量以每500ml甲醇中加入1~2克计。

2、以下实施例所使用的丙烯酸甲酯为无水丙烯酸甲酯,无水丙烯酸甲酯的制备方法按照以下操作步骤:将无水硫酸钠加入到丙烯酸甲酯中搅拌6~24小时,然后常压蒸馏,得到无水丙烯酸甲酯,所述无水硫酸钠的加入量以每500ml丙烯酸甲酯中加入1~2克计。

3、以下实施例所使用乙二胺为无水乙二胺,无水乙二胺的制备方法按照以下操作步骤:将无水氢氧化钾加入到乙二胺中搅拌6~24小时,然后减压蒸馏,得到无水乙二胺,所述无水氢氧化钾的加入量以每500ml乙二胺中加入1~2克计。

4、以下实施例所使用的干燥的au@n-n-pamam的制备方法按照以下操作步骤:将au@n-n-pamam置于真空干燥箱中,40~80℃条件下干燥12~48小时。

实施例1

(1)3代球形树枝状聚酰胺-胺的合成:

冰水浴0℃下将乙二胺溶于甲醇中,再滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至25℃搅拌反应12h,得到0.5代乙二胺为核pamam基元(n-n-pamam-d0.5);冰水浴下将n-n-pamam-d0.5溶于甲醇中,滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至25℃搅拌反应12h,得到1代乙二胺为核的n-n-pamam基元(n-n-pamam-d1);其中,所述的乙二胺与丙烯酸甲酯的摩尔比1:4;所述的n-n-pamam-d0.5与乙二胺的摩尔比为1:4;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解1ml的丙烯酸甲酯计;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解1ml的乙二胺计;所述的n-n-pamam-d0.5的用量按每毫升甲醇配比0.5gn-n-pamam-d0.5计。

(2)3代乙二胺为核的树枝状聚酰胺n-n-pamam的合成

冰水浴0℃下将n-n-pamam-d1溶于甲醇中,再滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至25℃搅拌反应12h,得到1.5代乙二胺为核pamam基元(n-n-pamam-d1.5);冰水浴下将n-n-pamam-d1.5溶于甲醇中,滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至25℃搅拌反应12h,得到2代乙二胺为核的n-n-pamam基元(n-n-pamam-d2);冰水浴0℃下将n-n-pamam-d2溶于甲醇中,再滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至25℃搅拌反应12h,得到2.5代乙二胺为核pamam基元(n-n-pamam-d2.5);冰水浴0℃下将n-n-pamam-d2.5溶于甲醇中,滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至25℃搅拌反应12h,得到3代乙二胺为核的n-n-pamam基元(n-n-pamam-d3);其中,所述n-n-pamam-d1与丙烯酸甲酯的摩尔比1:8;所述n-n-pamam-d2与丙烯酸甲酯的摩尔比1:16;所述的n-n-pamam-d1.5与乙二胺的摩尔比为1:8;所述的n-n-pamam-d2.5与乙二胺的摩尔比为1:16;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解1ml的丙烯酸甲酯计;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解1ml的乙二胺计;所述的n-n-pamam-d1(n-n-pamam-d1.5,n-n-pamam-d2,n-n-pamam-d2.5)的用量按每毫升甲醇配比0.5gn-n-pamam-d1(n-n-pamam-d1.5,n-n-pamam-d2,n-n-pamam-d2.5)计。

实施例2

(1)3代球形树枝状聚酰胺-胺的合成:

冰水浴0℃下将乙二胺溶于甲醇中再滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至35℃搅拌反应48h,得到0.5代乙二胺为核pamam基元(n-n-pamam-d0.5);冰水浴下将n-n-pamam-d0.5溶于甲醇中,滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至35℃搅拌反应48h,得到1代乙二胺为核的n-n-pamam基元(n-n-pamam-d1);其中,所述的乙二胺与丙烯酸甲酯的摩尔比1:8;所述的n-n-pamam-d0.5与乙二胺的摩尔比为1:12;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解5ml的丙烯酸甲酯计;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解5ml的乙二胺;所述的n-n-pamam-d0.5的用量按每毫升甲醇配比5gn-n-pamam-d0.5计。

