CN114984246B - 一种具有诊疗一体化的介孔聚多巴胺no纳米粒子的制备方法与应用 - Google Patents
一种具有诊疗一体化的介孔聚多巴胺no纳米粒子的制备方法与应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子的制备方法,将麦芽三糖通过点击反应连接到PEG链上,合成PEG‑麦芽三糖;通过与介孔聚多巴胺反应,将麦芽三糖固定在介孔聚多巴胺表面,合成MPDA‑PEG‑Mal;将一氧化氮供体通过共轭效应负载至介孔聚多巴胺的介孔结构中,得到介孔聚多巴胺NO纳米粒子。本发明将具有细菌靶向的麦芽三糖分子与负载了NO并且具有光热作用的介孔多巴胺结合起来,做到了对体内感染细菌的诊断和治疗,不但可以精准靶向细菌感染部位,在NO杀菌效果不是特别好的情况下引入光热效应进行协同杀菌,一方面通过消散生物膜,改善了细菌的多重耐药性,另一方面光热增强了NO作用,可以持续杀菌,并且具有较高的杀菌效率,可以广泛的应用在临床上。
Description
技术领域
本发明涉及生物医用材料领域,尤其涉及一种具有诊疗一体化的介孔聚多巴胺NO纳米粒子的制备方法与应用。
背景技术
细菌感染问题在世界范围内引起越来越多的关注,近几十年来由于抗生素的过度使用,使耐药菌的数量急剧增加,先后出现了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素粪肠球菌。耐药菌的出现,严重的威胁到人类的健康。如果能在细菌感染的早期及时发现感染的部位并采取有效的治疗,就能减少细菌引发的并发症和死亡率。体表的细菌感染容易被观察到,但是皮肤或者体内深层次的细菌感染很难诊断,临床上常见的诊断方式有计算机断层扫描(CT)、发射计算机断层扫描,如单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和正电子发射断层扫描(PET),以及磁共振成像 (MRI)。但是这些诊断方式无法确定感染部位是细菌感染还是非感染 (内毒素或者肿瘤),因此,急需开发一种对细菌进行高精度和特异性成像的造影剂。
麦芽糊精主要包括麦芽三糖、麦芽四糖、麦芽六糖、麦芽七糖,因其对许多种细菌具有靶向性而广泛受到关注。麦芽糊精是细菌葡萄糖的主要来源,可以通过麦芽糖转运蛋白进入细菌内部,通过与荧光分子或者PET示踪剂结合,可以对细菌感染部位进行特异性靶向和成像,从而实现对细菌感染部位的定位。大多数的革兰氏阴性菌和革兰氏阴性菌对麦芽糊精都有较强的内化效果,同时哺乳动物的细胞不会对麦芽糊精有摄取效果,可以极大的避免人体内源性细胞的干扰,使其针对性更加明确。麦芽糊精可以与纳米介孔聚多巴胺、中空二氧化硅等载体结合用于体内细菌感染的诊断与治疗。Pang等人通过将麦芽三糖连接到脂质体中,通过光声疗法靶向MRSA,然后用负载的药物治疗MRSA感染。(ACS Nano 13(2)(2019)2427-2438.)Xu等人将麦芽六糖负载到纳米中空二氧化硅中同时结合钆(Gd)对细菌感染部位进行特异性成像(Small,2021, 17(44):2103627.)。这些工作都很好的证明了麦芽三糖有非常好的靶向效果,可以在体内稳定存在,而且对细菌具有较高的靶向性,同时具有很好的生物相容性,不会引起免疫反应,但是目前大量的研究工作者将麦芽糊精作为一种特异性成像分子使用或者单纯的起到一个靶向细菌的作用,并没有将现在正在兴起的纳米技术联用,纳米颗粒具有较小的尺寸,可以很好的富集在细菌或者细胞内部,麦芽三糖也可以赋予纳米材料靶向的功能。但是如何将麦芽三糖靶向分子与纳米粒子结合起来,赋予其新的功能是一个有待解决的问题。同时体内细菌感染部位,常规手段难以进行诊治,利用麦芽三糖可以很好的靶向体内细菌感染,再将麦芽三糖通过化学反应接枝到具有治疗功能的纳米粒子上,实现诊疗一体化,有效的清除体内感染部位的细菌。
