本發(fā)明屬于抗菌劑領(lǐng)域，具體涉及一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、皮膚作為人體的第一道防線，是人體的主要器官之一，具有保護(hù)、吸收、調(diào)節(jié)、感知及分泌等多種重要功能。當(dāng)皮膚受損后，極易受到細(xì)菌感染，引起炎癥反應(yīng)并降低患者的生活質(zhì)量，因此，及時(shí)有效的治療對(duì)創(chuàng)面愈合至關(guān)重要。此外，傷口表面潮濕的環(huán)境也為細(xì)菌繁殖提供了便利，同時(shí)也加速了病區(qū)內(nèi)的交叉感染。納米材料在創(chuàng)面護(hù)理中有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如反應(yīng)活性高，比表面積大及可通過改變納米材料的尺寸和形狀來控制其電導(dǎo)率和穿透深度等。然而，現(xiàn)有技術(shù)中納米材料殺菌起效慢，殺菌效果不夠理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種改性聚醚硫脲抗菌傷口敷料及其制備方法與應(yīng)用。

2、本發(fā)明首先公開了一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法，步驟為：將聚合物多肽溶于極性溶劑中，攪拌下加入金屬鹽或無機(jī)金屬配合物，升溫至25～160℃反應(yīng)2～24h，反應(yīng)后繼續(xù)熱解反應(yīng)，熱解反應(yīng)溫度為60～160℃，時(shí)間為1～18h，反應(yīng)結(jié)束后收集產(chǎn)物，清洗干燥得到金屬基聚合物納米粒子抗菌劑。

3、進(jìn)一步地，使用修飾劑對(duì)得到的金屬基聚合物納米粒子抗菌劑進(jìn)行修飾。

4、進(jìn)一步地，所述修飾劑為三苯基膦。

5、進(jìn)一步地，所述三苯基膦修飾劑選自如下的一種或兩種以上：正戊基三苯基溴化磷、甲基三苯基溴化磷、乙基三苯基溴化磷、正庚基三苯基溴化磷、芐基三苯基溴化磷或(3-羧丙基)三苯基溴化磷。

6、進(jìn)一步地，修飾劑為三苯基膦時(shí)，步驟為：將三苯基磷修飾劑進(jìn)行活化，得到活化后的三苯基膦溶液，將其逐滴加入至金屬基聚合物納米粒子/水分散液中，室溫避光攪拌反應(yīng)完全后，對(duì)產(chǎn)物溶液進(jìn)行透析，以除去未參與反應(yīng)的原料，收集產(chǎn)物，清洗干燥得三苯基膦修飾的金屬基聚合物納米粒子。

7、進(jìn)一步地，所述聚合物多肽由含取代基的氨基酸制成，氨基酸選自如下的一種或兩種以上：丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸或纈氨酸，取代基選自如下一種或兩種以上：吡啶基、咪唑基、咔唑基、吡咯基或炔基。

8、所述聚合物多肽含有聚乙二醇類修飾劑的鏈段，聚乙二醇修飾劑選自如下的一種或兩種以上：甲氧基聚乙二醇胺、羧基聚乙二醇胺或端氨基聚乙二醇，分子量為1000、2000、5000或10000。

9、所述的聚合物多肽聚合度為50～1000，優(yōu)選為50～100。

10、進(jìn)一步地，所述金屬鹽選自如下一種或兩種以上：為氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、碳酸亞鐵或硫酸亞鐵銨，所述無機(jī)金屬配合物選自如下一種或兩種以上：fe(co)5、co2(co)8、ni(co)4、v(co)6、mo(co)6、w(co)6、ru(co)5或mn2(co)10。

11、進(jìn)一步地，所述極性溶劑選自如下的一種或兩種以上：二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二氧六環(huán)、四氫呋喃、甲乙酮、甲醇、正丁醇、乙醚、三氯甲烷、n-甲基吡咯烷酮或鄰二氯苯。

12、按照上述方法制備的粒子為核殼結(jié)構(gòu)，核為金屬氧化物粒子，殼為聚合物多肽。可選地，有修飾鏈。

13、上述金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的應(yīng)用，將質(zhì)量0.1～0.3份的金屬基聚合物納米粒子抗菌劑、質(zhì)量0～0.001份的陽離子抗菌劑加入至質(zhì)量100份的聚醚硫脲敷料前體中，機(jī)械攪拌后轉(zhuǎn)至模具中成型得到抗菌敷料。

14、進(jìn)一步地，所述的陽離子抗菌劑選自如下的一種或兩種以上：十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十二烷基二甲基芐基溴化銨、十四烷基二甲基芐基氯化銨、十六烷基溴化吡啶、聚乙烯亞胺或十六烷基三甲基溴化銨。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和顯著進(jìn)步性：

16、(1)本發(fā)明的顯著優(yōu)勢(shì)在于采用分子內(nèi)交聯(lián)的方法原位合成粒徑小于10nm的無機(jī)-有機(jī)聚合物雜化的三苯基膦修飾的金屬基聚合物納米粒子，雜化納米粒子具有原子水平混合，能精確控制組成，而且納米粒子在核形成的同時(shí)多肽鏈包裹形成外殼，兩者同步進(jìn)行，無機(jī)-有機(jī)雜化穩(wěn)定性良好。