(2)3代乙二胺为核的树枝状聚酰胺n-n-pamam的合成

冰水浴0℃下将n-n-pamam-d1溶于甲醇中再滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至35℃搅拌反应48h,得到1.5代乙二胺为核pamam基元(n-n-pamam-d1.5);冰水浴下将n-n-pamam-d1.5溶于甲醇中,滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至35℃搅拌反应48h,得到2代乙二胺为核的n-n-pamam基元(n-n-pamam-d2);冰水浴0℃下将n-n-pamam-d2溶于甲醇中再滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至35℃搅拌反应48h,得到2.5代乙二胺为核pamam基元(n-n-pamam-d2.5);冰水浴0℃下将n-n-pamam-d2.5溶于甲醇中,滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至35℃搅拌反应48h,得到3代乙二胺为核的n-n-pamam基元(n-n-pamam-d3);其中,所述n-n-pamam(d1)与丙烯酸甲酯的摩尔比1:16;所述n-n-pamam-d2与丙烯酸甲酯的摩尔比1:32,所述的n-n-pamam-d1.5与乙二胺的摩尔比为1:24;所述的n-n-pamam-d2.5与乙二胺的摩尔比为1:48;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解5ml的丙烯酸甲酯计;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解5ml的乙二胺计;所述的n-n-pamam-d1(n-n-pamam-d1.5,n-n-pamam-d2,n-n-pamam-d2.5)的用量按每毫升甲醇配比5gn-n-pamam-d1(n-n-pamam-d1.5,n-n-pamam-d2,n-n-pamam-d2.5)计。

实施例3

(1)3代球形树枝状聚酰胺-胺的合成:

冰水浴0℃下将乙二胺溶于甲醇中再滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至30℃搅拌反应24h,得到0.5代乙二胺为核pamam基元(n-n-pamam-d0.5);冰水浴下将n-n-pamam-d0.5溶于甲醇中,滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至35℃搅拌反应24h,得到1代乙二胺为核的n-n-pamam基元(n-n-pamam-d1);其中,所述的乙二胺与丙烯酸甲酯的摩尔比1:6;所述的n-n-pamam-d0.5与乙二胺的摩尔比为1:8;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解3ml的丙烯酸甲酯计;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解3ml的乙二胺计;所述的n-n-pamam-d0.5的用量按每毫升甲醇配比2.5gn-n-pamam-d0.5计。

(2)3代乙二胺为核的树枝状聚酰胺n-n-pamam的合成

冰水浴0℃下将n-n-pamam-d1溶于甲醇中再滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至30℃搅拌反应24h,得到1.5代乙二胺为核pamam基元(n-n-pamam-d1.5);冰水浴下将n-n-pamam-d1.5溶于甲醇中,滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至30℃搅拌反应24h,得到2代乙二胺为核的n-n-pamam基元(n-n-pamam-d2);冰水浴0℃下将n-n-pamam-d2溶于甲醇中再滴入丙烯酸甲酯的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至30℃搅拌反应24h,得到2.5代乙二胺为核pamam基元(n-n-pamam-d2.5);冰水浴0℃下将n-n-pamam-d2.5溶于甲醇中,滴入乙二胺的甲醇溶液中,搅拌均匀,升温至35℃搅拌反应24h,得到3代乙二胺为核的n-n-pamam基元(n-n-pamam-d3);其中,所述n-n-pamam(d1)与丙烯酸甲酯的摩尔比1:12;所述n-n-pamam-d2与丙烯酸甲酯的摩尔比1:25;所述的n-n-pamam-d1.5与乙二胺的摩尔比为1:16;所述的n-n-pamam-d2.5与乙二胺的摩尔比为1:32;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解3ml的丙烯酸甲酯计;所述甲醇的用量以每10ml甲醇溶解3ml的乙二胺计;所述的n-n-pamam-d1(n-n-pamam-d1.5,n-n-pamam-d2,n-n-pamam-d2.5)的用量按每毫升甲醇配比2.5gn-n-pamam-d1(n-n-pamam-d1.5,n-n-pamam-d2,n-n-pamam-d2.5)计。

实施例4n-n-pamam修饰的纳米金材料制备

称取一定质量的实施例1所得到的3代乙二胺为核的树枝状聚酰胺-胺(n-n-pamam-d3)溶于超纯水中,超声溶解。氯金酸和树状大分子以一定的摩尔比逐滴加入氯金酸(haucl4),室温搅拌30min后,迅速加入nabh4继续搅拌2h,反应结束后,将反应溶液转移至截留分子量为3000的透析袋中,透析1天,去除部分沉淀(部分沉淀为au复合膜材料,保留待用),冷冻干燥得到最终产物au@n-n-pamam;其中,所述n-n-pamam-d3、氯金酸与硼氢化钠(nabh4)的摩尔比为1:20:100;所述超纯水的加入量以每5ml溶解1mgn-n-pamam-d3计。

