CN108030774B - 一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法 - Google Patents

一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108030774B
CN108030774B CN201711454063.4A CN201711454063A CN108030774B CN 108030774 B CN108030774 B CN 108030774B CN 201711454063 A CN201711454063 A CN 201711454063A CN 108030774 B CN108030774 B CN 108030774B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carboxymethyl chitosan
loaded
triton
photodynamic
cyclohexane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711454063.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108030774A (zh
Inventor
王佰亮
孙林
金滢滢
李溪
陈浩
南开辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wenzhou Medical University
Original Assignee
Wenzhou Medical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wenzhou Medical University filed Critical Wenzhou Medical University
Priority to CN201711454063.4A priority Critical patent/CN108030774B/zh
Publication of CN108030774A publication Critical patent/CN108030774A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108030774B publication Critical patent/CN108030774B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • A61K9/5161—Polysaccharides, e.g. alginate, chitosan, cellulose derivatives; Cyclodextrin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/0057—Photodynamic therapy with a photosensitizer, i.e. agent able to produce reactive oxygen species upon exposure to light or radiation, e.g. UV or visible light; photocleavage of nucleic acids with an agent

Abstract

一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法，合成一种PH响应的纳米微球,它在酸性条件下发生水解,立即释放大量的光敏剂,以便迅速有效地杀菌效果,在中性或碱性条件下,缓慢释放,长效抗菌可达一个星期，而且具有简单的合成方法，羧甲基壳聚糖的主要原料，是一种优良的生物相容材料，利用的交联剂的低毒性，本发明合成过程简便，使用的有机试剂较少，主要材料生物相容性好，进入人体后对正常组织影响小，而且对细菌生物膜具有明显的破坏杀灭作用，对耐药菌也有明显的效果，能够有效的运用于体内的抗菌及抗生物膜治疗。