近年来,各种具有抗菌能力的纳米粒子层出不穷,但是常规的抗菌手段会滋生细菌的耐药性,导致耐药细菌的产生。NO气体分子成为抗菌领域的“明星”,他可以有效的消散细菌的生物膜,减弱细菌的多重耐药性,同时也具有一定的杀菌效果。但是,单纯的NO杀菌能力有限,大大减缓了杀菌效果和愈合速度,导致治愈率减慢,发明人课题组长期致力于NO载体开发,利用壳聚糖接枝树枝状大分子PAMAM,实现NO的高效负载,同时高浓度的NO在杀菌的同时具有一定的毒性。(Chemical Engineering Journal 347(2018):923-931.)因此需要通过与其他手段结合的方式增强NO的治疗效果和可控释放如,光热疗法和光动力疗法,可以起到快速杀菌的效果。发明人课题组又开发了一种光热控释氢气抗菌的纳米平台,利用光热释放氢气进行抗菌,具有较好的抗菌效果和低毒性。(Advanced FunctionalMaterials 29.50(2019):1905697.)光热和NO相结合的方法对体表感染的细菌有较好的杀菌效果,但由于缺乏靶向功能而无法运用到体内深层次的细菌感染,限制了其在抗菌方面的应用。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提出一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子及其制备方法与应用,麦芽三糖通过点击反应修饰在 PEG链上,然后将PEG链修饰在介孔聚多巴胺(MPDA)上,随后将一氧化氮供体BNN6负载至MPDA上,得到了具有诊断和治疗一体化的介孔聚多巴胺NO纳米粒子,实现对细菌感染部位的定位以及杀菌效果。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现:
本发明的目的之一在于提供一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子的制备方法,包括以下步骤:
S1、将麦芽三糖通过点击反应连接到PEG链上,合成PEG-麦芽三糖;
S2、通过与介孔聚多巴胺反应,将麦芽三糖固定在介孔聚多巴胺表面,合成MPDA-PEG-Mal;
S3、将一氧化氮供体通过共轭效应负载至介孔聚多巴胺的介孔结构中,得到介孔聚多巴胺NO纳米粒子。
进一步的,S1具体包括以下步骤:
S1.1将麦芽三糖溶于无水吡啶中,加入乙酸酐,在室温下反应 24h-48h,得到全乙酰化麦芽三糖;
S1.2将S1.1得到的全乙酰化麦芽三糖,溶于无水二氯甲烷(DCM) 中,加入2-羟基溴乙烷,在低温氮气条件下搅拌30min-50min,加入三氟化硼***继续反应30min-50min,得到溴化麦芽三糖;
S1.3将S1.2得到的溴化麦芽三糖溶于无水DMF中,加入叠氮化钠,在氮气条件下加热到60℃-80℃,反应24h-48h,得到叠氮化麦芽三糖;
S1.4将S1.3得到的叠氮化麦芽三糖溶于无水甲醇中,加入甲醇钠粉末,在室温条件下搅拌6h-8h,用强酸型阳离子交换树脂调节溶液的pH 为中性,过滤除去强酸型阳离子交换树脂,得到脱保护的叠氮化麦芽三糖;
S1.5将S1.4得到的脱保护的叠氮化麦芽三糖溶于水中,加入 N3-PEG-NH2粉末,硫酸铜溶液和抗坏血酸钠溶液,高温反应3天-4天,经透析2天-3天,得到PEG-麦芽三糖。