17、(2)本發(fā)明制備的金屬基聚合物納米粒子具有細(xì)菌靶向性，能聚集在感染部位，使光熱作用集中，避免納米粒子產(chǎn)生過多熱量損害健康細(xì)胞組織，具有優(yōu)異的促進(jìn)傷口愈合效果和組織修復(fù)能力。

18、(3)本發(fā)明所制備的具有較高機(jī)械強(qiáng)度和自修復(fù)性能的復(fù)合摻雜型聚醚硫脲抗菌傷口敷料，有良好拉伸性(約200％)和自修復(fù)性能，解決了納米粒子治療傷口感染功能單一的問題，可進(jìn)一步提高感染傷口愈合效率，促進(jìn)傷口愈合與皮膚組織重構(gòu)。

技術(shù)特征：

1.一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法，其特征在于，步驟為：將聚合物多肽溶于極性溶劑中，攪拌下加入金屬鹽或無機(jī)金屬配合物，升溫至25～160℃反應(yīng)2～24h，反應(yīng)后繼續(xù)熱解反應(yīng)，熱解反應(yīng)溫度為60～160℃，時(shí)間為1～18h，反應(yīng)結(jié)束后收集產(chǎn)物，清洗干燥得到金屬基聚合物納米粒子抗菌劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法，其特征在于，使用修飾劑對(duì)得到的金屬基聚合物納米粒子抗菌劑進(jìn)行修飾。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法，其特征在于，所述修飾劑為三苯基膦。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法，其特征在于，所述三苯基膦修飾劑選自如下的一種或兩種以上：正戊基三苯基溴化磷、甲基三苯基溴化磷、乙基三苯基溴化磷、正庚基三苯基溴化磷、芐基三苯基溴化磷或(3-羧丙基)三苯基溴化磷。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法，其特征在于，修飾劑為三苯基膦時(shí)，步驟為：將三苯基磷修飾劑進(jìn)行活化，得到活化后的三苯基膦溶液，將其逐滴加入至金屬基聚合物納米粒子/水分散液中，室溫避光攪拌反應(yīng)完全后，對(duì)產(chǎn)物溶液進(jìn)行透析，以除去未參與反應(yīng)的原料，收集產(chǎn)物，清洗干燥得三苯基膦修飾的金屬基聚合物納米粒子。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法，其特征在于，所述聚合物多肽由含取代基的氨基酸制成，氨基酸選自如下的一種或兩種以上：丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸或纈氨酸，取代基選自如下一種或兩種以上：吡啶基、咪唑基、咔唑基、吡咯基或炔基；所述聚合物多肽含有聚乙二醇類修飾劑的鏈段，聚乙二醇修飾劑選自如下的一種或兩種以上：甲氧基聚乙二醇胺、羧基聚乙二醇胺或端氨基聚乙二醇，分子量為1000、2000、5000或10000；所述的聚合物多肽聚合度為50～1000。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法，其特征在于，所述金屬鹽選自如下一種或兩種以上：為氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硝酸亞鐵、碳酸亞鐵或硫酸亞鐵銨，所述無機(jī)金屬配合物選自如下一種或兩種以上：fe(co)5、co2(co)8、ni(co)4、v(co)6、mo(co)6、w(co)6、ru(co)5或mn2(co)10。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法，其特征在于，所述極性溶劑選自如下的一種或兩種以上：二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、二氧六環(huán)、四氫呋喃、甲乙酮、甲醇、正丁醇、乙醚、三氯甲烷、n-甲基吡咯烷酮或鄰二氯苯。

9.如權(quán)利要求1～8所述的金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的制備方法制備的金屬基聚合物納米粒子抗菌劑，其特征在于，所述粒子為核殼結(jié)構(gòu)，核為金屬氧化物粒子，殼為聚合物多肽。

10.如權(quán)利要求9所述金屬基聚合物納米粒子抗菌劑的應(yīng)用，其特征在于，將質(zhì)量0.1～0.3份的金屬基聚合物納米粒子抗菌劑、質(zhì)量0～0.001份的陽離子抗菌劑加入至質(zhì)量100份的聚醚硫脲敷料前體中，機(jī)械攪拌后轉(zhuǎn)至模具中成型得到抗菌敷料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種金屬基聚合物納米粒子抗菌劑及其制備方法與應(yīng)用，其制備方法步驟為：將聚合物多肽溶于極性溶劑中，攪拌下加入金屬鹽或無機(jī)金屬配合物，升溫至25～160℃反應(yīng)2～24h，反應(yīng)后繼續(xù)熱解反應(yīng)，熱解反應(yīng)溫度為60～160℃，時(shí)間為1～18h，反應(yīng)結(jié)束后收集產(chǎn)物，清洗干燥得到金屬基聚合物納米粒子抗菌劑。本發(fā)明合成了粒徑小于10nm的無機(jī)?有機(jī)聚合物雜化的三苯基膦修飾的金屬基聚合物納米粒子，無機(jī)?有機(jī)雜化穩(wěn)定性良好。制備的金屬基聚合物納米粒子具有細(xì)菌靶向性，能聚集在感染部位，使光熱作用集中，避免納米粒子產(chǎn)生過多熱量損害健康細(xì)胞組織。制備的抗菌傷口敷料，有良好拉伸性和自修復(fù)性能，可進(jìn)一步提高感染傷口愈合效率，促進(jìn)傷口愈合與皮膚組織重構(gòu)。

技術(shù)研發(fā)人員：劉紹琴,杜娟,晏維曉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19