CN110840846B - 一种相变纳米粒子的制备及其抗生物膜应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于药物化学和生物可降解医用高分子领域，公开了一种相变纳米粒子及其制备方法和应用。本发明利用含吸收剂单体的聚合物通过使用微乳化的方法装载相转变物质、抗生素形成纳米粒子。而由于粒子中含有吸收剂单元,其可在外加触发源触发下，吸收能量，传递给相转变物质或者转换成冲击波。而包裹的相转变物质可在外加触发源触发下实现相转变，进一步增强冲击波。其产生的冲击波效应不仅可以破坏细菌生物膜细胞外聚合物基质，而且可以对细菌胞膜产生损伤。更重要的是相转变物质的相转变可以极大增强抗生素的释放以及深层渗透，进而实现杀菌作用。

Description

一种相变纳米粒子的制备及其抗生物膜应用

技术领域

本发明属于药物化学和生物可降解医用高分子领域，特别涉及一种可触发相变纳米粒子的制备及其抗生物膜应用。

背景技术

病原微生物对于公众健康安全造成愈来愈大的威胁，由于其易变异产生耐药性使得抗生素的治疗效果不再显著，而另外一种棘手的问题是细菌生物膜的形成。细菌生物膜是由细菌以及包裹着细菌的保护性细胞外聚合物基质构成的，主要包括糖类，蛋白质以及胞外DNA。该保护性聚合物基质不仅为细菌的生长、催化、信息交流提供了微环境，并且可以为细菌对抗恶劣环境提供防御性屏障。据报道对浮游状态细菌有效的抗生素，在对抗细菌生物膜时其效果会降低至少1000倍。

超过60％的人类感染是由细菌生物膜造成的，如口腔生物膜感染、骨髓炎、慢性中耳炎、感染性糖尿病足、慢性细菌性前列腺炎以及植入医用器械相关生物膜感染。植入医用器械感染细菌生物膜不但会影响到器械的正常性能和使用年限，而且由于粘附于植入医用器材的生物膜难以被清除，会严重危害到患者的健康与生命安全。植入医用器械感染细菌生物膜不仅会给患者带来痛苦而且会造成沉重经济负担，对于日益紧缺的医疗资源来说也是浪费。

因此发展新型有效的抗生物膜试剂，破坏细菌胞外聚合物基质的同时，深层释放抗生素对于消除细菌生物膜具有重要意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种相变纳米粒子；

本发明另一目的在于提供上述相变纳米粒子的制备方法；

本发明再一目的在于提供上述相变纳米粒子在制备抗生物膜药物中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种相变纳米粒子，将其称为I型相变纳米粒子，该粒子由含吸收剂单元的两亲性聚合物通过微乳化的方法装载相转变物质以及抗生素制备得到，具体结构如图1所示。

所述的I型相变纳米粒子中，相转变物质为全氟戊烷、全氟己烷、低共熔混合物(如月桂酸与硬脂酸混合物)等中的至少一种；抗生素为利福平、三氯生、喹奴普丁、达福普汀等疏水性抗生素中的至少一种；含吸收剂单元的两亲性聚合物的结构式如下式1所示：

其中，各个R₁相对独立地为-H、-CH₃或-CH₂CH₃；各个R₂相对独立地为-H、-CH₃或-CH₂CH₃；各个R₃相对独立地为-H、-CH₃或-CH₂CH₃：P为

中的一种，其中R₄相对独立地为-C₆H₅、-CH₂C₆H₅、-CH₂CH₂COOH、-CH₂CH₂OH或-CH₂OH；Q为-C(CH₃)₃、-CHCN(CH₃)₂、-CH₂C₆H₅或-CHCNCH₃CH₂CH₂COOH；m＝2～200；n＝2～200；h＝2～200；a＝0～10；b＝0～10并且c＝0～10。

优选的，所述的a＝1；b＝1并且c＝2。

更优选的，所述的a＝1；b＝1并且c＝2，P为C₆H₅CSS-，Q为-CHCNCH₃CH₂CH₂COOH，此时式1的结构式对应式2，式2的结构式如下所示：

其中R₁、R₂、R₃、m、n和h如上所定义。

更优选的，所述的a＝1；b＝1并且c＝2，P为C₆H₅CSS-，Q为-CHCNCH₃CH₂CH₂COOH，R₁为-CH₃，R₂为-CH₃，R₃为-CH₃，此时含吸收剂单元的两亲性聚合物的结构式如下所示：

