一种抗菌聚鞣酸纳米粒PTANPs及其制备方法技术

本发明专利技术属于纳米材料技术领域，具体涉及一种抗菌聚鞣酸纳米粒(PTA NPs)及其制备方法。在碱性条件下，鞣酸(TA)通过一锅法合成聚鞣酸纳米粒(PTA NPs)。其具有良好的抗菌活性，能够与细菌细胞膜相互作用，导致微生物细胞膜损伤，从而能够有效杀灭革兰氏阳性(金黄色葡萄球菌)和阴性(大肠杆菌)菌株，且对两种菌株均具有良好的生物膜抑制和破坏能力。本发明专利技术制备的抗菌聚鞣酸纳米粒表现出较高的水稳定性和优异的生物相容性，在抗菌性能上优于游离鞣酸，是杀灭细菌和促进伤口愈合的一种安全高效的工具。的工具。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌聚鞣酸纳米粒PTA NPs及其制备方法


[0001]本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种抗菌聚鞣酸纳米粒PTA NPs及其制备方法。

技术介绍

[0002]微生物作为人类生存的重要组成部分，其中作为古老微生物的细菌，对人类的日常生活有着极大的影响。大多数细菌引起的疾病可以直接或间接(通过媒介)从一个人传播给另一个人成为传染病，对人类健康构成威胁。抗生素的发现是现代医学最伟大的突破之一。但是，抗生素的广泛应用导致动物微生物群中抗菌素耐药性的增加，后来还产生了耐药基因从动物菌株转移到人类菌株，抗生素处方错误和过度处方一起导致了多种耐药致病菌的发展。
[0003]纳米医学是发展最迅速的前沿研究之一，不同于抗生素，不同类型和功能的纳米药物可通过多种机制显著抑制细菌感染。鞣酸(TA)是一种广泛分布于自然界的多酚类分子。据报道，TA对许多致病菌具有活性，包括金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌株)和大肠杆菌(革兰氏阴性菌株)。因此，利用TA作为治疗细菌感染的活性成分已被许多纳米医学研究提出。但是，游离TA抗菌性能较差，稳定性也较差。

