CN113546171A - 一种光疗纳米抗菌材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种在不同波段光照下的光疗纳米抗菌材料，包括BiOyX粒子和包覆物；所述包覆物为生物相容性材料；所述0＜y＜1。所述材料具有强力高效的广谱抗菌(抗革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌)性能，以及在光激发下的强效光热/光动力抗菌性能且不易导致细菌耐药，可应用于光疗广谱抗菌剂。该材料具有金属基材料(例如纳米银)的抗菌机制，作为一种光学性能优异的半导体材料可应用各种预防性、治疗性的广谱抗菌场景以及临床上的各类严重感染、耐药菌感染场景，其精密可控的合成方法、可批量制备的特性使得其具备成为新一代抗菌材料的潜力。

Description

一种光疗纳米抗菌材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及抗菌材料技术领域，尤其涉及一种光疗纳米抗菌材料及其制备方法和应用。
背景技术
自发现致病菌至今，医疗系统以及患者从未面临过如此严峻的挑战：目前，抗生素滥用增加了多重耐药菌株的出现，这是传统抗生素在抗菌治疗中失败的主要原因；院内感染率也从未如此之高，据统计我国院内感染率约为8％，并随着住院时间的增加而不断提高；发生院内耐药菌感染的一般是老人或幼儿等抵抗力较弱的人群，而此类人群一旦感染耐药细菌，预后不容乐观。因此，临床中亟需一种具备新型广谱抗菌能力且不易使致病菌产生耐药性的抗菌药物。
最近，研究者们聚焦于金属基材料的抗菌性能，金属基材料在生物医学领域中有着广泛的应用，许多研究者们用众多合成方法，如水热/溶剂热反应法、热还原法、共沉淀法和生物合成法等制备了许多金属基材料。由于金属基材料优异的化学、物理和催化性能，其在医药和生物医学领域的绿色合成及应用的需求越来越大，并促使研究者们探索其在生物医学中可能具有抗癌和抗菌作用。在低剂量时，金属材料就具有很高的活性和多种杀菌效果，降低耐药菌株进化的几率。金属材料的抗菌作用机制主要包括活性氧的产生、材料的阳离子释放、ATP消耗、呼吸功能的膜损伤和改变、蛋白质功能障碍和营养同化的干扰。这些机制甚至可以通过酪氨酸残基上肽底物的脱磷酸化转化为信号转导的改变和诱导微生物转录组和蛋白质组的破坏性变化，从而导致信号转导的抑制和细菌生长的抑制。
Bi作为一种生物相容性好、经济且储量大的绿色金属，越来越多的研究者开始对Bi盐、Bi基材料等多种形式作为抗菌剂进行开发和应用。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种光疗纳米抗菌材料及其制备方法和应用，抗菌性能优异且不易产生抗药性。
为达到上述目的，本发明提供了一种光疗纳米抗菌材料，包括BiOyX粒子和包覆物；所述包覆物为生物相容性材料；
所述0＜y＜1。
优选的，所述BiOyX选自BiOyF、BiOyCl、BiOyBr、BiOyI、BiOyAt中的至少一种。
优选的，所述生物相容性材料选自多元醇及其衍生物、改性的壳聚糖、葡聚糖、羧基葡聚糖、脂质体、白蛋白、正硅酸乙酯、聚丙烯酸、KH560、KH550、F127、CO-520、二乙烯三胺五乙酸、葡甲胺、精氨酸、聚谷氨酸、多肽、PLGA微球、介孔氧化硅、微泡、微球及其衍生物、PEI、PVP、PLGA中的至少一种。
优选的，所述多元醇选自甘油及其衍生物、甘露醇及其衍生物、山梨糖醇及其衍生物、PEG及其衍生物中的至少一种。
优选的，所述光疗纳米抗菌材料还包括：BiOyX粒子的螯合物。
优选的，所述卤氧化铋抗菌材料的粒径为50nm～150nm。
本发明提供了一种光疗纳米抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
S1)将Bi的含氧酸盐、Bi的卤化物和溶剂混合均匀，经过溶剂热反应，得到无氧空位缺陷的BiOyX粒子或具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子；
S2)将上述无氧空位缺陷的BiOyX粒子或具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子和生物相容性材料在溶液中混合反应，得到光疗纳米抗菌材料。
本发明提供了一种光疗纳米抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将Bi的含氧酸盐、Bi的卤化物和溶剂混合均匀，经过溶剂热反应，得到具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子；
B)将步骤A)中得到的具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子经过还原反应，得到具有大量氧空位缺陷的BiOyX粒子；
C)将上述具有大量氧空位缺陷的BiOyX粒子和生物相容性材料在溶液中混合反应，得到光疗纳米抗菌材料。
本发明提供了上述光疗纳米抗菌材料或上述制备方法制备的光疗纳米抗菌材料，作为光热治疗或光热/光动力联合治疗中广谱抗菌剂的应用；或在抗菌检测中的应用。
本发明提供了一种纳米药物，包括上述光疗纳米抗菌材料或上述制备方法制备的光疗纳米抗菌材料。
与现有技术相比，本发明提供了一种光疗纳米抗菌材料，包括BiOyX粒子和包覆物；所述包覆物为生物相容性材料；所述0＜y＜1。
本发明获得了以下有益效果：
(1)所提供的抗菌材料，具有粒径分布均匀、分散性好、尺寸可控、水溶性好、生物相容性佳等优点；