所述的式1所示的含吸收剂单元的两亲性聚合物由以下方法制备得到：在有机溶剂、引发剂存在条件下，吸收剂、疏水烷基链单体和大分子链转移剂在真空状态下50～120℃反应2～60h，反应结束后将所得反应液纯化即得式1所示的含吸收剂单元的两亲性聚合物。

所述的吸收剂、疏水烷基链单体、大分子链转移剂的结构式分别如下式(3)、(4)、(5)所示：

其中R₁、R₂、R₃、a、b、c、P、Q如上所定义。

所述的引发剂、吸收剂、疏水烷基链单体和大分子链转移剂的用量满足0.1～0.5：1～200：2～200：1，优选为0.2:10:101.6:1。

所述的有机溶剂可为1,4-二氧六环、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲苯等溶剂中的一种或其混合物；所述的引发剂为AIBN、ABVN、AIBME中的至少一种，优选为AIBN；所述的纯化是指将反应后的混合物加入到透析袋中进行透析，之后冷冻干燥，将得到的固体使用二氯甲烷进行溶解，乙醚进行沉降，乙醚的体积是二氯甲烷的10倍以上，反复三次即可得到绿色粉末状固体即得式1。

式(3)所示的吸收剂单体可由以下方法制备得到：取CS-2、烯酰羟基样品、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、干燥的二氯甲烷(DCM)混合，除气真空环境下常温过夜搅拌反应，将所得反应液纯化即得光吸收剂单体；其中CS-2根据参考文献(J.Am.Chem.Soc.2012,134,1200-1211)制得，结构式为：

烯酰羟基样品的结构式为：

可通过商品化购买，其中R₃与b的定义如前所述。

所述的式(3)所示的吸收剂的制备过程中，CS-2、烯酰羟基样品、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)的摩尔比为1:(1.1～3):(1.2～3):(1.1～3)，优选为1:1.3:1.3:1.5；所述的纯化是指将所得反应液旋转蒸发除去溶剂，然后用硅胶柱分离纯化即得纯化后的式(3)所示的吸收剂，柱分离所用的洗脱液为二氯甲烷:乙醇(V:V)＝20～100:1。

式(4)所示的疏水烷基链单体可通过商品化购买。

式(5)所示的大分子链转移剂由以下方法制备得到：将式(6)所示的小分子链转移剂与式(7)所示的N,N-二甲氨基酯单体在有机溶剂、AIBN引发剂存在下，真空条件下50～120℃反应2～60h，反应结束后将所得反应液纯化即得式(5)所示的大分子链转移剂；

其中小分子链转移剂、N,N-二甲氨基酯单体的结构分别如下式(6)、(7)所示：

P-Q式(6)

式(6)所述的小分子链转移剂中P、Q以及式(7)中的R₁的定义如前所述，即P为

中的一种，其中R₄为-C₆H₅、-CH₂C₆H₅、-CH₂CH₂COOH、-CH₂CH₂OH或-CH₂OH；Q为-C(CH₃)₃、-CHCN(CH₃)₂、-CH₂C₆H₅或-CHCNCH₃CH₂CH₂COOH；R₁相对独立地为-H、-CH₃或-CH₂CH₃；

所述的小分子链转移剂、N,N-二甲基氨基乙酯烯酸酯单体、引发剂的摩尔比为1：1～200：0.1-0.5：所述的有机溶剂为1,4-二氧六环、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲苯等溶剂中的一种或其混合物；所述的纯化是指将所得反应液倒入石油醚或乙醚中沉淀，然后离心，将所得的沉淀溶解在二氯甲烷中，然后用石油醚或乙醚沉淀，石油醚或乙醚的体积是二氯甲烷的10倍以上，反复三次，将所得固体真空干燥即得纯化后的大分子链转移剂。

