本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種基于金屬有機骨架作為生物載體封裝藥物的抗菌納米粒子的制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的抗菌納米離子，載藥量低，不能對藥物進行可控釋放，同時抗菌粒子熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性差，毒性大，生物相容性差，無法滿足人們對其的需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種基于金屬有機骨架作為生物載體封裝藥物的抗菌納米粒子的制備方法，具體為用含鐵的金屬有機骨架封裝無毒性且具有強效抗菌作用的糖肽類抗生素萬古霉素，從而形成金屬有機骨架載藥抗菌體系的納米復(fù)合粒子。

一種基于金屬有機骨架作為生物載體封裝藥物的抗菌納米粒子的制備方法，包括如下步驟：

s1、將六水氯化鐵、對苯二甲酸分別與n,n-二甲基甲酰胺混合后，常溫下磁力攪拌使其溶解，制得兩種前驅(qū)體；然后將其置于同一聚四氟乙烯反應(yīng)釜內(nèi)襯，磁力攪拌，使其充分混合；

優(yōu)選地，步驟s1中，六水氯化鐵、對苯二甲酸以1：1的物質(zhì)的量稱取；

步驟s1中，前一磁力攪拌時間為30min；后以磁力攪拌時間為20min；

s2、將反應(yīng)釜內(nèi)襯套上鋼套后置于烘箱內(nèi)，升溫到150～180℃下反應(yīng)24～72h，冷卻；

優(yōu)選地，步驟s2中，以每分鐘1℃～2℃的升溫速率升溫步驟s2中，反應(yīng)釜放置風(fēng)口處冷卻1～2h；

s3、將步驟s2冷卻后的物質(zhì)在8000～10000rpm轉(zhuǎn)速下離心收集沉淀物，再依次用n,n-二甲基甲酰胺溶液、去離子水、乙醇溶液對產(chǎn)物進行洗滌抽濾，獲得金屬有機骨架納米粒子，然后將其置入真空干燥，研磨，即獲得金屬有機骨架納米顆粒，備用；

優(yōu)選地，步驟s3中，離心時間為10～15min；真空干燥溫度為80～100℃；干燥時間為8～12h；

s4、取步驟s3制備的金屬有機骨架納米顆粒與萬古霉素混合，溶解于去離子水，攪拌均勻，然后置入30-40℃真空干燥箱中24-48h進行吸附載藥；

優(yōu)選地，步驟s4中，金屬有機骨架納米顆粒與萬古霉素的質(zhì)量比為：1:5～1:10；

優(yōu)選地，步驟s4中，去離子水的用量為20～40ml；

步驟s4中，優(yōu)選為37℃真空干燥箱中48h；

s5、將步驟s5獲得的物質(zhì)過濾、洗滌、抽濾，再置入30～40℃真空干燥箱中干燥8～12h，即獲得封裝藥物的金屬有機骨架納米顆粒復(fù)合物。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明一種基于金屬有機骨架作為生物載體封裝藥物的抗菌納米粒子的制備方法，具有如下優(yōu)點：

(1)使用溶劑熱法合成的金屬有機骨架納米顆粒，通過控制了反應(yīng)過程中升溫速率和降溫速率，以可控地合成粒徑均一的正八面體納米顆粒；

(2)選用含鐵離子的金屬有機骨架作為藥物載體，由于其多孔以及比表面積大，化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，很好的生物相容性，低毒性等特性，使制備的抗菌納米粒子可吸附多種不同的大、小分子藥物，且在真空條件下，毛細現(xiàn)象增強，吸附性佳，也且對藥物的吸附具有一定的通用性；

(3)含鐵離子的金屬有機骨架配合萬古霉素抗菌，形成了雙功能化的金屬有機骨架載藥系統(tǒng)，有一個協(xié)同作用，不僅增強抗菌作用，而且還能夠有效的促進細胞的增值和成骨分化；制備過程簡單，綠色環(huán)保。

附圖說明

圖1至圖4分別為實施例1～4中s3步驟中通過溶劑熱法合成的金屬有機骨架納米顆粒的sem形貌圖；

圖5為實施例1～4中s3步驟中合成的金屬有機骨架納米顆粒的x射線衍射圖；(其中，a、b、c、d分別對應(yīng)實施例1至實施例4中的x射線衍射圖)

圖6為實施例1中純的細菌懸浮液作為對照組作用于金黃色葡萄球菌的平板涂覆；

圖7為實施例1中100μg/ml濃度的封裝藥物的金屬有機骨架納米顆粒復(fù)合物作用于金黃色葡萄球菌的平板涂覆；

圖8為實施例1中不同濃度的金屬有機骨架封裝藥物的復(fù)合物顆粒對金黃色葡萄球菌的抗菌率；

圖9為實施例1中純的細菌懸浮液作為對照組作用于金黃色葡萄球菌的sem形貌圖；

圖10為實施例1中100μg/ml濃度的封裝藥物的金屬有機骨架納米顆粒復(fù)合物作用于金黃色葡萄球菌的平板涂覆的sem形貌圖。

具體實施方式

為更好理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步地詳細說明，但是本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。