进一步的,S2具体包括以下步骤:
将S1得到的PEG-麦芽三糖和MPDA溶于去离子水中,用Tris盐酸盐调节溶液的pH为8-9,避光反应24h-48h,得到MPDA-PEG-Mal。
进一步的,S3具体包括以下步骤:
将S2得到的MPDA-PEG-Mal溶解在去离子水中,将BNN6溶解在无水乙醇中,二者混合后避光反应24h-48h,反应结束后,得到介孔聚多巴胺NO纳米粒子BNN6@MPDA-PEG-Mal。
进一步的,所述室温为25℃-30℃;所述低温为-20℃-0℃;所述高温为70℃-90℃。
进一步的,步骤S1.1中,所述麦芽三糖和乙酸酐的摩尔比为1:7-10;所述无水吡啶的用量以每10mL无水吡啶中加入100mg-200mg麦芽三糖计;
步骤S1.2中,所述全乙酰化麦芽三糖、2-羟基溴乙烷的摩尔比为1:1.5-3;所述无水二氯甲烷的用量以每10mL无水二氯甲烷中加入100 mg-200mg全乙酰化麦芽三糖计;
步骤S1.3中,所述溴化麦芽三糖与叠氮化钠的摩尔比为1:2-4;所述无水DMF的用量以每10mL无水DMF中加入50mg-100mg溴化麦芽三糖计;
步骤S1.4中,所述叠氮化麦芽三糖和甲醇钠的摩尔比为1:0.5-3;所述无水甲醇的用量以每10mL无水甲醇中加入160mg-200mg叠氮化麦芽三糖计;
步骤S1.5中,所述叠氮化脱保护麦芽三糖、N3-PEG-NH2、硫酸铜、抗坏血酸钠的摩尔比为1:1.5-2:1.2-1.5:1.2-1.5;所述去离子水的用量以每 10mL去离子水中加入100mg-150mg叠氮化脱保护麦芽三糖计。
进一步的,所述MPDA与PEG-麦芽三糖质量比为1:2-4;所述去离子水的用量以10mL去离子水加入10mg-20mg MPDA计。
进一步的,所述MPDA-PEG-Mal和BNN6的质量比为1:1-2;所述无水乙醇的用量以10mL无水乙醇加入10mg-20mg BNN6计。
本发明的另一个目的是提供上述介孔聚多巴胺NO纳米粒子的制备方法制备得到的一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子。
本发明的再一个目的是提供一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子在制备诊断和治疗细菌感染的药物中的应用。
本发明的突出效果为:
(1)本发明利用麦芽三糖对细菌的特异性靶向,从而实现对体内细菌感染部位实时监测,解决了临床上对深层次的细菌感染无法定位的问题,同时将靶向分子接到负载细菌治疗药物的纳米粒子上,精准作用在细菌感染部位,可以有效的杀灭细菌,达到治疗细菌感染的作用。
(2)本发明利用MPDA的光热性能以及BNN6的热触发性利用光热转化促进NO实发杀灭细菌,还可以结合其他纳米载体,利用光动力疗法以及光声疗法,多手段、多模式治疗体内细菌感染,可以适用于多种体内感染如,骨髓炎、肌肉细菌感染、植入手术后引发细菌感染。
(3)本发明解决了具有光热和NO杀菌纳米粒子应用范围受限的问题,使用麦芽三糖充当靶向分子,将该种纳米材料广泛的应用于人体深层次的细菌感染问题,同时还可以辅以光热手段,增强NO的杀菌效果,大大的扩充了这类材料的应用范围。
(4)本发明将具有细菌靶向的麦芽三糖分子与负载了NO并且具有光热作用的介孔多巴胺结合起来,赋予介孔聚多巴胺新的功能,做到了对体内感染细菌的诊断和治疗。麦芽三糖可以精准靶向细菌感染部位,在NO杀菌效果不是特别好的情况下引入光热效应进行协同杀菌,一方面通过消散生物膜,改善了细菌的多重耐药性,另一方面光热增强了NO 作用,使该材料可以持续杀菌,并且具有较高的杀菌效率,可以广泛的应用在临床上。
