CN104147610A - 一种附载抗菌成分的高分子微纳米粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种附载抗菌成分的高分子微纳米粒及其制备方法。首先制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒，然后通过吡咯烷酮功能基团的络合反应附载碘。所述微纳米聚合物粒子由亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂反应形成，亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂三者之间的用量比范围为：(2～4)∶(1～2)∶(1～2)；优选地，亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂三者之间的用量比范围为：(2～3)∶(1～1.5)∶(1～1.5)。所述附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子粒径小、粒度可调、具有缓释特性，可以延长抗菌作用时间，减少用药频率，降低药物毒性。

Description

一种附载抗菌成分的高分子微纳米粒及其制备方法

技术领域

本发明属于新材料领域，涉及一种微纳米聚合物粒子，特别是一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子及其制备方法。

背景技术

近年来，临床上各种深部真菌感染明显增加，特别对免疫缺陷者如艾滋病患者、中性粒细胞缺乏或减少者、器官或骨髓移植者、抗肿瘤化疗者、免疫抑制剂者、植入异物放置导管者的发病率更高，其深部真菌感染的病死率可高达50％。另外，人工器官及其它植入物在体内的感染往往是移植失败的主要原因，尤以人工心脏瓣膜心内膜炎最为严重，死亡率很高。

常规的大剂量使用抗生素的方法疗效甚微，由于内脏器官或植入物的表面被人体内多种蛋白质形成的生物膜所覆盖，药物难以透过该膜层。抗深部真菌药的品种有限，其毒副作用又比一般抗菌药明显。为了有效杀死病菌，抗菌药物的用量比一般药物要高出很多倍，所以抗菌药物通常具有不良反应，包括引起心律失常和肝脏毒性。而且不少病菌对许多抗菌药产生耐药性，导致临床治疗越来越困难。

理想的抗菌药物应该是，药物可以有选择性地、集中地分布到病变部位，并在必要时间内维持一定浓度，即具有靶向性。纳米载体药物是目前纳米生物技术的热点研究领域，主要应用于药物的靶向或局部给药制剂。纳米载体药物以纳米粒子作为药物的携带体，将药物包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面。由于载药纳米粒的粒径小、比表面积大、对受体组织的黏附性大，给药后滞留性及与组织的接触时间、接触面积均大为增加，从而可提高药物的生物利用度、降低毒性、减少药剂用量。

纳米载体技术能改变药物在制剂中的存在状态，使药物表现出缓控释性及靶向性等优点。粒径小于200纳米的小颗粒能够克服人体的血脑屏障等效应，更大效率地进入到身体的软组织细胞，使相应的药物具有比较好的疗效。

本发明旨在设计提出一种新型化学结构的微纳米聚合物粒子及其制备方法，并通过其具有的高络合活性功能基团将一种广谱、高效、安全的抗菌成分引进到纳米粒子，得到一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子。

发明内容

本发明的目的是克服现有抗菌药物的不足，设计提出一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子。

所述聚合物粒子具有新型的共聚高分子化学结构，粒子表面及内部凝胶网络含有高络合活性的吡咯烷酮功能基团，可以方便地将一种广谱、高效、安全的抗菌成分引入到纳米粒子，从而得到一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子。

所述附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子粒径小、粒度可调、具有缓释特性，可以延长抗菌作用时间，减少用药频率，降低药物毒性。

本发明提供如下技术方案：

一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，包含如下化学结构的单元：

其中n为10-10000，优选100-1000。

优选地，上述结构单元通过交联剂连接为交联结构。

所述聚合物粒子的化学结构中同时含有酸酐基团和吡咯烷酮基团。

所述聚合物粒子的化学结构中的吡咯烷酮基团络合了碘。

本发明同时公开一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的制备方法，所述制备方法包含以下步骤，优选同时包含以下步骤：

1、制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒；

2、配制无水乙醇-碘溶液，浓度0.1-18％；

3、将步骤1的高分子微纳米粒放入步骤2的无水乙醇-碘溶液中，超声震荡分散，反应温度0-75℃，时间10-120min；

4、反应完毕后，产物用高速离心机分离，转速5000-12000rpm；

5、用溶剂对离心产物进行洗涤，再次离心分离、洗涤，重复3-5次，以洗尽残余溶剂和游离碘，所述溶剂选自：乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、正己烷、环己烷、正庚烷中的至少一种或一种以上的组合；

6、将最终的离心产物放入真空烘箱，于60℃温度下烘干至恒重，得到附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子。

其中，所述制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒，方法包含以下步骤，优选同时包含以下步骤：

(1)按设定比例一次性投料反应单体、聚合引发剂和溶剂，充分溶解，混合均匀；

(2)将步骤(1)所配溶液进行通氮排氧，时间15-30min；

(3)将步骤(2)的溶液体系置于恒温水浴中加热，反应温度45-120℃，反应时间5-600min，搅拌速率0-450rpm；

(4)反应完毕后，形成灰蓝至乳白色胶体分散体系，将得到的产物用高速离心机分离，转速5000-12000rpm；

(5)用步骤(1)所述溶剂对离心产物进行洗涤，再次离心分离、洗涤，重复3-5次，以洗尽残余单体和引发剂；

(6)将最终的离心产物放入真空烘箱，于50℃-80℃温度下烘干至恒重，得到微纳米聚合物凝胶粒子。

其中，所述反应单体包含：亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂，优选同时包含以上单体。

优选地，所述单体由亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮和交联剂组成。

其中，亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂三者之间的用量比范围为：(2～4)∶(1～2)∶(1～2)。优选地，亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂三者之间的用量比范围为：(2～3)∶(1～1.5)∶(1～1.5)。本申请的发明人预料不到地发现，三者的比例在前述范围内能够得到微纳米聚合物凝胶粒子，且所述粒子的球形性好、粒度均匀。

所述单体含量占溶液总量的0.5％-50％，优选5％-20％；

其中，交联剂为具有两个以上可聚合结构的分子，这类分子包括但不限于：二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯。

交联剂含量占其他单体总量的0.1％-50％，优选1％-15％。

其中，所述聚合引发剂选自本领域专业技术人员所公知的热聚合引发剂，这类引发剂包括但不限于：异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯、过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。

所述聚合引发剂含量占溶液总量的0.01％-0.5％，优选0.01％-0.1％。

其中，所述溶剂对于实现本发明中的亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂的聚合反应形成微纳米聚合物凝胶粒子非常关键。溶剂必须对于亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂单体以及引发剂都有良好的溶解作用，以保证反应前为均相体系；而且，溶剂必须对于所生成的共聚物大分子链不能溶解，当大分子链达到一定的临界长度后便从介质中沉析出来，形成微纳米聚合物凝胶粒子分散于溶剂当中。

所述溶剂选自以下三类：(a)有机酸烷基酯：甲酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸苄酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丁酸异戊酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸异戊酯、苯乙酸甲酯、苯乙酸乙酯；(b)酮类：丙酮、甲乙酮、戊酮、环己酮；(c)烷烃类：正己烷、环己烷、正庚烷。优选地，所述溶剂由有机酸烷基酯、酮类、烷烃类组合而成。

优选地，有机酸烷基酯、酮类、烷烃类三者之间的用量比范围为：(5～8)∶(1～3)∶(1～2)。优选地，有机酸烷基酯、酮类、烷烃类三者之间的用量比范围为：(6～7)∶(1～2)∶(1～1.5)。更优选地，所述溶剂由乙酸丁酯、环己酮和环己烷组成。

需要特别说明的是，本聚合反应体系在无分散剂添加的情况下亦可正常反应并得到微纳米聚合物凝胶粒子，这是本发明制备方法与一般聚合物凝胶粒子制备方法的不同。

其中，所述搅拌速率为0-450rpm，即在搅拌速率为0的情况下，亦可正常反应并制备聚合物乳胶粒子，与搅拌条件下的反应相比，粒子的形态和大小会有所不同。这是本发明制备聚合物乳胶粒子工艺方法的又一特色。

本发明所制备的附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子用扫描电子显微镜进行形貌观察，用激光粒度分析仪进行粒径统计分析，用紫外光谱仪进行化学结构的分析表征。

本发明所制备的附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子粒度均匀，其粒径可以通过反应时间、单体浓度、交联剂浓度、溶剂种类和配比等工艺参数进行调控，粒径范围在10nm-10μm之间，优选在20nm-5μm之间。

本发明所制备的附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，其粒径分散系数在1.02-1.1之间，接近单分散性。

本发明所制备的附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，紫外光谱分析其化学结构表明，聚合物分子结构中包含高络合反应活性的吡咯烷酮基团，是一种新型化学组成的微纳米聚合物粒子；与无水乙醇-碘溶液反应后，紫外光谱检测到明显的络合物吸收峰，清楚地表明得到一种附载聚维酮-碘抗菌成分的微纳米聚合物粒子。

本发明所制备的附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，以大肠杆菌(革兰氏阴性菌G^-)、金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌G⁺)、白色念珠菌(真菌)为代表菌种进行了抗菌实验，结果表明附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子对G^-菌、G⁺菌以及真菌都有很强的、持久的杀灭作用，表明附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子具有广谱、高效、持久的杀菌性能。

上述技术方案所公开的一种表面功能化的微纳米聚合物凝胶粒子及其制备方法，具有以下优点：

1)设计合成附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，其分子结构中包含高络合反应活性的吡咯烷酮基团，是一种新型化学组成的微纳米聚合物粒子；

2)附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的制备工艺简便，在无水乙醇-碘溶液中反应后，可以得到一种附载聚维酮-碘抗菌成分的微纳米聚合物粒子；

3)本发明所制备的附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌以及真菌都有很强的、持久的杀灭作用，表明附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子具有广谱、高效、持久的杀菌性能。

本发明提供的一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，可以用于皮肤及皮下感染和促进伤口愈合，也可用于内脏深部真菌感染、人工器官及其它植入物在体内的感染，附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子能够选择性地到达人体特定病变组织，并缓慢释放出抗菌成分，最大限度地增强药物的疗效，同时降低药物系统的毒副作用，减少给药次数。

附图说明

图1(a)为实施例1微纳米聚合物粒子的扫描电子显微镜照片。

图1(b)为实施例1附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子扫描电子显微镜照片。

图2(a)为实施例2微纳米聚合物粒子的扫描电子显微镜照片。

图2(b)为实施例2附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子扫描电子显微镜照片。

图3(a)为实施例3微纳米聚合物粒子的扫描电子显微镜照片。

图3(b)为实施例3附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子扫描电子显微镜照片。

图4为本发明附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的紫外光谱图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步详细说明，以下实施例用于说明本发明，但不用于限制本发明的范围。

本发明所公开的一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，其形貌如图1-3扫描电子显微镜图片所示。所述聚合物凝胶粒子球形性好，粒径可调，而且粒度均匀，接近单分散性。

本发明所公开的一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，其化学结构如图4紫光光谱图所示。可以看到，紫外吸收曲线在295nm处出现了一个特征吸收峰，这是吡咯烷酮基团存在的标志，表明本发明所制备的微纳米聚合物粒子的化学结构中包含高络合反应活性的吡咯烷酮基团，是一种新型化学组成的微纳米聚合物粒子。所述聚合物粒子与无水乙醇-碘溶液反应后，紫外光谱检测到在360nm左右出现了一个新的很强的吸收峰，这表明了吡咯烷酮-碘络合物的形成，从而表明本发明最终得到一种附载聚维酮-碘抗菌成分的微纳米聚合物粒子。

所述吡咯烷酮基团上的N、O原子由于皆含有孤对电子，故它的一个重要特点是具有很强的络合能力，可以与含有空轨道的过渡金属(Fe³⁺，Cu²⁺，Pb²⁺，Hg²⁺)、吸电的卤素、药物分子等进行配位络合，形成络合物。本发明所制备的具有新型化学组成的微纳米聚合物粒子，其粒子表面及凝胶网络内部皆含有高反应活性的吡咯烷酮基团，这些功能性基团可以发生一系列化学、生物化学的后续反应，从而为微纳米聚合物粒子的化学修饰、生物修饰、药物络合等后功能化提供了极大的方便，因而在生物医药领域有广阔的应用价值。

附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的制备方法：首先制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒。然后，配制无水乙醇-碘溶液，浓度0.1-18％；将上述制备的高分子微纳米粒放入步骤2的无水乙醇-碘溶液中，超声震荡分散，反应温度0-75℃，时间10-120min；反应完毕后，产物用高速离心机分离，转速5000-12000rpm；用溶剂对离心产物进行洗涤，再次离心分离、洗涤，重复3-5次，以洗尽残余溶剂和游离碘，所述溶剂选自：乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、正己烷、环己烷、正庚烷中的至少一种或一种以上的组合；将最终的离心产物放入真空烘箱，于60℃温度下烘干至恒重，得到附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子。

用HITACHI H-800扫描电子显微镜观察附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的形貌。将离心洗涤后的产物用溶剂分散、稀释，超声震荡15分钟，然后用滴管吸取少量样品滴于载玻片上，自然晾干，表面喷金处理。

用Malvern Mastersize2000激光粒度分析仪测定附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的粒径和粒径分布。将离心洗涤后的产物用溶剂分散、稀释，在超声波发生器中充分震荡，使粒子散开，然后进行仪器分析。数据统计分析方法如下：

$d_n=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{d}_i/n$

$d_w=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{d}_i^4/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{d}_i^3$

PDI＝d_w/d_n

式中d_i-单个微球粒径；d_n-微球数均粒径；d_w-微球重均粒径；n-样本容量；PDI-粒径分布指数。

用GBCCinira20紫外光谱仪测定微纳米聚合物粒子及附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的化学结构。

抗菌试验：

试验菌种：大肠杆菌(Escherichia coli)，ATCC8099；金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，ATCC6538；白色念珠菌(Candida albicans)，ATCC10231。

取冻干菌种管，在无菌操作下打开，用注射器吸取适量营养肉汤培养基(5g牛肉膏，10g蛋白胨，5g NaCl，1000mL蒸馏水)，反复吹洗，使菌种融化分散。用无菌环挑取一环菌种接种于盛有20mL液体培养基的锥形瓶中，于37℃、160rpm条件下培养18-24小时。其中，因白色念珠菌是酵母菌，培养时用的是沙堡氏液体培养基(40g葡萄糖，10g蛋白胨，1000mL蒸馏水)。

将上述菌体培养液用0.03M的磷酸盐缓冲液(PBS：7.13g/L Na₂HPO₄·12H₂O，1.36g/L KH₂PO₄，1000mL蒸馏水，pH7.2)逐级稀释到适宜浓度。菌悬液应保存在4℃的冰箱内备用，当天使用不得过夜。

取一定量附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，加入盛有40mL上述菌悬液的锥形瓶内，然后固定于振荡摇床上以300rpm振摇一定时间。取0.5mL振摇后的样液，用PBS稀释后均匀倾注在固体琼脂平板上，于37℃温箱里培养48-72小时，最后进行菌落计数。试验同时设阴性对照。

稀释平板计数法是微生物直接计数法中最常用的方法，其原理是分散在琼脂平板上的微生物单细胞在培养后，每一活细胞会形成一个单菌落，即“菌落形成单位”(colony forming unit，cfu)，根据每皿上形成的cfu数乘以稀释倍数就可推算出菌样的总菌数。每日观察微生物的生长情况，细菌一般培养48小时，白色念珠菌一般为72小时。计数菌落时一般以肉眼观察，必要时使用放大镜。

实施例1

制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒：亚甲基丁二酸酐1.5g，N-乙烯基吡咯烷酮0.8g，二甲基丙烯酸乙二醇酯1.2g，过氧化二苯甲酰0.02g，乙酸丁酯65mL，环己酮12mL，正己烷15mL，加入到250mL三口烧瓶中充分溶解；通氮排氧15min；将溶液体系置于恒温水浴中加热引发聚合反应，温度保持在85℃，反应8h结束。产物用离心机于5000rpm分离，用乙酸丁酯进行洗涤，再次离心分离、洗涤，重复3次；将最终的离心产物放入真空烘箱，于60℃温度下烘干至恒重。

络合抗菌成分碘：配制无水乙醇-碘溶液，浓度6％；将上述制备的高分子微纳米粒放入步骤2的无水乙醇-碘溶液中，超声震荡分散，反应温度75℃，时间120min；反应完毕后，产物用高速离心机分离，转速8000rpm；用正庚烷对离心产物进行洗涤，再次离心分离、洗涤，重复3-5次，以洗尽残余溶剂和游离碘；将最终的离心产物放入真空烘箱，于60℃温度下烘干至恒重，得到附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子。

抗菌实验：取0.5g附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，加入盛有40mL的大肠杆菌悬液的锥形瓶内，然后固定于振荡摇床上以300rpm振摇一定时间。取0.5mL振摇后的样液，用PBS稀释后均匀倾注在固体琼脂平板上，于37℃温箱里培养48小时，最后用平板计数法进行菌落计数。试验同时用未附载抗菌成分的空白微纳米聚合物粒子做阴性对照。