一种上述的相变纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将含吸收剂单元的两亲性聚合物、相转变物质、抗生素溶解于有机溶剂中，然后使用超声波处理器进行超声处理，待液体变成均匀分散状态后，加入聚乙烯醇水溶液(PVA)，再进行超声处理，待其变成乳浊液后，通过采用通风搅拌或者旋转蒸发的方式将有机溶剂去除，之后再进行透析或者离心的方式去除未装载的抗生素即得可触发相变纳米粒子。

相变纳米粒子的制备方法中，所述的有机溶剂可为二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃等低沸点有机溶剂中的至少一种；所述的超声处理的功率为120W～1200W，优选的功率为450W；所述的PVA溶液的质量浓度为10～100g/L。

相变纳米粒子的制备方法中，所述的含吸收剂单元的两亲性聚合物、相转变物质、抗生素以及聚乙烯醇水溶液的用量满足：0.5-5mg:50-1000uL:0.5-5mg:5-15mL，优选为3mg:500uL:1mg:10mL。

所述的相变纳米粒子可在外加触发源触发下实现相转变，产生冲击波，破坏细菌外聚合物基质的同时，加速抗生素的释放，有效消除细菌生物膜。因此可应用在制备抗生物膜药物中。

所述的触发源包括热效应、连续激光、脉冲激光、微波等。

本发明的机理为：

本发明利用含吸收剂单体的聚合物通过使用微乳化的方法装载相转变物质、抗生素形成纳米粒子。而由于粒子中含有吸收剂单元,其可在外加触发源触发下，吸收能量，传递给相转变物质或者转换成冲击波。而包裹的相转变物质可在外加触发源触发下实现相转变，进一步增强冲击波。其产生的冲击波效应不仅可以破坏细菌生物膜细胞外聚合物基质，而且可以对细菌胞膜产生损伤。更重要的是相转变物质的相转变可以极大增强抗生素的释放以及深层渗透，进而实现杀菌作用。

本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：

(1)本发明制备的可触发相变纳米粒子属于首次提出使用外加触发源清除细菌生物膜的方式。

(2)该可触发相变纳米粒子可以破坏细菌生物膜胞外聚合物基质，也可以对细菌胞膜造成损失，而且可以加速抗生素深层释放。

(3)本发明进一步拓宽了高分子抗生物膜药物的设计思路，同时提出了新型生物膜清除的方法。

附图说明

图1为本发明的I型相变纳米粒子的结构示意图；

图2为Ι型相变纳米粒子PFH/Rif@NDs、PFH、Rif以及P(BMA₆₂-co-CSMA)-b-PDMAEMA₃₉的吸收光谱图；

图3为不同浓度Rif的二甲基亚砜溶液的吸收光谱曲线(a)以及以480nm处的吸收值与对应的浓度的标准曲线(b)；

图4为Ι型相变纳米粒子PFH/Rif@NDs和P(BMA₆₂-co-CSMA)-b-PDMAEMA₃₉的荧光光谱图；

图5为Ι型相变纳米粒子PFH/Rif@NDs的透射电镜图；

图6为实施例4制备的Ι型相变纳米粒子在脉冲激光辐照前后显微镜观察到的结果图(a)以及超声成像的结果图(b)；

图7为实施例4中制备的Ι型相变纳米粒子在脉冲激光辐照下抗生素的释放图，其中脉冲激光(-)表示不加脉冲激光组，脉冲激光(+)表示脉冲激光组；

图8为不同粒子对金黄色葡萄球菌S.aureus生物膜清除能力图，其中+L表示加脉冲激光。

图9为使用透射电镜评估不同功率(波长：725nm,辐射时间60s)、不同辐照时间处理对细菌胞膜的影响图(波长：725nm,功率密度221mW/cm²)。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。