以下便结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1为本发明实施例3在不同浓度和功率下材料的光热效应图;
图2为本发明实施例4(1)在808nm激光器照射下,NO随着时间的变化图;
图3为本发明实施例4(2)在808nm激光器照射下,NO随着时间的变化图;
图4为本发明实施例5的体外抗菌效果图;
图5为本发明实施例6中肌肉感染痊愈过程的显微镜照片;
图6本发明实施例7的活体成像图;
图7为本发明的介孔聚多巴胺NO纳米粒子BNN6@MPDA-PEG-Mal 的合成路线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
本发明实施例所述无水二氯甲烷、无水甲醇、无水乙醇均由市场购得;去离子水由水经仪器纯化得到;
所述无水吡啶(Py)的制备方法按照以下操作步骤:将氢化钙加入到Py中,搅拌6h-24h,然后减压蒸馏,得到无水Py,所述氢化钙的加入量以每500mL吡啶中加入5-10克计。
所述无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的制备方法按照以下操作步骤:将氢化钙加入到DMF中,搅拌6h-24h,然后减压蒸馏,得到无水DMF,所述氢化钙的加入量以每500mL DMF中加入1-2克计。
所述裸鼠为BALB/C大鼠(20g),购买于广州南方医科大学动物实验中心。
本发明的合成介孔聚多巴胺NO纳米粒子BNN6@MPDA-PEG-Mal 的合成路线如图7所示。
实施例1
合成PEG-麦芽三糖
(1)取一定量麦芽三糖溶解在无水吡啶中,随后在氮气氛围下逐滴滴加乙酸酐,滴加完毕后在室温下反应24h,通过TLC检测反应程度。反应结束后,倒入分液漏斗中,加入乙酸乙酯,分别用10%的饱和碳酸氢钠溶液、去离子水、饱和食盐水洗涤,直至水相的pH为中性,有机相用无水硫酸钠干燥,旋干溶剂,通过硅胶柱层析法分离产物,真空干燥后最终得到全乙酰化麦芽三糖。其中,所述麦芽三糖和乙酸酐的摩尔比为1:7;所述无水吡啶的用量以每10mL无水吡啶中加入100mg麦芽三糖计;所述洗涤的次数为3次,每种溶液各20mL。
(2)取步骤(1)所得的一定量的全乙酰化麦芽三糖溶于无水二氯甲烷中,再加入2-羟基溴乙烷,在冰浴氮气条件下搅拌30min。取一定量三氟化硼***溶液,缓慢的加入烧瓶中,继续在冰浴条件下搅拌30 min,然后撤去冰浴,将温度升至室温,反应24h后将反应液倒入冰水中,加入一定量乙酸乙酯,然后将有机相分别用饱和碳酸氢钠、去离子水、饱和食盐水洗涤3次,有机相用无水硫酸钠干燥,旋干溶剂,通过硅胶柱层析法分离产物,得到溴化麦芽三糖。所述全乙酰化麦芽三糖、2-羟基溴乙烷的摩尔比为1:1.5;所述无水二氯甲烷的用量以每10mL无水二氯甲烷中加入200mg全乙酰化麦芽三糖计;所述乙酸乙酯的量以每50mL乙酸乙酯中加入50mg全乙酰化麦芽三糖计。
(3)将步骤(2)得到的溴化麦芽三糖溶于一定量无水DMF中,加入一定量叠氮化钠,在氮气条件下升温至80℃,搅拌24h,TLC检测反应,反应结束后用乙酸乙酯萃取,有机相用去离子水、饱和食盐水洗涤3次,然后用无水硫酸钠干燥,旋蒸去除溶剂得到叠氮化麦芽三糖。所述溴化麦芽三糖与叠氮化钠的摩尔比为1:1.5;无水DMF的用量以每 10mL无水DMF中加入100mg溴化麦芽三糖计;所述乙酸乙酯的量以溶液中每50mL乙酸乙酯中加入50mg溴化麦芽三糖计;
