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(jī)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(jìn)行可控釋放，同時(shí)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(shí)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(jī)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(jī)骨架封裝無毒性且具有強(qiáng)效抗菌作用的糖肽類抗生素萬古霉素，從而形成金屬有機(jī)骨架載藥抗菌體系的納米復(fù)合粒子。

一種基于金屬有機(jī)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??；

步驟s1中，前一磁力攪拌時(shí)間為30min；后以磁力攪拌時(shí)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(jìn)行洗滌抽濾，獲得金屬有機(jī)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(jī)骨架納米顆粒，備用；

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

s4、取步驟s3制備的金屬有機(jī)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(jìn)行吸附載藥；

優(yōu)選地，步驟s4中，金屬有機(jī)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(jī)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(jī)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(diǎn)：

(1)使用溶劑熱法合成的金屬有機(jī)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(jī)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(xì)現(xiàn)象增強(qiáng)，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(jī)骨架配合萬古霉素抗菌，形成了雙功能化的金屬有機(jī)骨架載藥系統(tǒng)，有一個(gè)協(xié)同作用，不僅增強(qiáng)抗菌作用，而且還能夠有效的促進(jìn)細(xì)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(shí)施例1～4中s3步驟中通過溶劑熱法合成的金屬有機(jī)骨架納米顆粒的sem形貌圖；

圖5為實(shí)施例1～4中s3步驟中合成的金屬有機(jī)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(shí)施例1至實(shí)施例4中的x射線衍射圖)

圖6為實(shí)施例1中純的細(xì)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(shí)施例1中100μg/ml濃度的封裝藥物的金屬有機(jī)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(shí)施例1中不同濃度的金屬有機(jī)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(shí)施例1中純的細(xì)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(shí)施例1中100μg/ml濃度的封裝藥物的金屬有機(jī)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(shí)施方式

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

實(shí)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(gè)小時(shí)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(jìn)行洗滌抽濾，獲得金屬有機(jī)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(jī)骨架納米顆粒(如圖1所示)；

s4、取步驟s3制備的100mg金屬有機(jī)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(jìn)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(jī)骨架納米顆粒復(fù)合物。

實(shí)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(gè)小時(shí)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(jìn)行洗滌抽濾，獲得金屬有機(jī)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(jī)骨架納米顆粒(如圖2所示)；

s4、取步驟s3制備的100mg金屬有機(jī)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(jìn)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(jī)骨架納米顆粒復(fù)合物。

實(shí)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(gè)小時(shí)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(jìn)行洗滌抽濾，獲得金屬有機(jī)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(jī)骨架納米顆粒(如圖3所示)；

s4、取步驟s3制備的100mg金屬有機(jī)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(jìn)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(jī)骨架納米顆粒復(fù)合物。

實(shí)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(gè)小時(shí)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(jìn)行洗滌抽濾，獲得金屬有機(jī)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(jī)骨架納米顆粒(如圖4所示)；

s4、取步驟s3制備的100mg金屬有機(jī)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(jìn)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(jī)骨架納米顆粒復(fù)合物。

對上述實(shí)施例1至4進(jìn)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(jī)骨架納米顆粒復(fù)合物進(jìn)行抗菌檢測：

將步驟s5制備的封裝藥物的金屬有機(jī)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(jì)純的細(xì)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(xì)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(jī)拍照平板(如圖6、7所示)。同時(shí)將培養(yǎng)后的細(xì)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(shí)驗(yàn)可知：

1)對通過溶劑熱法合成的金屬有機(jī)骨架進(jìn)行sem形貌觀察，可以發(fā)現(xiàn)金屬有機(jī)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(qiáng)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(jī)骨架進(jìn)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(jī)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(xì)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(xì)菌，通過溶解金黃色葡萄球菌的細(xì)胞壁從而來抑制細(xì)菌的生長；

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。