本發(fā)明屬于生物化學領域，尤其涉及一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法。

背景技術：

1、細菌病原體在土壤中迅速增殖，并在植物內部定植，從而導致糧食產量大幅減少，無法滿足日益增長的需求。此外，與殺菌劑相比，化學靶向植物細菌性病害的產品銷售相對較少，因此在農業(yè)生產中仍然缺乏有效的細菌性病害管理策略。目前，由于細菌、真菌具有有效的滲透性屏障，使許多傳統(tǒng)的殺菌劑，特別是一些兩親性化合物的生物利用度低。此外，土壤酸化、高溫、潮可等微環(huán)境可引起番茄、辣椒等作物暴發(fā)病菌性青枯病。更不幸的是，銅離子和鏈霉素等抗生素的廣泛使用也導致了細菌耐藥性和水平基因轉移的發(fā)展，從而導致了環(huán)境污染和抗生素耐藥性危機。因此，迫切需要開發(fā)有效的技術來應對這些巨大的全球性挑戰(zhàn)。

2、傳統(tǒng)的zif-8作為光催化抗菌劑，在抗菌應用上仍會受到諸多限制。第一，與純mofs類似，其電子-空穴的快速復合導致光催化效果差；第二，穩(wěn)定性差，限制其長期穩(wěn)定釋放藥物；第三，表面缺乏結合基團導致載藥率低，并且缺乏與細菌的粘附能力。這些現(xiàn)存的缺陷限制了zif-8在抗菌方面的進一步應用。因此開發(fā)高效光催化的zif-8，提高抗菌性能、載藥性能具有一定的現(xiàn)實意義。

技術實現(xiàn)思路

1、為了克服上述技術存在的缺陷，本發(fā)明提供一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法。

2、本發(fā)明的一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法，包括以下步驟：

3、步驟a：將藥物通過攪拌原位負載到多酚雜化的zif-8納米顆粒中得到負載藥物的多酚雜化zif-8納米顆粒。

4、a1：將鋅鹽和2-甲基咪唑溶解在緩沖溶液中。

5、a2：將多酚和藥物加入a1制得的溶液中，混合均勻反應，反應結束后在10000rpm的轉速下離心5min，得到負載藥物的多酚雜化zif-8納米顆粒。

6、步驟b：在步驟a中制得的負載藥物的多酚雜化zif-8納米顆粒表面原位合成過氧化鈣涂層得到ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料。

7、b1：將步驟a中得到的負載藥物的多酚雜化zif-8納米顆粒和鈣鹽加入無水乙醇中。

8、b2：在攪拌下分別加入氨水和過氧化氫溶液，引發(fā)反應，待反應結束后，用無水乙醇洗滌數(shù)次，得到ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料。

9、進一步的，步驟a1中的鋅鹽和2-甲基咪唑的摩爾質量比為1:1～1:16，鋅鹽選自醋酸鋅、氯化鋅、硝酸鋅、硫酸鋅中的任意一種。

10、緩沖溶液的體積為5～30ml，緩沖溶液選自水、磷酸鹽緩沖溶液、三羥甲基氨基甲烷鹽酸鹽溶液中的任意一種。

11、進一步的，步驟a2中多酚濃度為0.5mg/ml～1.5mg/ml，藥物的濃度為0.5mg/ml～2mg/ml，反應時間為1～3h。

12、進一步的，步驟b1中負載藥物的多酚雜化zif-8納米顆粒和鈣鹽的質量比為1:10～1:20，鈣鹽選自氯化鈣、硝酸鈣、碳酸氫鈣、葡萄糖酸鈣中的任意一種；

13、無水乙醇的體積為5～14ml。

14、進一步的，步驟b2中氨水濃度為0.1m～1m，過氧化氫的濃度為0.1m～1m，氨水和過氧化氫的體積比為1:1～1:3，反應時間為1min～20min。

15、進一步的，步驟a2中多酚選自多巴胺、單寧酸、咖啡酸、沒食子酸、表沒食子兒茶素沒食子酸酯egcg、丁香酸中的任意一種。

16、進一步的，步驟a2中藥物選自黃連素、芹菜素、甜菜堿、姜黃素、氮霉素、范可霉素、大蒜素中的任意一種。

17、本發(fā)明的有益技術效果為：

18、(1)本發(fā)明基于貽貝粘附化學，其中多酚功能團的引入使得zif-8在水溶液中具有良好的分散性；同時，經過多酚雜化后，提高了zif-8的光催化性能和藥物負載能力，使得多酚雜化納米材料的實際應用范圍更廣。

19、(2)本發(fā)明制備的納米材料制備方法簡單，成本價格低廉，無需復雜的條件，且適合大批量的生產。

20、(3)本發(fā)明制備的納米材料具備智能響應性發(fā)揮作用，此外還具備長期穩(wěn)定性以及響應降解性。

21、(4)本發(fā)明制備的納米材料生物相容性良好，適用范圍廣，已經能夠證明其能夠殺傷黑霉菌和青枯菌。

技術特征：

1.一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法，其特征在于，所述步驟a1中的鋅鹽和2-甲基咪唑的摩爾質量比為1:1～1:16，所述鋅鹽選自醋酸鋅、氯化鋅、硝酸鋅、硫酸鋅中的任意一種；

3.根據(jù)權利要求1所述的一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法，其特征在于，所述步驟a2中多酚濃度為0.5mg/ml～1.5mg/ml，藥物的濃度為0.5mg/ml～2mg/ml，反應時間為1～3h。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法，其特征在于，所述步驟b1中負載藥物的多酚雜化zif-8納米顆粒和鈣鹽的質量比為1:10～1:20，鈣鹽選自氯化鈣、硝酸鈣、碳酸氫鈣、葡萄糖酸鈣中的任意一種；

5.根據(jù)權利要求1所述的一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法，其特征在于，所述步驟b2中氨水濃度為0.1m～1m，過氧化氫的濃度為0.1m～1m，氨水和過氧化氫的體積比為1:1～1:3，所述反應時間為1min～20min。

6.根據(jù)權利要求3所述的一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法，其特征在于，所述步驟a2中多酚選自多巴胺、單寧酸、咖啡酸、沒食子酸、表沒食子兒茶素沒食子酸酯egcg、丁香酸中的任意一種。

7.根據(jù)權利要求3所述的一種ph和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法，其特征在于，所述步驟a2中藥物選自黃連素、芹菜素、甜菜堿、姜黃素、氮霉素、范可霉素、大蒜素中的任意一種。

技術總結
本發(fā)明公開了一種pH和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料的制備方法，具體為：將藥物通過攪拌原位負載到多酚雜化的鋅基金屬有機框架納米顆粒中得到負載藥物的多酚雜化ZIF?8納米顆粒；在制得的負載藥物的多酚雜化ZIF?8納米顆粒表面原位合成過氧化鈣涂層得到pH和光雙響應的植物用載藥抗菌納米材料。本發(fā)明提高了ZIF?8的光催化性能和藥物負載能力，使得多酚雜化納米材料實際應用范圍更廣；制備方法簡單，成本價格低廉，無需復雜的條件，且適合大批量的生產。

技術研發(fā)人員：韓璐,姜玉萍,楊瑞
受保護的技術使用者：中國海洋大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19