技术实现思路

[0004]为了制备稳定的聚鞣酸纳米粒，本专利技术采用一锅法合成了PTA NPs，本专利技术制备的抗菌PTA NPs具有良好的生物安全性，在抑菌、杀菌领域均有广泛的应用前景。
[0005]抗菌PTA NPs的制备方法，步骤如下：
[0006](1)将100mg鞣酸溶于1mL超纯水中，待其完全溶解后加入5mL无水乙醇，搅拌10
‑<br/>15min后，逐滴注入200μL NaOH(2.5M)，滴加过程可观察到溶液由黄色变为灰白色，反应20
‑
30min；
[0007]聚鞣酸纳米粒前体水合粒径1618
±
42nm，多分散系数0.562。
[0008](2)将不同体积(400
‑
1200μL)H2O2(30％)逐滴注入步骤(1)搅拌的溶液中，反应30min，得到多种不同粒径的聚鞣酸纳米粒。
[0009](3)收集反应液离心(10000
‑
13000rpm，5
‑
10min)，沉淀物使用无水乙醇反复洗涤3次除去杂质。最后沉淀重悬于水中，再次离心(5000rpm，5min)去除大颗粒沉淀，获得澄清的黄色溶液即PTA NPs水溶液。
[0010]合成的聚鞣酸纳米粒子水合粒径101
±
5nm，多分散系数0.221。
[0011]上述方法制备的抗菌PTA NPs具有良好的抗菌活性，能够与细菌细胞膜相互作用，导致微生物细胞膜损伤。PTA NPs可用于金黄色葡萄球菌体内体外杀菌，抑制和破坏生物膜，以及对皮肤伤口愈合具有积极影响。
[0012]本专利技术具有以下有益效果：
[0013]本专利技术先制备聚鞣酸纳米粒前体，水合粒径为1618
±
42nm，以此粒径的PTA NPs前
体为模板，使用一定体积的H2O2(30％)进行还原，然后离心洗涤形成水合粒径为101
±
5nm近似球形结构的PTA NPs。该纳米粒不需要严苛的反应条件，能与细菌细胞膜相互作用，破坏细菌细胞膜，从而达到抗菌作用。体内实验证明，PTA NPs对皮肤细菌感染有一定的抑制作用，并且能够促进皮肤伤口愈合。
[0014]此外，本专利技术仅仅采用了100mg鞣酸，在制备过程中几乎全部反应，后续处理简单便捷，制得的PTA NPs稳定性好，生物相容性高。本专利技术公开的制备工艺简单，原料来源广泛，反应条件温和，易于合成，适于推广使用。
附图说明
[0015]图1为PTA NPs粒径分布图；
[0016]图2为游离TA与PTA NPs zeta电位变化图；
[0017]图3为PTA NPs 7天内粒径变化图；
[0018]图4为PTA NPs透射电镜图；
[0019]图5为游离TA与PTA NPs的紫外吸收光谱图；
[0020]图6为不同浓度PTA NPs的紫外吸收光谱图；
[0021]图7为不同浓度PTA NPs的体外细胞毒性结果图；
[0022]图8为溶血实验结果图；
[0023]图9为PTA NPs对S.aureus存活率的影响图(琼脂板计数法)；
[0024]图10为PTA NPs对S.aureus存活率的影响图(柱状图)；
[0025]图11为PTA NPs对S.aureus存活率的影响图(浊度法)；
[0026]图12为PTA NPs对E.coli存活率的影响图(琼脂板计数法)；
[0027]图13为PTA NPs对E.coli存活率的影响图(柱状图)；
[0028]图14为PTA NPs对E.coli存活率的影响图(浊度法)；
[0029]图15为游离TA与PTA NPs对S.aureus存活率的影响图(浊度法)；
[0030]图16为游离TA与PTA NPs对E.coli存活率的影响图(浊度法)；
[0031]图17为S.aureus的live/dead染色图；
[0032]图18为E.coli的live/dead染色图；
[0033]图19为PTA NPs对S.aureus扫描电镜图；
[0034]图20为PTA NPs对E.coli扫描电镜图；
[0035]图21为PTA NPs抑制S.aureus生物膜的形成图；
[0036]图22为PTA NPs抑制E.coli生物膜的形成图；
[0037]图23为PTA NPs破坏已形成的S.aureus生物膜图；
[0038]图24为PTA NPs破坏已形成的E.coli生物膜图；
[0039]图25为S.aureus感染小鼠的伤口图；
[0040]图26为小鼠的伤口动态变化图；
[0041]图27为小鼠伤口面积变化百分比柱状图；
[0042]图28为治疗期间小鼠体重变化图；
[0043]图29为S.aureus感染小鼠伤口组织涂板结果图；
[0044]图30为细胞迁移图；
[0045]图31为三组小鼠的皮肤切片的H&amp;E染色图；
[0046]图32为三组小鼠的皮肤切片的Masson染色图；
[0047]图33为三组小鼠的皮肤切片的免疫荧光染色图；
[0048]图34为三组小鼠的主要内脏器官切片的H&amp;E染色图。
具体实施方式
[0049]以下结合实施例对本专利技术进行详细阐述，但本专利技术不局限于这些实施例。
[0050]实施例1
[0051]1、PTA NPs的合成及纯化
[0052]将100mg鞣酸溶于1mL超纯水中，待其完全溶解后加入5mL无水乙醇，搅拌15min后，逐滴注入200μL NaOH(2.5M)，滴加过程可观察到溶液由黄色变为灰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌聚鞣酸纳米粒PTA NPs水溶液的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：(1)将鞣酸溶于超纯水中，待其完全溶解后加入无水乙醇，搅拌10
‑
15min后，逐滴注入2.5M NaOH，滴加过程可观察到溶液由黄色变为灰白色，反应20
‑
30min，得到聚鞣酸纳米粒前体；(2)将30％H2O2逐滴注入步骤(1)搅拌的溶液中，反应30min后收集反应液，得到聚鞣酸纳米粒；(3)将反应液离心，沉淀物使用无水乙醇反复洗涤3次除去杂质，最后沉淀重悬于水中，再次离心去除大颗粒沉淀，获得澄清的黄色溶液即PTA NPs水溶液。2.根据权利要求1所述的抗菌聚鞣酸纳米粒PTA NPs水溶液的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述鞣酸和2.5M NaOH的质量体积比为1:2mg/μL。3.根据权利要求1所述的抗菌聚鞣酸纳米粒PTA NPs水溶液的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述制备的聚鞣酸纳米粒前体水合粒径1618
±
42nm，多分散系数0.562。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王程，肖如，刘亚东，芮雯，周舒文，邱琳，崔朋飞，胡华安子，蒋鹏举，王建浩，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：