(2)所提供的抗菌材料，其本身Bi元素可以发挥具有类似纳米银的抗菌机理，但是同纳米银材料相比，其优点在于经济、绿色、易于制备，可实现绿色合成、精密合成、可扩大生产(克级别制备)，同时生物安全性更佳(临床有多种基于铋元素的口服抗菌药物)，是理想的新一代抗菌材料；
(3)所提供的抗菌材料，具有在激光激发下的光热/光动力联合抗菌效果，可高效、强力、广谱杀灭各种耐药/不耐药的细菌/真菌；
(4)所提供的抗菌材料，具有医学CT成像功能，可用于细菌感染部位的CT造影剂、细菌检测、预后判断、靶向药物及其载体设计以及生物大分子及细胞的分离纯化等方面；
(5)所提供的抗菌材料，其光疗抑菌功能可用于临床治疗各种严重感染：严重大面积烧伤(易出现多种多重耐药菌)，可将所述材料添加入伤口敷料/乳液进行光疗抑菌、皮肤大面积细菌/真菌感染-敷料乳液光疗抑菌、院内感染耐药型肺炎(针对老年人，儿童易感染，用药复杂)-肺部灌注液光纤导入光照消炎抑菌、消化道破裂引发的腹腔内大面积感染(消化道内容物外泄)-腹腔灌注/开放式光照/腹腔镜光照抑菌、手术口创口促进愈合(防止脂肪液化出现的切口感染)-敷料乳液光照抑菌、放化疗/免疫缺陷/长期大量激素治疗等免疫力低下人群易发生耐药真菌感染/多重耐药细菌感染/菌血症-光纤、导入/开放式抑菌等方面；
(5)所提供的制备抗菌材料的方法，采用溶剂热法，所制备的卤氧化铋材料具有粒径均一、分散性佳且具备优异的光热、光动力性能，为其高效强力的灭菌性能奠定坚实基础。
附图说明
图1是卤氧化铋光疗抗菌材料的专利思路图；
图2是卤氧化铋抗菌材料光疗抗菌示意图；
图3是三种不同氧空位缺陷浓度的BiOyX抗菌材料紫外可见吸收光谱图；
图4是三种不同氧空位缺陷浓度的BiOyX抗菌材料TEM图；
图5是较多缺陷型卤氧化铋抗菌材料在近红外激光下的光热升温图；
图6是较多缺陷型卤氧化铋抗菌材料在近红外激光下的DPBF降解速率图；
图7是卤氧化铋抗菌材料分别对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)与金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)的抗菌效果实验。
具体实施方式
本发明提供了一种光疗纳米抗菌材料，包括BiOyX粒子和包覆物；所述包覆物为生物相容性材料；
所述0＜y＜1。
本发明优选的，所述BiOyX选自BiOyF、BiOyCl、BiOyBr、BiOyI、BiOyAt中的至少一种。
本发明优选的，所述BiOyX具有层状结构。
本发明中，所述BiOyX粒子具有不同的氧空位缺陷浓度。其中，有晶体结构较为完整的BiOyX粒子，其中，y优选为大于0.9；有具有少量的氧空位缺陷的BiOyX粒子，其中，y优选为0.7＜y＜0.9；有具有大量的氧空位缺陷的BiOyX粒子，其中，y优选为0.4＜y＜0.6。
基于此，本发明提供的光疗纳米抗菌材料可以分为三种，一种包括无氧空位缺陷BiOyX粒子和包覆物，其中，y优选为大于0.9；一种包括少量氧空位缺陷BiOyX粒子和包覆物，其中，y优选为0.7＜y＜0.9；一种包括大量氧空位缺陷BiOyX粒子和包覆物，其中，y优选为0.4＜y＜0.6。
本发明优选的，所述生物相容性材料同时具有亲水性。
本发明优选的，所述生物相容性材料选自多元醇及其衍生物、改性的壳聚糖、葡聚糖、羧基葡聚糖、脂质体、白蛋白、正硅酸乙酯、聚丙烯酸、KH560、KH550、F127、CO-520、二乙烯三胺五乙酸、葡甲胺、精氨酸、聚谷氨酸、多肽、PLGA微球、介孔氧化硅、微泡微球及其衍生物、PEI、PVP、PLGA中的至少一种。
所述多元醇优选为甘油及其衍生物、甘露醇及其衍生物、山梨糖醇及其衍生物、PEG及其衍生物中的至少一种。
本申请中，所述BiOyX粒子具有纳米尺度的粒径。根据本领域公知常识，纳米尺度为2nm至200nm。本领域技术人员，可以根据实际检测的需要，2nm至200nm范围内选择合适尺度的BiOyX粒子。优选地，所述BiOyX粒子的粒径范围为50～150nm。
本发明对所述光疗纳米抗菌材料中BiOyX粒子和生物相容性材料的占比并无特殊限定，可以根据实际需要自行调整。
所述BiOyX粒子在抗菌材料中的质量百分含量为5％～30％。进一步优选地，所述BiOyX粒子在抗菌材料中的质量百分含量范围上限任选自30％，28％，26％，25％，22％，20％，15％；下限任选自6％，8％，10％。优选地，所述生物相容性材料包覆物在抗菌材料中的质量百分含量为～20％。进一步优选地，所述生物相容性材料包覆物在抗菌材料中的质量百分含量范围上限任选自20％、18％、15％、12％：下限任选自6％、8％、10％。
本发明优选的，所述光疗纳米抗菌材料中，还包括：BiOyX粒子的螯合物。
所述螯合物与BiOyX粒子交联在一起，二者同时包裹于包覆物内。
所述螯合物优选为C2～C20的至少含有两个羧基的化合物。更优选为C2～C5的至少含有两个羧基的化合物。所述化合物可以为羧酸或其盐。进一步优选为柠檬酸钠。
本发明优选的，所述化合物还可以含有除羧基以外的其他官能团，如脂基、羧基、卤素取代基等。
所述化合物可以为直链或支链化合物，本发明对此并无特殊限定。
本发明提供了上述光疗纳米抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
S1)将Bi的含氧酸盐、Bi的卤化物和溶剂混合均匀，经过溶剂热反应，得到无氧空位缺陷的BiOyX粒子或具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子；