實施例1

s1、取六水氯化鐵72.09mg、對苯二甲酸44.3mg分別溶解于40mln,n-二甲基甲酰胺中，再常溫下磁力攪拌30min使其溶解，制得兩種前驅(qū)體，并將其置入同一聚四氟乙烯反應(yīng)釜內(nèi)襯，磁力攪拌20min，使得兩種前驅(qū)體溶液充分混合；

聚四氟乙烯反應(yīng)釜的體積為100ml；

s2、將反應(yīng)釜內(nèi)襯套上鋼套后置于烘箱內(nèi)，以每分鐘2℃的升溫速率升溫至150℃后恒溫反應(yīng)72h，將反應(yīng)釜放置在風(fēng)口處兩個小時使其冷卻；

s3、將步驟s2冷卻后的物質(zhì)8000rpm轉(zhuǎn)速離心15min，收集沉淀物，再依次用n,n-二甲基甲酰胺溶液、去離子水、乙醇溶液對產(chǎn)物進行洗滌抽濾，獲得金屬有機骨架納米粒子，然后將其置入100℃真空干燥箱干燥8h，研磨，研磨粉末后裝袋放置于干燥器中備用，即獲得金屬有機骨架納米顆粒(如圖1所示)；

s4、取步驟s3制備的100mg金屬有機骨架納米顆粒與500mg萬古霉素混合，溶解于20ml去離子水，攪拌均勻，然后置入30℃真空干燥箱中48h進行吸附載藥；

s5、將步驟s5獲得的載藥粉末過濾，并用去離子水洗滌、抽濾，再置入40℃真空干燥箱中干燥8h，即獲得封裝藥物的金屬有機骨架納米顆粒復(fù)合物。

實施例2

s1、取六水氯化鐵54mg、對苯二甲酸33.2mg分別溶解于30mln,n-二甲基甲酰胺中，再常溫下磁力攪拌30min使其溶解，制得兩種前驅(qū)體，并將其置入同一聚四氟乙烯反應(yīng)釜內(nèi)襯，磁力攪拌20min，使得兩種前驅(qū)體溶液充分混合；

聚四氟乙烯反應(yīng)釜的體積為100ml；

s2、將反應(yīng)釜內(nèi)襯套上鋼套后置于烘箱內(nèi)，以每分鐘1℃的升溫速率升溫至160℃后恒溫反應(yīng)72h，將反應(yīng)釜放置在風(fēng)口處1個小時使其冷卻；

s3、將步驟s2冷卻后的物質(zhì)在9000rpm轉(zhuǎn)速下離心12min，收集沉淀物，再依次用n,n-二甲基甲酰胺溶液、去離子水、乙醇溶液對產(chǎn)物進行洗滌抽濾，獲得金屬有機骨架納米粒子，然后將其置入80℃真空干燥箱干燥12h，研磨，研磨粉末后裝袋放置于干燥器中備用，即獲得金屬有機骨架納米顆粒(如圖2所示)；

s4、取步驟s3制備的100mg金屬有機骨架納米顆粒與1000mg萬古霉素混合，溶解于30ml去離子水，攪拌均勻，然后置入34℃真空干燥箱中24h進行吸附載藥；

s5、將步驟s5獲得的載藥粉末過濾，并用去離子水洗滌、抽濾，再置入34℃真空干燥箱中干燥10h，即獲得封裝藥物的金屬有機骨架納米顆粒復(fù)合物。

實施例3

s1、取六水氯化鐵27mg、對苯二甲酸16.6mg分別溶解于15mln,n-二甲基甲酰胺中，再常溫下磁力攪拌30min使其溶解，制得兩種前驅(qū)體，并將其置入同一聚四氟乙烯反應(yīng)釜內(nèi)襯，磁力攪拌20min，使得兩種前驅(qū)體溶液充分混合；

聚四氟乙烯反應(yīng)釜的體積為50ml；

s2、將反應(yīng)釜內(nèi)襯套上鋼套后置于烘箱內(nèi)，以每分鐘2℃的升溫速率升溫至170℃后恒溫反應(yīng)48h，將反應(yīng)釜放置在風(fēng)口處兩個小時使其冷卻；

s3、將步驟s2冷卻后的物質(zhì)在10000rpm轉(zhuǎn)速下離心10min，收集沉淀物，再依次用n,n-二甲基甲酰胺溶液、去離子水、乙醇溶液對產(chǎn)物進行洗滌抽濾，獲得金屬有機骨架納米粒子，然后將其置入100℃真空干燥箱干燥12h，研磨，研磨粉末后裝袋放置于干燥器中備用，即獲得金屬有機骨架納米顆粒(如圖3所示)；