实施例中所用原料说明如下：利福平(Rif)购自安耐吉化学公司，2-羟基乙基甲基丙烯酸酯(HEMA)购自J&K公司，4-二甲氨基吡啶(DMAP)和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)购自Meryer公司，利福平、小分子链转移剂4-氰基-4-(苯基硫代甲酰硫基)戊酸(CPADB)购自Sigma-Aldrich公司，使用时未进一步纯化。甲基丙烯酸正丁酯(BMA)以及N,N-二甲基氨乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA)购自Sigma-Aldrich公司，使用前经过氢化钙干燥之后蒸馏纯化。偶氮二异丁腈(AIBN)购自Acros并用95％乙醇重结晶纯化。二氯甲烷用氢化钙干燥，然后蒸馏纯化。四氢呋喃用钠丝干燥回流，蒸馏后使用。石油醚，无水乙醚，乙酸乙酯等试剂均为分析纯，均购自国药集团化学试剂有限公司，未进一步纯化直接使用。玻片(10mm*10mm*0.17mm)购自WHB公司。实验中所用的超纯水均由Milli-QSP智能超纯水系统制备，电阻率为18.4MΩ·cm。激光扫描共聚焦显微镜为Carl Zeiss LSM 880META。MH肉汤培养基购自于广东环凯生物科技有限公司。

实施例1：聚(N,N-二甲基氨乙基甲基丙烯酸酯)PDMAEMA大分子链转移剂的制备

将链转移剂4-氰基-4-(苯基硫代甲酰硫基)戊酸(CPADB，65.9mg,0.236mmol)、N,N-二甲基氨乙基甲基丙烯酸酯(DMAEMA,1296.4mg,8.250mmol)和偶氮二异丁腈AIBN(0.7mg,0.0042mmol)在安瓿瓶中溶于2mL 1,4-二氧六环。将安瓿瓶置于液氮中冷冻后用油泵抽气，然后密闭安瓿瓶，恢复到室温使反应混合物融化，然后再冷冻抽气，如此冻融循环反复操作三次，使其反应环境中尽可能没有空气，达到真空的状态。然后再进行密封，70℃下搅拌反应12h后用液氮终止聚合反应，打开反应瓶，将反应后混合物在石油醚中沉淀，离心，再溶解在二氯甲烷中并用大量石油醚沉淀，反复三次，石油醚的体积是二氯甲烷的10倍以上。最终产物在真空干燥箱中室温过夜干燥，得到红色粘稠固体(1003mg,产率73.6％)。

反应式为：

对本实施例制备的大分子链转移剂PDMAEMA进行核磁共振氢谱分析，经过对比计算链转移剂中苯环上的质子在7.0ppm以上处的积分面积与甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯中N上甲基的质子在2.3ppm处的积分面积，得到本实施例制备的大分子链转移剂PDMAEMA的聚合度为39，其分子式表示为PDMAEMA₃₉。

实施例2：光吸收剂单体的制备

CS-2根据参考文献制得(J.Am.Chem.Soc.2012,134,1200-1211)。称取光吸收剂CS-2(114mg,0.203mmol)，甲基丙烯酸羟基乙酯(HEMA，34mg,0.261mmol)，EDC·HCl(60mg,0.314mmol)，DMAP(33mg,0.27mmol)和3mL干燥二氯甲烷于安培瓶中。将安瓿瓶置于液氮中冷冻后用油泵抽气，然后密闭安瓿瓶，室温过夜搅拌。溶剂旋转蒸发后使用硅胶柱色谱分离纯化，用二氯甲烷:乙醇(V:V)＝50:1洗脱得光吸收剂单体(CSMA)，为绿色固体(102.9g,产率:62％)。

反应式为：

实施例3：含光吸收剂基元的两亲性聚合物制备

将实施例1中制备得到的大分子链转移剂PDMAEMA₃₉(64mg,0.010mmol)与实施例2中制备的光吸收剂单体CSMA(67mg,0.10mmol)、甲基丙烯酸正丁酯BMA(144.5mg,1.016mmol)，和偶氮二异丁腈AIBN(0.33mg,0.002mmol)在安瓿瓶中溶于1mL 1,4-二氧六环。将安瓿瓶置于液氮中冷冻后用油泵抽气，然后密闭安瓿瓶，恢复到室温使反应混合物融化，然后再冷冻抽气，如此冻融循环反复操作三次，使其反应环境中尽可能没有空气，达到真空的状态。然后再进行密封，70℃下搅拌反应36h后用液氮终止聚合反应，打开反应瓶，反应后的混合物加入到透析袋(3.5KDa)中，进行透析，之后冷冻干燥将得到的固体使用二氯甲烷进行溶解，乙醚进行沉降，乙醚的体积是二氯甲烷的10倍以上，反复三次，即可得到绿色粉末状固体((132mg,产率48％)，即得到含光吸收剂基元的两亲性聚合物P(BMA-co-CSMA)-b-PDMAEMA。