S2)将上述无氧空位缺陷的BiOyX粒子或具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子和生物相容性材料在溶液中混合反应，得到光疗纳米抗菌材料。
本发明优选的，所述Bi的含氧酸盐优选为Bi(NO3)3、Bi2O3、Bi2(SO4)3、Bi(NO3)3·5H2O、Bi(PO3)3、BiH(PO3)2、BiH2PO3、Bi2(CO3)3、Bi2(SO4)3、Bi(FeO2)3中的至少一种。
所述Bi的卤化物优选为BiF3、BiCl3、BiBr3、BiI3、BiAt3中的至少一种。
所述溶剂优选为水、甲醇、甲醛、乙醇、乙醛、乙二醇、二乙二醇、DMF、苯甲醇、水合肼、硼氢化钠、氢碘酸、丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、DEG中的至少一种。
所述Bi的含氧酸盐、Bi的卤化物的质量比优选为10～1：0.1～1。
本发明优选的，所述步骤S1)中，所述Bi的含氧酸盐在溶剂中的浓度为10～100g/L。
本发明优选的，所述步骤S1)中，所述Bi的卤化物在溶剂中的浓度为10～100g/L。
本发明优选的，所述溶剂热反应的温度为80～180℃；时间为2～48h。
本发明中，还可以按照以下方法制备无氧空位缺陷的BiOyX粒子：
将Bi的含氧酸盐、表面活性剂和溶剂混合均匀，再与NaX混合，经过溶剂热反应，得到无氧空位缺陷的BiOyX粒子。
所述Bi的含氧酸盐、溶剂同上，在此不再赘述。
所述表面活性剂优选为甘露醇。
所述NaX为NaF、NaCl、NaBr、NaI或NaAt。
本发明提供了一种光疗纳米抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将Bi的含氧酸盐、Bi的卤化物和溶剂混合均匀，经过溶剂热反应，得到具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子；
B)将步骤A)中得到的具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子经过还原反应，得到具有大量氧空位缺陷的BiOyX粒子；
C)将上述具有大量氧空位缺陷的BiOyX粒子和生物相容性材料在溶液中混合反应，得到光疗纳米抗菌材料。
所述步骤A)的各参数同上述步骤S1)，在此不再赘述。
所述步骤C)的各参数同上述步骤S2)，在此不再赘述。
本发明优选的，所述还原处理包括：紫外光处理、还原剂处理、煅烧处理等中的一种或多种。
本发明优选的，所述紫外光处理的条件为：10～500W紫外光处理2～12h。
本发明优选的，所述还原剂处理的条件为：在还原剂存在的条件下煅烧；所述煅烧的温度优选为300～400℃，所述煅烧的时间优选为2～3小时。或者在还原剂存在的条件下进行紫外光处理。
本发明优选的，所述还原剂选自硼氢化钠、硼氢化钾、氯化亚锡、草酸、双硫腙中的至少一种。
本发明优选的，所述还原剂与所述具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子的质量比为100：1～1：1。
本发明优选的，所述步骤B)的还原反应过程中，添加螯合物，提高具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子的稳定性。
本发明优选的，所述螯合物与具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子的质量比不小于2，进一步优选的范围为，所述螯合物与具有氧空位缺陷的BiOyX粒子的质量比为2：1-8：1，进一步优选的范围为，优选的所述螯合物与卤氧化铋材料的质量比不小于4：1。
所述螯合物优选为C2～C20的至少含有两个羧基的化合物。更优选为C2～C5的至少含有两个羧基的化合物。所述化合物可以为羧酸或其盐。进一步优选为柠檬酸钠。。
本发明提供了上述光疗纳米抗菌材料或上述制备方法制备的光疗纳米抗菌材料作为光热治疗或光热/光动力联合治疗中广谱抗菌剂的应用。
本发明提供了上述光疗纳米抗菌材料或上述制备方法制备的光疗纳米抗菌材料在抗菌检测中的应用。
具体的，本发明提供了上述光疗纳米抗菌材料或上述制备方法制备的光疗纳米抗菌材料在细菌感染部位成像以及检测、预后判断方面的应用。
实验结果表明，本发明提供的上述光疗纳米抗菌材料在近红外光照下，光热转换效率≥10％；降解1,3-二苯基异苯并呋喃速率为≥0.1mmol/h。
可见光照下，所述具有部分氧空位缺陷的材料降解1,3-二苯基异苯并呋喃速率为≥1mmol/h。
近红外二区光照下，所述具有大量氧空位缺陷的材料的光热转换效率≥40％。
近红外二区光照下，所述具有大量氧空位缺陷的材料降解1,3-二苯基异苯并呋喃速率为≥1mmol/h。
本发明提供了一种纳米药物，包括上述光疗纳米抗菌材料或上述制备方法制备的光疗纳米抗菌材料。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的光疗纳米抗菌材料及其制备方法和应用进行详细描述。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例中采用的仪器及测试条件如下：
术语
如本文所用，术语“纳米粒子”、“纳米材料”或者“具有不同氧空位缺陷的卤氧化铋”可互换使用，均指具有下组特征的纳米粒子：
1)所述材料为铋的卤氧化物；
2)所述材料的粒径为≥1nm；
3)所述材料可在激光辐照下产生活性氧且降解1,3-二苯基异苯并呋喃速率为≥0.1mmol/h；