结果：所得附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的扫描电子显微镜照片见图1，粒子的平均粒径为126nm，粒径分布指数为1.05，接近单分散性；紫外光谱显示在360nm左右有吡咯烷酮-碘络合物的很强的吸收峰；大肠杆菌的活菌数量10min内迅速下降到10％以下，1h内大约99.99％的大肠杆菌被杀死；阴性对照组的活菌数量除了自然死亡外几乎没有下降。

实施例2

制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒的方法同实施例1，不同之处仅在于单体的组成为：亚甲基丁二酸酐2.5g，N-乙烯基吡咯烷酮1.2g，二乙烯基苯1.5g。络合抗菌成分碘的步骤及抗菌实验步骤同实施例1。

结果：所得附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的扫描电子显微镜照片见图2，粒子的平均粒径为325nm，粒径分布指数为1.08，接近单分散性，表明通过改变交联剂的种类仍可以制备微纳米聚合物粒子，而且通过改变单体的浓度和配比，可以调控聚合物粒子的粒径；紫外光谱显示在360nm左右有吡咯烷酮-碘络合物的很强的吸收峰；金黄色葡萄球菌的活菌数量10min内迅速下降到10％以下，1h内大约99.98％的大肠杆菌被杀死；阴性对照组的活菌数量除了自然死亡外几乎没有下降。

实施例3

制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒的方法同实施例1，不同之处仅在于所用混合溶剂的组成为：乙酸丁酯68mL，环己酮15mL，正己烷10mL。络合抗菌成分碘的步骤及抗菌实验步骤同实施例1。

结果：所得附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的扫描电子显微镜照片见图3，粒子的平均粒径为454nm，粒径分布指数为1.06，接近单分散性，表明通过改变溶剂的配比可以调控聚合物粒子的粒径；紫外光谱显示在360nm左右有吡咯烷酮-碘络合物的很强的吸收峰；白色念珠菌的活菌数量15min内下降到10％以下，1h内大约99.95％的大肠杆菌被杀死；阴性对照组的活菌数量除了自然死亡外几乎没有下降。

对比例1

制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒的方法同实施例1，不同之处仅在于单体中不含交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯。结果显示：所得反应产物为聚合物胶状物质，不能得到聚合物凝胶粒子，表明交联剂对形成聚合物凝胶粒子非常重要。

对比例2

制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒的方法同实施例1，不同之处仅在于所用单体为：亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、二乙烯基苯，三者的用量分别为2.6g、1.25g、0.2g。结果显示：所得反应产物中含有聚合物胶状物质，有少量聚合物凝胶粒子但互相粘连，表明交联剂用量对形成完整的聚合物凝胶粒子非常重要。

对比例3

制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒的方法同实施例1，不同之处仅在于所用混合溶剂的组成为：环己酮80mL，正己烷15mL，不含乙酸丁酯。

结果显示：所得反应产物为聚合物胶状物质，不能得到聚合物凝胶粒子。表明溶剂种类和配比对聚合物凝胶粒子的形成非常重要。

对比例4

制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒的方法同实施例1，不同之处仅在于N-乙烯基吡咯烷酮的用量为0.2g。

络合抗菌成分碘的步骤及抗菌实验步骤同实施例1。

结果：白色念珠菌的活菌数量40min内下降到15％以下，2.5h内大约95％的大肠杆菌被杀死；阴性对照组的活菌数量除了自然死亡外几乎没有下降。表明在单体N-乙烯基吡咯烷酮的用量减少的情况下，高分子微纳米粒络合的抗菌成分碘的量降低，从而导致抗菌性能的下降。这也表明，对于本发明附载抗菌成分的高分子微纳米粒的结构设计，吡咯烷酮功能基团的引入起决定性作用。

对比例5

制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒的方法同实施例1。

络合抗菌成分碘的步骤同实施例1，不同之处仅在于无水乙醇-碘溶液的浓度为2％，反应在室温进行，时间60min。

抗菌实验步骤同实施例1。

结果：白色念珠菌的活菌数量30min内下降到15％以下，2h内大约98％的大肠杆菌被杀死；阴性对照组的活菌数量除了自然死亡外几乎没有下降。表明高分子微纳米粒络合碘的反应受碘溶液的浓度、反应温度、以及反应时间的影响较大。上述条件使高分子微纳米粒络合碘的量降低，从而导致抗菌性能的下降。