实施例5n-n-pamam修饰的纳米金材料制备

称取一定质量的实施例2所得到的3代乙二胺为核的树枝状聚酰胺-胺(n-n-pamam-d3)溶于超纯水中,超声溶解。氯金酸和树状大分子以一定的摩尔比逐滴加入氯金酸(haucl4),室温搅拌24h后,迅速加入nabh4继续搅拌4h,反应结束后,将反应溶液转移至截留分子量为5000的透析袋中,透析3天,去除部分沉淀(部分沉淀为au复合膜材料,保留待用),冷冻干燥得到最终产物au@n-n-pamam;其中,所述n-n-pamam-d3、氯金酸与硼氢化钠的摩尔比为1:50:250;所述超纯水的加入量以每5ml溶解5mgn-n-pamam-d3计。

实施例6n-n-pamam修饰的纳米金材料制备

称取一定质量的实施例3所得到的3代乙二胺为核的树枝状聚酰胺-胺(n-n-pamam-d3)溶于超纯水中,超声溶解。氯金酸和树状大分子以一定的摩尔比逐滴加入氯金酸(haucl4),室温搅拌12h后,迅速加入nabh4继续搅拌3h,反应结束后,将反应溶液转移至截留分子量为4000的透析袋中,透析2天,去除部分沉淀(部分沉淀为au复合膜材料,保留待用),冷冻干燥得到最终产物au@n-n-pamam;其中,所述n-n-pamam-d3、氯金酸与硼氢化钠的摩尔比为1:30:150;所述超纯水的加入量以每5ml溶解3mgn-n-pamam-d3计。

实施例7可释放一氧化氮纳米粒的合成(au@n-n-pamam/nonoate)

将步实施例4所得的au@n-n-pamam干燥后溶于无水甲醇后,加入甲醇钠超声稳定10min后放置于高压反应釜密封并检测气密性。高纯氮气维持反应釜(10psi)5min排除反应釜内的空气,然后通入no气体(40psi)室温下反应3天。反应结束后,no被10psi的高纯氮气排出并继续维持10min~20min后打开反应釜,取出反应产物。用无水甲醇洗涤2次,然后用冰无水乙醚洗涤1次,真空干燥,得最终产物(au@n-n-pamam/nonoate)。其中,所述au@n-n-pamam和甲醇钠的摩尔比为1:400;所述甲醇钠的浓度为质量百分比5%;所述的无水甲醇以每10ml溶解0.5gau@n-n-pamam计;所述干燥的au@n-n-pamam的制备方法按照以下操作步骤:将au@n-n-pamam置于真空干燥箱中,50℃条件下干燥12小时。

实施例8可释放一氧化氮纳米粒的合成(au@n-n-pamam/nonoate)

将步实施例5所得的au@n-n-pamam干燥后溶于无水甲醇后,加入甲醇钠超声稳定30min后放置于高压反应釜密封并检测气密性。高纯氮气维持反应釜(20psi)15min排除反应釜内的空气,然后通入no气体(80psi)室温下反应7天。反应结束后,no被10psi~20psi的高纯氮气排出并继续维持20min后打开反应釜,取出反应产物。用无水甲醇洗涤3次,然后用冰无水乙醚洗涤2次,真空干燥,得最终产物(au@n-n-pamam/nonoate)。其中,所述au@n-n-pamam和甲醇钠的摩尔比为1:450;所述甲醇钠的浓度为质量百分比20%;所述的无水甲醇以每10ml溶解2gau@n-n-pamam计;所述干燥的au@n-n--pamam的制备方法按照以下操作步骤:将au@n-n-pamam置于真空干燥箱中,80℃条件下干燥48小时。

实施例9可释放一氧化氮纳米粒的合成(au@n-n-pamam/nonoate)

将步实施例6所得的au@n-n-pamam干燥后溶于无水甲醇后,加入甲醇钠超声稳定20min后放置于高压反应釜密封并检测气密性。高纯氮气维持反应釜(20psi)10min排除反应釜内的空气,然后通入no气体(60psi)室温下反应5天。反应结束后,no被20psi的高纯氮气排出并继续维持20min后打开反应釜,取出反应产物。用无水甲醇洗涤2次,然后用冰无水乙醚洗涤2次,真空干燥,得最终产物(au@n-n-pamam/nonoate)。其中,所述au@n-n-pamam和甲醇钠的摩尔比为1:420;所述甲醇钠的浓度为质量百分比15%;所述的无水甲醇以每10ml溶解1gau@n-n-pamam计;所述干燥的au@n-n-pamam的制备方法按照以下操作步骤:将au@n-n-pamam置于真空干燥箱60~80℃条件下干燥36h。

