基于聚氨基酸-原卟啉聚合物和液态全氟碳油的抗菌材料及其制备方法技术

一种基于聚氨基酸

【技术实现步骤摘要】
基于聚氨基酸
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原卟啉聚合物和液态全氟碳油的抗菌材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及的是一种医疗纳米材料领域的技术，具体是一种基于聚氨基酸
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原卟啉聚合物与液态全氟碳油自组装形成水包油纳米乳液的制备方法。

技术介绍

[0002]现有纳米抗菌材料可以分为两类：材料本身具有杀菌或抑菌性质或纳米载药体系为基础的纳米抗菌药物，如脂质体、胶束、介孔纳米粒子等。在第一类抗菌材料中，一些人工合成的纳米抗菌材料如抗菌肽、壳聚糖等阳离子聚合物以及活性氧产生的材料虽然已获得了一定的抗菌效果。但仍面临诸如生物安全性、作用效果欠佳、细菌受激产生抗逆耐受等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于聚氨基酸
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原卟啉聚合物和液态全氟碳油的抗菌材料及其制备方法，以氨基酸聚合物、原卟啉、全氟碳油为原料，在简单的两步反应合成在生理水相环境中稳定存在的水包油型纳米乳液的同时，具有增强超声空化效应、受激发产生活性氧，具有在合适应用场景下替代抗生素施用的潜力。
[0004]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0005]本专利技术涉及一种基于聚氨基酸
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原卟啉聚合物和液态全氟碳油的抗菌材料的制备方法，基于酰胺反应将原卟啉接枝在氨基酸聚合物的氨基侧链，形成两亲性聚合物；再将两亲性聚合物分子与全氟碳油在水浴超声的均质化作用下自组装形成纳米乳液。
[0006]所述的酰胺反应是指：将原卟啉先于甲醇中助溶后，再分散于水相中；加入1
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(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)粉末并磁力搅拌混匀进行活化处理；再加入聚氨基酸水溶液并磁力搅拌后得到稳定的两亲性聚合物。
[0007]所述的分散是指：原卟啉的浓度为0.1到10毫克每毫升。
[0008]所述的1
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(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)粉末的质量比为5:4。
[0009]所述的聚氨基酸水溶液的用量与原卟啉溶液等体积。
[0010]所述的两亲性聚合物，优选经截留分子量3500道尔顿(MWCO3500)的透析袋中用超纯水透析24小时去除未反应的小分子化合物及有机溶剂并用液氮冷冻后于冷冻干燥机中冻干。
[0011]所述的自组装是指：将两亲性聚合物溶于超纯水中得到稳定溶液后置于0摄氏度下的水浴超声环境，缓慢滴入全氟碳油并继续维持超声，直至形成稳定的乳浊液。
[0012]所述的稳定溶液中，两亲性聚合物的浓度为0.1到10毫克每毫升。
[0013]所述的全氟碳油采用但不限于全氟溴辛烷、全氟三丁胺、全氟二乙基醚、十八氟辛烷、全氟萘烷，其体积比为0.5％到10％。
[0014]本专利技术涉及一种基于上述方法制备得到的抗菌材料，具体为两亲性聚合物包覆氟碳脂滴构成的纳米乳液。
[0015]本专利技术涉及一种基于上述抗菌材料的应用，具体为：在超声、红外或光照条件下使得该抗菌材料抑制抗生素耐药菌。
[0016]所述的超声，包括但不限于手持超声仪或水浴超声生成，该手持超声仪的功率为0.75
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1瓦、工作频率为1兆赫兹、占空比为50％；水浴超声的工作频率为35千赫兹，功率为500瓦。
[0017]所述的红外，其波长为660纳米，功率为1.5瓦每平方厘米。
[0018]所述的光照，其波长为360纳米到2.4微米，功率为1
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4.75瓦每平方厘米。
[0019]所述的抗生素耐药菌包括：金黄色葡萄球菌、李斯特球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、沙门氏菌。技术效果
[0020]本专利技术设计合成具有抗菌效果的两亲性多肽聚合物，在简单超声下便可与全氟碳油组装成为稳定的纳米乳液结构，仅需两步简单的制备方法，具有连续生产潜力。所使用的原料均为临床已批准使用的生物安全材料。稳定的液态乳液结构在相应的应用情景下具有显著优势(如：肺部灌注、口腔清洁、雾化吸入、皮肤消毒等)。在纳米尺度的多重协同作用下，本专利技术对各种最难处理的耐药菌均有一定的抑菌效果，具有替代抗生素使用的应用潜力。
附图说明
[0021]图1为实施例1中聚氨基酸
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原卟啉
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氟碳乳液纳米乳液的合成示意图；
[0022]图2为实施例1中两亲性聚氨基酸