4)所述具有不同氧空位缺陷的卤氧化铋材料的CT信号强度(灰度值)≥200(SIEMENS SOMATOM Definition AS+)。
如本文所用，术语“具有不同氧空位缺陷的卤氧化铋材料”、“材料”或者“复合纳米粒子”可互换使用，均指在所述材料的外表面包覆所述纳米微球或高分子后所形成的复合材料。
如本文所用，术语“PEG”为聚乙二醇的简称。
如本文所用，术语“DEG”为一缩二乙二醇的简称。
如本文所用，术语“PEI”为聚醚酰亚胺的简称。
如本文所用，术语“PVP”为聚乙烯吡咯烷酮的简称。
如本文所用，术语“PLGA”为聚乳酸-羟基乙酸共聚物的简称。如本文所用，术语“CT”为电子计算机断层扫描的简称。
如本文所用，术语“PAII”为光声成像的简称。
如本文所用，术语“DPBF”为1,3-二苯基异苯并呋喃的简称。
如本文所用，术语“室温”指0-30℃，较佳地为4-25℃。
通用测试方法
TEM
测试仪器：JEOL-2100型透射电子显微镜；测试条件：200Kv，101μA；且待测纳米粒子分散于水中进行测试。
DPBF降解实验
10毫升乙醇溶液含有浓度为50mg/mL DPBF和100μg/mL含有不同氧空位缺陷的氯氧化铋材料，通过激光功率密度为50mW cm-2)照射1h。在不同时间取出1mL液体通过紫外可见吸光光度间测试溶液在400nm处测定上清液的吸光度。
细胞毒性试验
1.将4T1细胞以1*10^6/mL的浓度，取100μL分散在100μL95 v/v％1640培养液+5v/v％胎牛血清的培养液中种植于96孔板内，孵育过夜。
2.吸出培养液，将不同浓度实施例1中的复合材料以100,200,300，400,500μg/mL的浓度加入100μL每孔，孵育24h。
3.20h后，吸出复合材料，并用PBS清洗2-3次，并加入100μL上述培养液，并加入浓度为5％的MTT(溶解于DMSO)，继续孵育4h。
4.吸出所有液体，加入100μL的DMSO，并使用酶标仪与550nm波长下，测试96孔板每个孔的吸光度，并计算细胞存活率。
实施例1样品1#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取1mmol Bi(NO3)3·5H2O、455mg甘露醇混合后溶解至25mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将5mL饱和NaCl溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在100℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入10mL的PVP的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
对制备的材料进行表征，结果如图3所示，可以看出无氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料仅在紫外光区有吸收，而具有少量缺陷的BiOyX抗菌材料在紫外、可见光区都有较高的吸收；具有大量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料在近红外甚至近红外二区都有较高的吸收，为不同浓度BiOyX抗菌材料在不同光谱范围进行光疗抗菌奠定了坚实的基础。
图4是三种不同氧空位缺陷浓度的BiOyX抗菌材料TEM图，其中，中间图为少量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料TEM图，右图为大量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料TEM图，可以看出无氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料纳米结构清晰晶体结构完整，具有明显的正方晶系结构；具有少量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料边缘稍加模糊，具有少量缺陷特征；具有大量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料晶体结构完整、纳米片状结构边缘更加模糊，参差的边缘是具有大量表面缺陷的特征，提供了抗菌活性位点以及氧活化位点。
图5是较多缺陷型卤氧化铋抗菌材料在近红外激光下的光热升温图；图6是较多缺陷型卤氧化铋抗菌材料在近红外激光下的DPBF降解速率图；可以看出具有较多缺陷的氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料在近红外二区激光激发下产生大量ROS，同时具有良好的光热升温效果，是具有潜力的近红外二区激光下光热与光动力协同疗法进行抗菌的新型纳米材料。
实施例2样品2#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取2mmol Bi(NO3)3·5H2O与1mmol BiCl3溶于40mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取50mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于5mg/mL的硼氢化钠乙醇溶液，在500W汞灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入10mL的PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
对制备的材料进行表征，结果如图3所示，可以看出无氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料仅在紫外光区有吸收，而具有少量缺陷的BiOyX抗菌材料在紫外、可见光区都有较高的吸收；具有大量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料在近红外甚至近红外二区都有较高的吸收，为不同浓度BiOyX抗菌材料在不同光谱范围进行光疗抗菌奠定了坚实的基础。
图4是三种不同氧空位缺陷浓度的BiOyX抗菌材料TEM图，其中，中间图为少量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料TEM图，右图为大量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料TEM图，可以看出无氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料纳米结构清晰晶体结构完整，具有明显的正方晶系结构；具有少量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料边缘稍加模糊，具有少量缺陷特征；具有大量氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料晶体结构完整、纳米片状结构边缘更加模糊，参差的边缘是具有大量表面缺陷的特征，提供了抗菌活性位点以及氧活化位点。
图5是较多缺陷型卤氧化铋抗菌材料在近红外激光下的光热升温图；图6是较多缺陷型卤氧化铋抗菌材料在近红外激光下的DPBF降解速率图；可以看出具有较多缺陷的氧空位缺陷的BiOyX抗菌材料在近红外二区激光激发下产生大量ROS，同时具有良好的光热升温效果，是具有潜力的近红外二区激光下光热与光动力协同疗法进行抗菌的新型纳米材料(y约为0.5)。
实施例3样品3#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和NaCl溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在100℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入10mL的PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例4样品4#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiCl3溶于200mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于50mL的5mg/mL的硼氢化钠乙醇溶液，在500W汞灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例5样品5#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O、5.55g甘露醇混合后溶解至250mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将50mL饱和NaCl溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至500ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在100℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入10mL的PEI的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例6样品6#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取20mmol Bi(NO3)3·5H2O与10mmol BiCl3溶于400mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取0.5g具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于100mL 5mg/mL的硼氢化钠乙醇溶液，在500W汞灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
此时，y＝0。
实施例7样品7#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和NaF溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在100℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入10mL的PLGA的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例8样品8#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiF3溶于200mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于50mL5mg/mL的硼氢化钠乙醇溶液，在500W汞灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例9样品9#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和NaBr溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在100℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入20mL的PVP的乙醇溶液(浓度为100mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例10样品10#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiBr3溶于200mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于50mL5mg/mL的硼氢化钠乙醇溶液，在500W汞灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例11样品11#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和NaI溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在100℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入20mL的PEG的乙醇溶液(浓度为100mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例12样品12#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiI3溶于200mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于50mL5mg/mL的硼氢化钾乙醇溶液，在500W汞灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL的PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例13样品13#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和NaAt溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在100℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入20mL的PEG的乙醇溶液(浓度为100mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例14样品14#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiAt3溶于200mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于50mL5mg/mL的硼氢化钾乙醇溶液，在500W汞灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品1-3；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL的PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例15样品15#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和NaCl溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在140℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入20mL的PLGA的乙醇溶液(浓度为100mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例16样品16#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiCl3溶于200mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于120℃反应12h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于50mL5mg/mL的硼氢化钾的DMF溶液，在500W汞灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL的PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例17样品17#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和NaCl溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在100℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入20mL的葡聚糖的水溶液(浓度为100mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例18样品18#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiCl3溶于200mL乙二醇中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于50mL 5mg/mL的硼氢化钠的DMF溶液，在500W汞灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品1-3；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL的PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例19样品19#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和NaCl溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在180℃条件下水热反应4小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入20mL的PVP的DMF溶液(浓度为100mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例20样品20#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiCl3溶于200mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末，与1g硼氢化钠混合后，在300℃，氮气气氛条件下煅烧2h得到卤氧化铋材料粉末f；
(5)反应结束后将混合液12000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL的PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液12000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例21样品21#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和NaCl溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在180℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入20mL的PEI的DMF溶液(浓度为100mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例22样品22#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiCl3溶于200mL DEG中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于160℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于50mL5mg/mL的柠檬酸钠的乙醇溶液，在200W氙灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液10000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mL的PEG的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例23样品23#的制备
无氧空位缺陷的白色卤氧化铋材料的制备
(1)称取5mmol Bi(NO3)3·5H2O和2.275g甘露醇混合后溶解至125mL超纯水中，超声处理10min使其混合均匀，得到溶液a；
(2)随后，在持续搅拌过程中，将25mL饱和KCl溶液加入混合溶液中，边滴加边搅拌。滴加结束后得到均匀的白色悬浊液b；
(3)将白色悬浊液b再次进行超声10min后将混合溶液转移至300ml的聚四氟乙烯水热反应釜中，然后在160℃条件下水热反应2小时，自然冷却留下沉淀使用水与乙醇轮流清洗数次后烘干得到无氧空位缺陷的卤氧化铋材料c备用；
(4)将步骤(3)得到的粉末加入20mL的PEG的DMF溶液(浓度为100mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有晶体完整的卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，y＝0。
实施例24样品24#的制备
少量氧空位缺陷的卤氧化铋材料和具有较多氧空位的卤氧化铋材料的制备
(1)称取10mmol Bi(NO3)3·5H2O与5mmol BiCl3溶于200mL乙二醇中，以80r/min的转速持续磁力搅拌10min，再超声处理10min得到溶液d；
(2)将溶液d移入水热反应釜聚四氟乙烯内胆中，于180℃反应24h；
(3)反应结束后，等待冷却至室温，去除上清液后，留下沉淀使用水与乙醇清洗4次后烘干得到具有部分氧空位卤氧化铋材料e备用；
(4)取250mg具有部分氧空位卤氧化铋材料e粉末分散于50mL5mg/mL的柠檬酸钠的DMF溶液，在200W金卤灯条件下照射2h得到卤氧化铋材料分散体系f；
(5)反应结束后将混合液12000r/min离心分离，使用水与乙醇清洗分散体系f数次，得到的固体即为样品；将得到的固体分散在10mL乙醇中。
(6)向步骤(5)得到的分散液中加入50mLPLGA的乙醇溶液(浓度为50mg/mL)，使用磁力搅拌机以80r/min的转速持续搅拌24h，反应结束后将混合液10000r/min离心分离，用水与乙醇反复洗4次，得到具有较多氧空位卤氧化铋材料，4℃保存。
此时，具有少量氧空位缺陷的材料y约为0.7，具有大量氧空位缺陷的材料y约为0.5。
实施例25样品1#的广谱抗菌应用
(1)液体细菌培养基LB配制：分别将10g胰蛋白胨、5g酵母提取物和10g NaCl溶于1L的去离子水中，然后将混合溶液至于高压灭菌锅内进行灭菌，即可得到液态的LB培养基，用于金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)的培养。
(2)固体细菌培养基LB的配制：分别将15g琼脂、10g胰蛋白胨、5g酵母提取物和10gNaCl溶于1L的去离子水中，然后将混合溶液至于高压灭菌锅内进行灭菌，灭菌完成后将培养基倒于直径为10cm的培养皿中，待LB培养基冷却后成凝胶状态，至于4℃冰箱备用。
(3)将实施例1抗菌材料配制成浓度为100-500μg/mL的溶液，分别与S.aureus菌液(浓度为109CFU/mL)、E.coli菌液(浓度为109CFU/mL)混合；采用波长为1064nm的近红外光照射混合溶液，激光功率设置为1W/cm2；
(4)上述过程中，混合溶液的温度可升至60℃，照射5分钟后，将溶液置于振荡箱中振荡培养，其中振荡箱温度设置为37℃、转速设置为120rpm。振荡1、2、4、8、12、24小时后，分别取50μL菌液并稀释105倍，旋涂于琼脂培养板上，然后将琼脂培养板置于培养箱中继续培养。18小时后，对琼脂培养板上的细菌进行计数。其中，不加材料的稀释菌液作为空白对照组。实施例1抗菌材料在近红外光照射下，具有优异的抗菌性能，其体外抑菌率可达95％以上。
图7是实施例1制备的卤氧化铋抗菌材料分别对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)与金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)的抗菌效果实验。
抗菌率数据如表1所示：
表1实施例1～10抗菌率数据
Figure BDA0003197804920000251
Figure BDA0003197804920000261
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种种光疗纳米抗菌材料，包括BiOyX粒子和包覆物；所述包覆物为生物相容性材料；
所述0＜y＜1。
2.根据权利要求1所述的光疗纳米抗菌材料，其特征在于，所述BiOyX选自BiOyF、BiOyCl、BiOyBr、BiOyI、BiOyAt中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的光疗纳米抗菌材料，其特征在于，所述生物相容性材料选自多元醇及其衍生物、改性的壳聚糖、葡聚糖、羧基葡聚糖、脂质体、白蛋白、正硅酸乙酯、聚丙烯酸、KH560、KH550、F127、CO-520、二乙烯三胺五乙酸、葡甲胺、精氨酸、聚谷氨酸、多肽、PLGA微球、介孔氧化硅、微泡、微球及其衍生物、PEI、PVP、PLGA中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的光疗纳米抗菌材料，其特征在于，所述多元醇选自甘油及其衍生物、甘露醇及其衍生物、山梨糖醇及其衍生物、PEG及其衍生物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的光疗纳米抗菌材料，其特征在于，还包括：BiOyX粒子的螯合物。
6.根据权利要求1所述的光疗纳米抗菌材料，其特征在于，所述卤氧化铋抗菌材料的粒径为50nm～150nm。
7.一种光疗纳米抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
S1)将Bi的含氧酸盐、Bi的卤化物和溶剂混合均匀，经过溶剂热反应，得到无氧空位缺陷的BiOyX粒子或具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子；
S2)将上述无氧空位缺陷的BiOyX粒子或具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子和生物相容性材料在溶液中混合反应，得到光疗纳米抗菌材料。
8.一种光疗纳米抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：
A)将Bi的含氧酸盐、Bi的卤化物和溶剂混合均匀，经过溶剂热反应，得到具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子；
B)将步骤A)中得到的具有少量氧空位缺陷的BiOyX粒子经过还原反应，得到具有大量氧空位缺陷的BiOyX粒子；
C)将上述具有大量氧空位缺陷的BiOyX粒子和生物相容性材料在溶液中混合反应，得到光疗纳米抗菌材料。
9.权利要求1～6任一项所述的光疗纳米抗菌材料或权利要求7～8任一项所述的制备方法制备的光疗纳米抗菌材料，作为光热治疗或光热/光动力联合治疗中广谱抗菌剂的应用；或在抗菌检测中的应用。
10.一种纳米药物，包括权利要求1～6任一项所述的光疗纳米抗菌材料或权利要求7～8任一项所述的制备方法制备的光疗纳米抗菌材料。
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