Description

一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成 方法
技术领域
本发明具体涉及新材料技术领域，具体涉及一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法。
背景技术
细菌感染是导致人类疾病的重要的原因,如呼吸系统疾病、生殖系统疾病大多是由于细菌感染引起的。细菌感染也可能导致中风和恶化其他疾病的。医院各临床创伤性操作,如手术活检,内置导管(如尿管、静脉导管)会破坏皮肤的完整性,可以导致病原体入侵，正如我们所知,细菌感染最重要和有效的治疗方法是使用抗生素。另外细菌可以在不同的植入物中形成生物膜，最常见的是骨科植入物和内置的导管。细菌生物膜对抗生素和其他抗菌药物具有极强的耐受性，这些生物膜容易导致慢性感染的持续性。由于抗生素很少能解决这些感染，唯一有效的治疗细菌生物膜的唯一方法就是通过手术移除植入物。
现在材料学的方法解决感染主要将抗生素或金属离子用各种方法包裹在材料里面,如形成纳米微球、纳米复合材料纤维等,或修改生物材料表面,从而达到抗菌的效果。然而，由于近年来长期大量使用抗生素导致抗菌药物的产生，导致了耐药性细菌的出现，导致发病率和死亡率逐年增加，现在是主要的问题，金属离子的长期使用导致耐药细菌的产生。2014年世界卫生组织关于全球对抗生素耐药性监测的报告明确宣布:“抗生素耐药性不再是未来的预测;它现在正在全世界范围内发生，而且正在危及在社区和医院治疗普通感染的能力”。
我们的实验室长期致力于抗菌和抗生素膜的研究，并取得了一些进展。包括通过自组装技术层数，合成智能多层膜，使具有温度响应性或响应性，微环境响应性和抗菌粘附功能，表现出优良的长效抗菌效果，但其根本无法阻止耐药菌的产生。
发明内容
为了解决现有技术的缺陷及不足。本发明提供了一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法。
本发明采用的技术解决方案是：一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球，所述的负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球由外层的聚合物纳米微球和包裹在聚合物纳米微球内的光敏剂组成。
所述的光敏剂为甲苯胺蓝。
所述的聚合物纳米微球采用羧甲基壳聚糖制成。
所述的负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球的水中粒径为200nm左右，Ph=8时的Zate电位为-35.97±2.38。
一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球合成方法，包括以下步骤：
（1）将环己烷，曲拉通-100，正辛醇按比例混合，均质7min；
（2）将1.1ml的3%的羧甲基壳聚糖溶液加入上述的环己烷，曲拉通-100，正辛醇混合溶液中，震荡混匀；
（3）在步骤（2）的混合溶液中加入200μl 的10mg/ml的甲苯胺蓝溶液，反应12h，；
（4）用异丙醇和乙醇分别清洗离心两次，即获得所述的负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球。
所述的步骤（3）中还加入200μl 的1mmol/L的京尼平溶液。
所述的步骤（1）中环己烷，曲拉通-100，正辛醇的添加量为18.15±0.5ml，4.75±0.5g，4.41±0.5ml。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法，根据光敏剂在相应波长的近红外光的照射下,产生单一线性氧和其他活性氧,可应用于细胞膜和各种各样的生物大分子,导致细胞毒性,杀死细菌,它可以工作在多个目标同时,不易产生耐药性的原理，合成一种PH响应的纳米微球,它在酸性条件下发生水解,立即释放大量的光敏剂,以便迅速有效地杀菌效果,在中性或碱性条件下,缓慢释放,长效抗菌可达一个星期。而且具有简单的合成方法，羧甲基壳聚糖的主要原料，是一种优良的生物相容材料，利用的交联剂的低毒性，本发明合成过程简便，使用的有机试剂较少，主要材料生物相容性好，进入人体后对正常组织影响小，而且对细菌生物膜具有明显的破坏杀灭作用，对耐药菌也有明显的效果，能够有效的运用于体内的抗菌及抗生物膜治疗。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
实施例1：
在50ml的离心管中加入环己烷18.15ml，曲拉通-1004.75g，正辛醇4.41ml，用均质机均质7min，加入1.1ml3%的羧甲基壳聚糖溶液，震荡均匀，加入10mg/ml甲苯胺蓝溶液200μl，反应过夜，用异丙醇清洗一次，用酒精清洗两次。
透射扫描电镜观察微球形成，大小均匀。释放速度快。
实施例 2：
在50ml的离心管中加入环己烷18.15ml，曲拉通-100 4.75g，正辛醇4.41ml，用均质机均质7min，加入1.1ml3%的羧甲基壳聚糖溶液，震荡均匀，加入10mg/ml甲苯胺蓝溶液和1mmol/L的京尼平溶液200μl，反应过夜，用异丙醇清洗一次，用酒精清洗两次。用上述合成的微球测试微球对小鼠成纤维细胞的细胞相容性，。用微球和光照处理后涂板法观察杀菌效果（金葡萄球菌，大肠杆菌，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌），用细菌死活染色（金葡萄球菌，大肠杆菌，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）和扫描电镜观察抗生物膜(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，绿脓杆菌）特性。
生成物无蓝色物质，透射电镜观察大小均匀的微球合成，纳米粒度仪测得的粒径为200nm左右。结果显示处理组的细胞活性为80.726±14.642，表现出良好的细胞相容性，在近红外参数202mw，5min时，涂板观察细菌几乎完全被杀灭，生物膜扫描电镜显示处理组的生物膜完全被破坏，仅有少量分泌蛋白残留。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球，其特征在于，所述的负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球由外层的聚合物纳米微球和包裹在聚合物纳米微球内的光敏剂组成，所述的光敏剂为甲苯胺蓝，所述的聚合物纳米微球采用羧甲基壳聚糖制成，通过以下步骤制备：
（1）将环己烷，曲拉通-100，正辛醇按比例混合，均质7min，所述的环己烷，曲拉通-100，正辛醇的添加量为18.15±0.5ml，4.75±0.5g，4.41±0.5ml；
（2）将1.1ml的3%的羧甲基壳聚糖溶液加入上述的环己烷，曲拉通-100，正辛醇混合溶液中，震荡混匀；
（3）在步骤（2）的混合溶液中加入200μl 的10mg/ml的甲苯胺蓝溶液，反应12h；
（4）用异丙醇和乙醇分别清洗离心两次，即获得所述的负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球。
2.根据权利要求1所述的一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球，其特征在于，所述的负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球的水中粒径为200nm左右，pH=8时的Zate电位为-35.97±2.38。
3.一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将环己烷，曲拉通-100，正辛醇按比例混合，均质7min，所述的环己烷，曲拉通-100，正辛醇的添加量为18.15±0.5ml，4.75±0.5g，4.41±0.5ml；
（2）将1.1ml的3%的羧甲基壳聚糖溶液加入上述的环己烷，曲拉通-100，正辛醇混合溶液中，震荡混匀；
（3）在步骤（2）的混合溶液中加入200μl 的10mg/ml的甲苯胺蓝溶液，反应12h；
（4）用异丙醇和乙醇分别清洗离心两次，即获得所述的负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球。
4.根据权利要求3所述的一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球的合成方法，其特征在于，所述的步骤（3）中还加入200μl 的1mmol/L的京尼平溶液。
CN201711454063.4A 2017-12-28 2017-12-28 一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法 Active CN108030774B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711454063.4A CN108030774B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711454063.4A CN108030774B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108030774A CN108030774A (zh) 2018-05-15
CN108030774B true CN108030774B (zh) 2020-09-11