反应式如下：

对本实施例制备的含光吸收剂基元的两亲性聚合物P(BMA-co-CSMA)-b-PDMAEMA进行核磁共振氢谱分析，对比计算DMAEMA中N原子相连的亚甲基上氢在2.6ppm处的积分面积与BMA中b处亚甲基质子在3.9ppm处的积分面积，得到本实施例制备得到BMA的聚合度为62，含光吸收剂基元的两亲性聚合物分子式表示为P(BMA₆₂-co-CSMA)-b-PDMAEMA₃₉。

实施例4：Ι型相变纳米粒子的构建

将3mg P(BMA₆₂-co-CSMA)-b-PDMAEMA₃₉、利福平(Rif)1mg溶于2mL二氯甲烷中，再加入0.5mL全氟己烷PFH，使用液晶超声波处理器进行超声处理(420W,2s ON 4s OFF,4min)，再向其中加入10mL PVA(20g/L)溶液，继续使用超声波处理器进行超声处理(420W,2s ON 4s OFF,4min)，即可得到绿色牛奶状液体。最后通风搅拌挥发二氯甲烷。再使用3.5kDa分子量的透析袋与三蒸水进行透析8小时，得到的纳米粒子溶液简写为PFH/Rif@NDs。

Ι型相变纳米粒子PFH/Rif@NDs、PFH、Rif以及P(BMA₆₂-co-CSMA)-b-PDMAEMA₃₉的吸收光谱图如图2所示，从合成的PFH/Rif@NDs中可以看出含有Rif在480nm处的特征吸收峰以及725nm处的CSMA特征吸收峰，根据Rif的吸收标准曲线(Rif的吸收标准曲线绘制过程如下：配置不同浓度Rif在二甲基亚砜中的溶液(10μg/mL-100μg/mL)，使用吸收光谱测定其吸收曲线，如图3中a图所示，然后根据其在480nm处的吸收值与对应的浓度绘制曲线即为Rif的吸收标准曲线，标准曲线为y＝0.01886x+0.00327(如图3中b所示)，其中y为吸收值，x为对于Rif浓度)，得知PFH/Rif@NDs的载药量约15.3％。

Ι型相变纳米粒子PFH/Rif@NDs和P(BMA₆₂-co-CSMA)-b-PDMAEMA₃₉的荧光光谱图如图4所示，从图4中可以看出，PFH/Rif@NDs粒子中CSMA处于荧光淬灭状态，而这种淬灭状态有利于加强光声空化效应。

Ι型相变纳米粒子PFH/Rif@NDs的透射电镜图如图5所示，从图5中可以证明粒子约为175nm左右的空心结构。

对Ι型相变纳米粒子PFH/Rif@NDs气化性质进行验证，结果如图6所示。图6中a表示在加脉冲激光辐照前后，从显微镜中可以观察到装载的全氟己烷迅速气化变成十几个微米以上明显可以观察到的气泡。图6中b表示Ι型可触发相变纳米粒子在辐照脉冲激光前后使用超声成像对样品进行观测，可以看出，脉冲激光辐照之后可以明显增强超声信号，说明了其相转变气化作用。

实施例5：Ι型相变纳米粒子的光触发释药以及对金黄色葡萄球菌(S.aureus)生物膜清除能力的评价

Ι型相变纳米粒子水溶液(300μg/mL)辐照脉冲激光前，通过离心测定上清液吸收光谱，辐照脉冲激光后，再次离心测定上清吸收光谱以此来定量装载药物的释放。连续进行几个脉冲激光辐照处理循环，并测定其吸收光谱评价药物释放。结果如图7所示，其中脉冲激光(-)表示不加脉冲激光组，脉冲激光(+)表示脉冲激光组，从图7中可以看出在进行5个循环脉冲激光处理之后，Ι型相变纳米粒子与不加脉冲激光相比可以提高51％的利福平释放。