实施例10聚己内酯包覆的可控制释放一氧化氮的复合膜材料合成

称取一定量的pcl(聚己内酯分子量为5000)颗粒,溶于体积比为1:1的n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和三氯甲烷混合溶液中,配置成浓度为质量百分比5%的pcl溶液,室温充分搅拌1h,至溶液均一稳定后,称取实施例7所得的的au@n-n-pamam/nonoate磁性复合膜材料添加到配置好的pcl溶液中。超声150w超声震荡30min后,将溶液置于冰浴中用超声波细胞粉碎机超声(超声1kw/5min,使磁性纳米颗粒在pcl溶液中均匀分散,然后机械快速搅拌5h挥发溶剂,得到最终产物聚己内酯包覆的可控制释放一氧化氮的复合膜材料(au@n-n-pamam/nonoate@pcl);其中,所述pcl与au@n-n-pamam/nonoate质量比为1:5。

实施例11聚己内酯包覆的可控制释放一氧化氮的复合膜材料合成

称取一定量的pcl(聚己内酯分子量为50000)颗粒,溶于体积比为1:4的n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和三氯甲烷混合溶液中,配置成浓度为质量百分比30%的的pcl溶液,室温充分搅拌2h,至溶液均一稳定后,称取实施例8所得的的au@n-n-pamam/nonoate磁性复合膜材料添加到配置好的pcl溶液中。300w超声震荡60min后,将溶液置于冰浴中用超声波细胞粉碎机超声3kw/5min,使磁性纳米颗粒在pcl溶液中均匀分散,然后机械快速搅拌24h挥发溶剂,得到最终产物聚己内酯包覆的可控制释放一氧化氮的复合膜材料(au@n-n-pamam/nonoate@pcl);其中,所述pcl与au@n-n-pamam/nonoate质量比为1:0.05。

实施例12聚己内酯包覆的可控制释放一氧化氮的复合膜材料合成

称取一定量的pcl(聚己内酯分子量为30000)颗粒,溶于体积比为1:2的n,n-二甲基甲酰胺(dmf)和三氯甲烷混合溶液中,配置成浓度为质量百分比20%的pcl溶液,室温充分搅拌1.5h,至溶液均一稳定后,称取实施例9所得的的au@n-n-pamam/nonoate磁性复合膜材料添加到配置好的pcl溶液中。200w超声震荡40min后,将溶液置于冰浴中用超声波细胞粉碎机超声2kw/5min,使磁性纳米颗粒在pcl溶液中均匀分散,然后机械快速搅拌12h挥发溶剂,得到最终产物聚己内酯包覆的可控制释放一氧化氮的复合膜材料(au@n-n-pamam/nonoate@pcl);其中,所述pcl与au@n-n-pamam/nonoate质量比为1:2。

实施例13

分别称取实施例4所得au@n-n-pamam、实施例4所得沉淀物au、实施例1所得n-n-pamam各0.1mg配置成0.1mg/ml的溶液,超声溶解均匀,测电位如图2所示,au表面带负电,n-n-pamam带正电,au@n-n-pamam带正电表示n-n-pamam已经成功与纳米金附和。

实施例14

分别称取实施例4所得au@n-n-pamam、实施例4所得沉淀物au、实施例1所得n-n-pamam配置成1mg/ml的浓度,置于808nm近红外下照射一定时间,实验结果如图3所示,发现au@n-n-pamam和au具有明显的光热效果,且能够进一步说明au与n-n-pamam成功附和。

实施例15

称取实施例12所得的au@n-n-pamam/nonoate@pcl1mg配置成1mg/ml浓度,一组经近红外照射(波长为808nm),一组为空白对照,实验结果如图4所示,发现没有经近红外光照射的au@n-n-pamam/nonoate@pcl具有长时间的释药效果,经红外照射的实验组no具有明显的突释现象,最终确定pcl已成功将no供体包覆,而且该材料的控释效果明显。

实施例16

分别称取实施例12所得au@n-n-pamam/nonoate@pcl和实施例9所得的au@n-n-pamam/nonoate各0.25mg溶解于5ml生理盐水并向其中加入50μl(吸光度od590=1)金黄色葡萄球菌(atcc29213)试管中,其中试管1为au@n-n-pamam/nonoate@pcl经近红外照射5min后,继续培育12h,试管2为au@n-n-pamam/nonoate同样经近红外照射5min后,继续培育12h,试管3为空白对照同时经近红外照射5min后,继续培育12h,经麦氏浊度法比较,实验结果如图5所示,相比较试管3发现试管1、2澄清,细菌生长受到显著的抑制,说明au@n-n-pamam/nonoate@pclau@n-n-pamam/nonoate具有明显的抑菌效果,该材料有望成为一种新型的抗菌试剂。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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