s4、取步驟s3制備的100mg金屬有機骨架納米顆粒與500mg萬古霉素混合，溶解于40ml去離子水，攪拌均勻，然后置入38℃真空干燥箱中24h進行吸附載藥；

s5、將步驟s5獲得的載藥粉末過濾，并用去離子水洗滌、抽濾，再置入37℃真空干燥箱中干燥10h，即獲得封裝藥物的金屬有機骨架納米顆粒復(fù)合物。

實施例4

s1、取六水氯化鐵36.05mg、對苯二甲酸22.15mg分別溶解于20mln,n-二甲基甲酰胺中，再常溫下磁力攪拌30min使其溶解，制得兩種前驅(qū)體，并將其置入同一聚四氟乙烯反應(yīng)釜內(nèi)襯，磁力攪拌20min，使得兩種前驅(qū)體溶液充分混合；

聚四氟乙烯反應(yīng)釜的體積為50ml；

s2、將反應(yīng)釜內(nèi)襯套上鋼套后置于烘箱內(nèi)，以每分鐘1℃的升溫速率升溫至180℃后恒溫反應(yīng)24h，將反應(yīng)釜放置在風(fēng)口處1個小時使其冷卻；

s3、將步驟s2冷卻后的物質(zhì)在10000rpm轉(zhuǎn)速下離心15min，收集沉淀物，再依次用n,n-二甲基甲酰胺溶液、去離子水、乙醇溶液對產(chǎn)物進行洗滌抽濾，獲得金屬有機骨架納米粒子，然后將其置入90℃真空干燥箱干燥11h，研磨，研磨粉末后裝袋放置于干燥器中備用，即獲得金屬有機骨架納米顆粒(如圖4所示)；

s4、取步驟s3制備的100mg金屬有機骨架納米顆粒與1000mg萬古霉素混合，溶解于20ml去離子水，攪拌均勻，然后置入40℃真空干燥箱中48h進行吸附載藥；

s5、將步驟s5獲得的載藥粉末過濾，并用去離子水洗滌、抽濾，再置入30℃真空干燥箱中干燥12h，即獲得封裝藥物的金屬有機骨架納米顆粒復(fù)合物。

對上述實施例1至4進行抗菌性檢測，

具體檢測步驟均為：

將所制備的封裝藥物的金屬有機骨架納米顆粒復(fù)合物進行抗菌檢測：

將步驟s5制備的封裝藥物的金屬有機骨架納米顆粒復(fù)合物配置成pbs溶液，命名為樣品液；設(shè)計純的細菌懸浮液作為對照組；將樣品液、對照組作用于金黃色葡萄球菌的平板涂覆，具體步驟如下(對照組與樣品液處理步驟相同)：

將樣品液與金黃色葡萄球菌菌液混合(其中，樣品液為40μl，金黃色葡萄球菌菌液為160μl)，再加入到96孔板中，且樣品液的濃度梯度均依次為200，100，50，25，12.5ppm，在37℃搖床中培育24h,然后檢測抗菌率；

然后取培育24h后的混合液20ul用細菌培養(yǎng)基稀釋后，滴涂在瓊脂板上，將瓊脂平板倒置放在37℃烘箱內(nèi)，培養(yǎng)24h，期間觀察金黃色葡萄球菌的生長形態(tài)和顏色，然后用相機拍照平板(如圖6、7所示)。同時將培養(yǎng)后的細菌用2.5％戊二醛固定后在掃面電子顯微鏡(sem)下觀察金黃色葡萄球菌的形貌。

由以上實驗可知：

1)對通過溶劑熱法合成的金屬有機骨架進行sem形貌觀察，可以發(fā)現(xiàn)金屬有機骨架納米顆粒粒徑均一，分散性比較好，有較規(guī)則的正八面形貌，而且反應(yīng)釜中溶液體積越多，反應(yīng)自身產(chǎn)生的壓強越大，得到的反應(yīng)產(chǎn)物納米顆粒的正八面體形貌越完整，雜質(zhì)越少(如圖1所示)；

2)對合成的金屬有機骨架進行xrd檢測，發(fā)現(xiàn)呈現(xiàn)特定的衍射峰，雜峰較少，峰寬較小，表明晶粒大小均一結(jié)晶度較好(如圖5所示)；

3)負(fù)載了萬古霉素的金屬有機骨架納米粒子復(fù)合物，顯示了很好的抗菌性能，而且隨著孔板混合液中樣品濃度的增加，抗菌效果也隨之增加，顯示了一定的濃度依賴性(如圖8所示)；

4)金黃色葡萄球菌固定后觀察細菌的形貌特征(如圖9、10所示)，可以發(fā)現(xiàn)本方法制備的產(chǎn)品可以很好地殺死細菌，通過溶解金黃色葡萄球菌的細胞壁從而來抑制細菌的生長；

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。