抗生物膜实验选取了金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)为典型代表。以金黄色葡萄球菌为例，首先将金黄色葡萄球菌的一个单菌落接种到MH肉汤培养基上，进行37℃摇床过夜培养。将菌液稀释至OD600＝0.02后加入96孔板中(200μL)，培养72小时，每隔24小时换一次培养液。将培养液吸出后，使用PBS洗1次，然后将200μL的200μg/mL的PFH/Rif@NDs水溶液加入孔板中后，孵育1小时，进行照光处理(波长：725nm,功率密度221mW/cm²,脉冲重复频率:20Hz,脉冲持续时间:10ns)。最后培养2h后使用PBS洗两次，加入PBS后使用封口膜将孔板密封，进行超声10分钟后，将孔板中菌液进行梯度稀释，涂布平板进行菌落计数。该实验组命名为PFH/Rif@NDs+L组；同时设置不经光照处理的PFH/Rif@NDs组。

由于加入的200μg/mL的PFH/Rif@NDs水溶液对应的Rif浓度分别为30μg/mL，因此将上述的抗生物膜实验中加入的200μg/mL的PFH/Rif@NDs水溶液替换为30μg/mL的Rif水溶液，同时去掉光照处理该实验组命名为Rif组；

将上述的抗生物膜实验中加入的200μL的200μg/mL的PFH/Rif@NDs水溶液替换为200μL的PBS缓冲液，同时不进行照光处理命名为S.aureus组；将上述的抗生物膜实验中加入的200μL不同浓度的样品替换为200μL的PBS缓冲液，且进行同样的照光处理(波长：725nm,功率密度221mW/cm²,脉冲重复频率:20Hz,脉冲持续时间:10ns)，命名为S.aureus+L组。

残余细菌含量％＝[Sample菌落数]/[S.aureus菌落数]×100％，其中Sample菌落数表示加入不同样品的试验组测定的菌落含量；

加入的不同粒子对金黄色葡萄球菌S.aureus生物膜清除能力图如图8所示。从图8中S.aureus组和S.aureus+L组的生物膜相对含量来看，单独脉冲激光对细菌生物膜损伤很小。而抗生素经过含吸收剂单元的两亲性聚合物装载，其对细菌生物膜的去除能力比单独的抗生素的去除能力要好，且经过脉冲激光照射后几乎可以去除约98％的生物膜。

实施例6：Ι型相变纳米粒子对细菌膜损伤的研究

使用透射电镜观察在脉冲激光辐照下光声作用对细菌胞膜的影响。将金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)的一个单菌落接种到MH肉汤培养基上，进行37℃摇床过夜培养，将所得金黄色葡萄球菌菌液通过离心后使用PBS重悬(0.5mL,10⁸CFU/mL)，再与PFH/Rif@NDs样品(0.5mL，200μg/mL)混合，于37度培养后辐照不同功率，不同时间脉冲激光，结果如图9所示，从图9中可以看出，在仅保持一个变量功率密度的时候(波长：725nm,辐射时间60s)，随着功率密度的增大，细胞膜损伤越严重，如图箭头所指位置。并且在仅保持一个变量辐照时间的时候(波长：725nm,功率密度221mW/cm²)，随着辐照时间的延长，细菌胞膜的损伤也会更严重，即如图箭头所指位置。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种相变纳米粒子，其特征在于：该粒子由含吸收剂单元的两亲性聚合物通过微乳化的方法装载相转变物质以及抗生素制备得到；

所述的含吸收剂单元的两亲性聚合物的结构式如下式(1)所示：

其中，各个R₁相对独立地为-H或-CH₃；各个R₂相对独立地为-H或-CH₃；各个R₃相对独立地为-H或-CH₃：P为

中的一种，其中R₄相对独立地为-C₆H₅、-CH₂C₆H₅、-CH₂CH₂COOH、-CH₂CH₂OH或-CH₂OH；Q为-C(CH₃)₃、-CHCN(CH₃)₂、-CH₂C₆H₅或-CHCNCH₃CH₂CH₂COOH；m＝2～200；n＝2～200；h＝2～200；a＝1；b＝1并且c＝2；