Family

ID=62097827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711454063.4A Active CN108030774B (zh) 2017-12-28 2017-12-28 一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108030774B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108892743A (zh) * 2018-05-28 2018-11-27 南京工业大学 用于光动力抗菌的纳米光敏剂，其制备方法及应用
CN108744028B (zh) * 2018-08-01 2021-04-27 温州医科大学 抗菌抗炎多孔金属支架及其制备方法和应用
CN109700783A (zh) * 2019-03-04 2019-05-03 江西派尼生物药业有限公司 一种壳聚糖包被替米考星微球的制备方法
CN110983557A (zh) * 2019-11-27 2020-04-10 江阴龙阳纺织有限公司 一种光动力抗菌针织内衣面料及其制备方法
CN114887058A (zh) * 2022-05-09 2022-08-12 南京工业大学 基于光敏性纳米复合物的递送系统及其制备方法、应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1565433A (zh) * 2003-07-03 2005-01-19 中国科学院化学研究所 竹红菌素水溶性纳米粒及用途
AU2010203016A1 (en) * 2009-07-12 2011-02-03 Wright, Terry Mr Nanomolecular Photosensitisers for Photodynamic Therapy
CN104815333A (zh) * 2015-04-05 2015-08-05 北京工业大学 一种聚离子胶束纳米粒子的制备方法及其应用
CN105381461A (zh) * 2015-11-12 2016-03-09 中国人民解放军第四军医大学 一种具有pH响应性及光敏性的抗菌材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1565433A (zh) * 2003-07-03 2005-01-19 中国科学院化学研究所 竹红菌素水溶性纳米粒及用途
AU2010203016A1 (en) * 2009-07-12 2011-02-03 Wright, Terry Mr Nanomolecular Photosensitisers for Photodynamic Therapy
CN104815333A (zh) * 2015-04-05 2015-08-05 北京工业大学 一种聚离子胶束纳米粒子的制备方法及其应用
CN105381461A (zh) * 2015-11-12 2016-03-09 中国人民解放军第四军医大学 一种具有pH响应性及光敏性的抗菌材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Preparation of ultrafine chitosan particles by reverse microemulsion;Guogen Liu et al.;《China Particuology》;20071231;第5卷;第385-390页 *
甲苯胺蓝-羧甲基壳聚糖-碳纳米管复合光敏剂的合成及体外灭菌性能;张平等;《哈尔滨医科大学学报》;20151225;第49卷(第06期);第543-546页 *
载甲苯胺蓝微球的制备及性质检测;彭巧等;《化工新型材料》;20151015;第43卷(第10期);第132-134,137页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108030774A (zh) 2018-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108030774B (zh) 一种负载光动力杀菌药物的羧甲基壳聚糖纳米微球及其合成方法
Rahimi et al. Carbohydrate polymer-based silver nanocomposites: Recent progress in the antimicrobial wound dressings
Shen et al. Antibacterial applications of metal–organic frameworks and their composites
Li et al. Recent advances in the development and antimicrobial applications of metal–phenolic networks
Moritz et al. The newest achievements in synthesis, immobilization and practical applications of antibacterial nanoparticles
Vasilev et al. Antibacterial surfaces for biomedical devices
Smith Biofilms and antibiotic therapy: is there a role for combating bacterial resistance by the use of novel drug delivery systems?
Shahid et al. The prospects of antimicrobial coated medical implants
AU2014264224B2 (en) Doped metal oxide nanoparticles of and uses thereof
Fang et al. Near-infrared-activated nanohybrid coating with black phosphorus/zinc oxide for efficient biofilm eradication against implant-associated infections
Hadzhieva et al. Recent developments in electrophoretic deposition (EPD) of antibacterial coatings for biomedical applications-a review
Arya et al. Antimicrobial silver nanoparticles: future of nanomaterials
RU2524635C2 (ru) Антимикробные/антибактериальные медицинские устройства, покрытые традиционными средствами китайской медицины
Zhu et al. Antimicrobial and antifouling surfaces through polydopamine bio-inspired coating
Sam et al. Exploring the antimicrobial features of biomaterials for biomedical applications
Xu et al. Mild heat-assisted polydopamine/alginate hydrogel containing low-dose nanoselenium for facilitating infected wound healing
CN105326535B (zh) 一种医用吻合钉及其制备方法
Xue et al. A highly efficient, low-toxic, wide-spectrum antibacterial coating designed for 3D printed implants with tailorable release properties
Srivastava et al. Potential of electrospun cellulose acetate nanofiber mat integrated with silver nanoparticles from Azadirachta indica as antimicrobial agent
Kanth et al. Recent advancements and perspective of ciprofloxacin-based antimicrobial polymers
Shuaishuai et al. Implantable biomedical materials for treatment of bone infection
US20100087769A1 (en) Biocidic medical devices, implants and wound dressings
Karademir et al. Antimicrobial Surface Functionality of PEG Coated and AgNPs Immobilized Extracorporeal Biomaterials
Wu et al. Antibacterial properties of silver-loaded gelatin sponges prepared with silver diamine fluoride
Houshyar et al. Smart suture with iodine contrasting nanoparticles for computed tomography

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant