[发明专利]抗菌肽修饰金纳米棒的复合光热抗菌剂的制备方法及用途

说明书

本发明公开了抗菌肽修饰金纳米棒的复合光热抗菌剂的制备方法及用途，属于材料制备技术领域。特指利用抗菌多肽对金纳米棒进行修饰，通过抗菌肽自身抗菌效果和在近红外光照射下产生的光热效果，协同的高效杀菌，其步骤主要包括：（1）制备金种；（2）制备金纳米棒；（3）制备抗菌多肽溶液；（4）制备抗菌肽修饰金纳米棒的复合光热剂；（5）光热抗菌。本技术发明将抗菌多肽修饰于具有强NIR吸收的金纳米棒上，并应用于光热抗菌。利用抗菌肽自身较好的抗菌效果和近红外光照射下产生的光热效果，协同的高效的，通过较低的能量输入，达到更好的抗菌效果。

技术领域

本发明涉及一种光热抗菌剂的制备方法及其用途，特指利用抗菌多肽对金纳米棒进行修饰，通过抗菌肽自身抗菌效果和在近红外光照射下产生的光热效果，协同的高效杀菌，属于材料制备技术领域。

背景技术

目前，全球抗生素滥用问题日益严重，特别是发展中国家。据统计，2013年全球抗生素消耗量约33万吨；我国抗生素消耗量达16.2万吨，约占全球消耗量的一半。由于抗生素大剂量使用和滥用，在过去的20年出现了许多新的多重耐药(Multidrug-resistant,MDR)的“超级细菌”，例如，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistantStaphylococcus aureus,MRSA)，抗万古霉素肠球菌(Vancomycin-resistantEnterococcus,VRE)和NDM-1超级细菌等。目前，细菌治疗的主要途径是通过抗生素治疗。但是，多重耐药菌对多种抗生素耐药，且产生耐新药性需时较短。其次，新型抗生素研发需时长、成本高。此外，其它抗菌方法如杀菌剂氯气、银、强氧化剂的使用，低温等离子体技术和光催化降解等，由于自身存在的缺点和潜在危害限制其在活体内(In vivo)抗菌感染的应用研究。

光热治疗法(Photothermal therapy，PTT)又称为光热分解(Photothermolysis)，作为治疗肿瘤细胞新方法得到了广泛的关注和研究。它是利用具有较高光热转换效率的光热剂，在易穿透组织的近红外(NIR)光照射下，将光能转化为热能通过细胞热消融途径来实现不可逆细胞破坏的一种治疗方法。近年来，其在杀菌领域的应用也备受关注。其中，对光热治疗的研究主要着重于光热剂的研究。目前，研究中的光热材料主要有贵金属纳米颗粒(优点：强NIR吸收，易与生物分子结合；缺点：细菌选择性差)，碳纳米材料(优点：较大的光热转换面积；缺点：近红外区吸收能力差)，金属非金属化合物(优点：成本低，合成方便；缺点：光热转换效率较低)，聚合物纳米材料(优点：易于形成抗菌涂层，薄膜；缺点：光热转换效率低、生物相容性较差)，无机生物复合材料(优点：对细菌具有识别性；缺点：自身不具备杀菌性能)等。从中我们可以看出，金纳米棒(AuNRs)是理想的光热材料，但是由于细菌识别差，在光热杀死细菌的同时，正常细胞也受到伤害。生物分子修饰的金纳米棒本身不具备抗菌性能，故在无近红外光作用的情况下，残余耐药菌可能会继续生长。因此，我们寻求一种更好是生物体用来修饰金纳米棒，以期得到更好的复合光热剂。

抗菌多肽(Antimicrobial Peptides，AMPs)：是广泛存在于生物体内，由特定基因编码产生，具有抵御外界微生物侵害及清除体内突变细胞作用的一类小分子多肽，是生物天然免疫防御系统的重要组成部分。抗菌肽自身具有较好的抗菌效果，但单一存在的抗菌肽容易被体内的酶消化降解。因此，我们将抗菌肽修饰于金棒上，使得抗菌多肽形成团聚体，这样既发挥了其自身的优点，也避免了其缺点。

发明内容

本发明将抗菌多肽修饰于具有强NIR吸收的金纳米棒上，并应用于光热抗菌。其优点在于利用抗菌肽自身较好的抗菌效果和近红外光照射下产生的光热效果，协同的高效的，通过较低的能量输入，达到更好的抗菌效果。

本发明采用的技术方案是：

一种抗菌肽修饰金纳米棒的复合光热抗菌剂的制备方法，按照以下步骤进行：