Claims (9)

1.一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子，包含如下化学结构的单元：

其中，n＝10-10000；

优选地，上述结构单元通过交联剂连接为交联结构；

所述聚合物粒子的化学结构中同时含有酸酐基团和吡咯烷酮基团；

所述聚合物粒子的化学结构中的吡咯烷酮基团络合了碘。

2.一种权利要求1所述的附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的制备方法，所述制备方法包含以下步骤：

(1)制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒；

(2)配制无水乙醇-碘溶液，浓度0.1-18％；

(3)将步骤1的高分子微纳米粒放入步骤2的无水乙醇-碘溶液中，超声震荡分散，反应温度0-75℃，时间10-120min；

(4)反应完毕后，产物用高速离心机分离，转速5000-12000rpm；

(5)用溶剂对离心产物进行洗涤，再次离心分离、洗涤，重复3-5次，以洗尽残余溶剂和游离碘，所述溶剂选自：乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙醇、丙醇、异丙醇、丙酮、甲乙酮、正己烷、环己烷、正庚烷中的至少一种或一种以上的组合；

(6)将最终的离心产物放入真空烘箱，于60℃温度下烘干至恒重，得到附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子。

3.如权利要求2所述的一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的制备方法，所述制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒方法包含以下步骤：

(1)按设定比例一次性投料反应单体、聚合引发剂和溶剂，充分溶解，混合均匀；

(2)将步骤(1)所配溶液进行通氮排氧，时间15-30min；

(3)将步骤(2)的溶液体系置于恒温水浴中加热，反应温度45-120℃，反应时间5-600min，搅拌速率0-450rpm；

(4)反应完毕后，形成灰蓝至乳白色胶体分散体系，将得到的产物用高速离心机分离，转速5000-12000rpm；

(5)用步骤(1)所述溶剂对离心产物进行洗涤，再次离心分离、洗涤，重复3-5次，以洗尽残余单体和引发剂；

(6)将最终的离心产物放入真空烘箱，于50℃-80℃温度下烘干至恒重，得到高分子微纳米粒。

4.如权利要求3所述制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒方法，所述反应单体包含：亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂，优选同时包含以上单体；优选亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂三者之间的用量比范围为：(2～4)∶(1～2)∶(1～2)；更优选亚甲基丁二酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、交联剂三者之间的用量比范围为：(2～3)∶(1～1.5)∶(1～1.5)；所述单体含量占溶液总量的0.5％-50％，优选5％-20％。

5.如权利要求3所述制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒方法，所述交联剂为具有两个以上可聚合结构的分子，这类分子包括但不限于：二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇双丙烯酸酯，交联剂含量占其他单体总量的0.1％-50％，优选1％-15％。

6.如权利要求3所述制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒方法，所述聚合引发剂选自本领域专业技术人员所公知的热聚合引发剂，这类引发剂包括但不限于：异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯、过氧化二碳酸二环己酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种，所述引发剂含量占溶液总量的0.01％-0.5％，优选0.01％-0.1％

7.如权利要求3所述制备含有吡咯烷酮功能基团的共聚高分子微纳米粒方法，所述溶剂选自：甲酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、乙酸异戊酯、乙酸苄酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丁酸异戊酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、苯甲酸异戊酯、苯乙酸甲酯、苯乙酸乙酯、丙酮、甲乙酮、正己烷、环己烷中的至少一种或一种以上的组合。

8.如权利要求7所述的方法，所述溶剂由有机酸烷基酯、酮类、烷烃类组合而成，优选地，有机酸烷基酯、酮类、烷烃类三者之间的用量比范围为：(5～8)∶(1～3)∶(1～2)；优选地，有机酸烷基酯、酮类、烷烃类三者之间的用量比范围为：(6～7)∶(1～2)∶(1～1.5)；更优选地，所述溶剂由乙酸丁酯、环己酮和环己烷组成。

9.如权利要求1所述的一种附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子或权利要求2-8任意一项制备方法得到的附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子的用途，可以用于皮肤及皮下感染和促进伤口愈合，也可用于内脏深部真菌感染、人工器官及其它植入物在体内的感染，附载抗菌成分的微纳米聚合物粒子能够选择性地到达人体特定病变组织，并缓慢释放出抗菌成分，最大限度地增强药物的疗效，同时降低药物系统的毒副作用，减少给药次数。