所述的相转变物质为全氟戊烷、全氟己烷中的至少一种；

所述的抗生素为利福平。

2.根据权利要求1所述的相变纳米粒子，其特征在于：

所述的a＝1；b＝1并且c＝2，P为C₆H₅CSS-，Q为-CHCNCH₃CH₂CH₂COOH，此时式(1)的结构式对应式(2)，式(2)的结构式如下所示：

其中各个R₁相对独立地为-H或-CH₃；各个R₂相对独立地为-H或-CH₃；各个R₃相对独立地为-H或-CH₃：m＝2～200；n＝2～200；h＝2～200。

3.根据权利要求1或2所述的相变纳米粒子，其特征在于：

式(1)或式(2)所示的含吸收剂单元的两亲性聚合物由以下方法制备得到：在有机溶剂、引发剂存在条件下，吸收剂、疏水烷基链单体和大分子链转移剂在真空状态下50～120℃反应2～60h，反应结束后将所得反应液纯化即得式(1)或式(2)所示的含吸收剂单元的两亲性聚合物；

所述的吸收剂、疏水烷基链单体、大分子链转移剂的结构式分别如下式(3)、(4)、(5)所示：

其中R₁、R₂、R₃、a、b、c、P、Q的定义如权利要求1或权利要求2所述；

所述的引发剂、吸收剂、疏水烷基链单体和大分子链转移剂的用量满足摩尔为0.1～0.5：1～200：2～200：1；

所述的有机溶剂为1,4-二氧六环、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲苯中的至少一种；所述的引发剂为AIBN、ABVN、AIBME中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的相变纳米粒子，其特征在于：

式(3)所示的吸收剂由以下方法制备得到：取CS-2、烯酰羟基样品、4-二甲氨基吡啶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、干燥的二氯甲烷混合，除气真空环境下常温过夜搅拌反应，将所得反应液纯化即得光吸收剂单体；其中，CS-2的结构式为：

烯酰羟基样品的结构式为：

R₃与b的定义如权利要求3中所述；

所述的CS-2、烯酰羟基样品、4-二甲氨基吡啶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:(1.1～3):(1.2～3):(1.1～3)。

5.根据权利要求3所述的相变纳米粒子，其特征在于：

式(5)所示的大分子链转移剂由以下方法制备得到：将式(6)所示的小分子链转移剂与式(7)所示的N,N-二甲氨基酯单体在有机溶剂、AIBN引发剂存在下，真空条件下50～120℃反应2～60h，反应结束后将所得反应液纯化即得式(5)所示的大分子链转移剂；

其中小分子链转移剂、N,N-二甲氨基酯单体的结构分别如下式(6)、(7)所示：

P-Q 式(6)

式(6)所述的小分子链转移剂中P、Q以及式(7)中的R₁的定义如权利要求3中所述；

所述的小分子链转移剂、N,N-二甲氨基酯单体、引发剂的摩尔比为1：1～200：0.1-0.5：所述的有机溶剂为1,4-二氧六环、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲苯中的至少一种。

6.一种根据权利要求1～5任一项所述的相变纳米粒子的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将含吸收剂单元的两亲性聚合物、相转变物质、抗生素溶解于有机溶剂中，然后使用超声波处理器进行超声处理，待液体变成均匀分散状态后，加入聚乙烯醇水溶液，再进行超声处理，待其变成乳浊液后，通过采用通风搅拌或者旋转蒸发的方式将有机溶剂去除，之后再进行透析或者离心的方式去除未装载的抗生素即得相变纳米粒子。

7.根据权利要求6所述的相变纳米粒子的制备方法，其特征在于：

所述的有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃中的至少一种；所述的超声处理的功率为120W～1200W；所述的聚乙烯醇水溶液的质量浓度为10～100g/L；

所述的含吸收剂单元的两亲性聚合物、相转变物质、抗生素以及聚乙烯醇水溶液的用量满足：0.5mg-5mg:50uL-1000uL:0.5-5mg:5mL-15mL。

8.根据权利要求1～5任一项所述的相变纳米粒子在制备抗细菌生物膜药物中的应用。

9.根据权利要求8所述的相变纳米粒子在制备抗细菌生物膜药物中的应用，其特征在于：所述的抗细菌生物膜药物在外加触发源触发下实现抗生物膜功效，所述的触发源为热效应、连续激光、脉冲激光或微波。

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