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原卟啉聚合物的透射电镜图；
[0023]图3为实施例1中聚氨基酸
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原卟啉
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氟碳乳液纳米乳液的透射电镜图；
[0024]图4为实施例1中聚氨基酸
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原卟啉
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氟碳乳液纳米乳液在生理水溶液中的水合粒径变化示意图；
[0025]图5为实施例1中聚氨基酸
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原卟啉
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氟碳纳米乳液的X射线能量色散透射电镜示意图；
[0026]图6为实施例1中医用超声信号观测示意图；
[0027]图7为实施例1中超低功率下活性氧的产生示意图；
[0028]图8为实施例1中抑菌效果涂布示意图。
具体实施方式
实施例1
[0029]制备聚赖氨酸
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原卟啉
‑
全氟溴辛烷乳液，包括：
[0030]步骤1)如图1所示，称取5毫克原卟啉并溶于2毫升甲醇中，再加入8毫升超纯水以及25毫克1
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(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和20毫克N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)粉末并磁力搅拌混匀30分钟得到溶液A。同时称取15毫克左旋聚赖氨酸并溶于10毫升超纯水中，得到溶液B。在常温常压下，避光搅拌溶液A和溶液B超过6小时，使其充分反应。最后将聚合物溶液收集于截留分子量3500道尔顿(MWCO3500)的透析袋中用超纯水透析24小
时去除未反应的小分子化合物及有机溶剂并用液氮冷冻后于冷冻干燥机中冻干。如图二所示，制备得到的两亲性聚合物在水相中是以纳米胶束的形式存在的，其平均粒径为29.8纳米。
[0031]步骤2)将2毫升浓度为1毫克每毫升的两亲性聚合物水溶液置于0摄氏度环境下的水浴超声器中，在超声均质化作用下缓慢加入100微升全氟溴辛烷，超声10分钟后得到纳米乳液。如图3所示自组装形成的聚赖氨酸氟碳纳米乳液平均粒径为112.97纳米，并且如图4所示在生理缓冲溶液中纳米乳液的水合粒径在7天内没有发生明显变化，证明其水相分散性及稳定性良好。如图5所示，使用透射电镜搭配X射线能量色散谱印证了所述纳米乳液的微观结构，可以看到两亲性聚合物特征元素氧(O)分布在纳米乳液的外层，而全氟溴辛烷的特征元素氟(F)和溴(Br)分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于聚氨基酸
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原卟啉聚合物和液态全氟碳油的抗菌材料的制备方法，其特征在于，基于酰胺反应将原卟啉接枝在氨基酸聚合物的氨基侧链，形成两亲性聚合物；再将两亲性聚合物分子与全氟碳油在水浴超声的均质化作用下自组装形成纳米乳液；所述的酰胺反应是指：将原卟啉先于甲醇中助溶后，再分散于水相中；加入1
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(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)粉末并磁力搅拌混匀进行活化处理；再加入聚氨基酸水溶液并磁力搅拌后得到稳定的两亲性聚合物；所述的自组装是指：将两亲性聚合物溶于超纯水中得到稳定溶液后置于0摄氏度下的水浴超声环境，缓慢滴入全氟碳油并继续维持超声，直至形成稳定的乳浊液。2.根据权利要求1所述的基于聚氨基酸
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原卟啉聚合物和液态全氟碳油的抗菌材料的制备方法，其特征是，所述的分散是指：原卟啉的浓度为0.1到10毫克每毫升。3.根据权利要求1所述的基于聚氨基酸
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原卟啉聚合物和液态全氟碳油的抗菌材料的制备方法，其特征是，所述的1
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(3
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二甲氨基丙基)
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乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)粉末的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶可，杨瑞昊，孙康，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：