(4)室温35℃条件下将步骤(3)所得的一定量叠氮化麦芽三糖溶解在无水甲醇中,搅拌溶解后加入甲醇钠粉末,调节溶液的pH为碱性,搅拌6h,加入732型聚苯乙烯强酸性离子交换树脂,调节溶剂的pH为中性,用漏斗过滤出阳离子交换树脂,将滤出的溶液旋干,得到油状液体,加水溶解,然后冻干得到淡黄色粉末。所述叠氮化麦芽三糖和甲醇钠的摩尔比为1:3;所述无水甲醇的用量以每10mL无水甲醇加入200mg 叠氮化麦芽三糖计;
(5)氮气保护条件下,将步骤(4)得到的叠氮化脱保护麦芽三糖溶解在去离子水中,然后加入N3-PEG-NH2,在氮气条件下搅拌15min-30 min,然后加入一定量的CuSO4·5H2O、抗坏血酸钠,升温至70℃反应72h,反应结束后用去离子水在透析袋中透析3天,冻干得到产物PEG- 麦芽三糖。所述叠氮化脱保护麦芽三糖与N3-PEG-NH2、CuSO4·5H2O、抗坏血酸钠的摩尔比为1:1.5:1.2:1.2;所述去离子水的用量以每10mL 去离子水中加入100mg叠氮化脱保护麦芽三糖计。
实施例2
合成介孔聚多巴胺NO纳米粒子BNN6@MPDA-PEG-Mal
(1)将多巴胺盐酸盐与F127溶于乙醇与去离子水等体积的混合液,超声震荡,溶解均匀,然后向烧瓶中加入均三甲苯,超声震荡5min,使溶液产生乳白色浑浊,在快速搅拌的条件下滴加氨水,反应的颜色逐渐加深,反应2h,离心收集产物,用乙醇和水的混合液洗涤纯化,最终产物介孔聚多巴胺MPDA悬浮于去离子水中。所述多巴胺盐酸盐、F127、均三甲苯、氨水的摩尔比为1:0.2:0.5:0.1。所述乙醇和水的混合溶剂中乙醇和水的体积比为1:1;所述氨水的用量为每10mL乙醇和水的混合溶剂中加入200μL的氨水计。
(2)取所得MPDA溶于去离子水中,加入实施例1合成的PEG-麦芽三糖,加入Tris盐酸盐调节溶液的pH为8-9,避光反应24h后,用去离子水洗涤3次,除去未反应的PEG-麦芽三糖,最终将得到的产物接枝了PEG-麦芽三糖的MPDA(MPDA-PEG-Mal)悬浮在去离子水中。所述 MPDA与PEG-麦芽三糖质量比为1:2;所述去离子水的用量以10mL去离子水加入10mgMPDA计。
(3)将MPDA-PEG-Mal溶解在去离子水中,将BNN6溶解在无水乙醇中,然后将二者混合,在室温下避光搅拌24h,反应结束后用去离子水洗去多余的BNN6,然后将产物负载了BNN6的MPDA-PEG-Mal (BNN6@MPDA-PEG-Mal)悬浮在水中。所述MPDA-PEG-Mal和BNN6 的质量比为1:1;所述无水乙醇的用量以10mL无水乙醇加入10mg BNN6 计。
实施例3
光热性能评估实验
分别取实施例2中合成的MPDA、接枝了PEG-麦芽三糖的MPDA (MPDA-PEG-Mal)、负载了BNN6的MPDA-PEG-Mal(BNN6@ MPDA-PEG-Mal)5mg溶于5mL去离子水取200μL加入96孔板,同时设置PBS组和纯BNN6组作为对照组各取200μL加入96孔板,每组都用1W/cm2 808nm激光器照射,在温度计的监测下每隔3s读取温度计的示数,一共照射5min,观察各组的温度变化,将读取到的不同数值绘制成曲线来评估材料的光热性能。对于不同浓度的 BNN6@MPDA-PEG-Mal光热性能,分别配制1mg/mL、0.5mg/mL、0.25 mg/mL、0.125mg/mL、0mg/mL的溶液,每3s读取一次数值,一共用激光照射5min,将所得的温度变化情况绘制成曲线,表明不同浓度材料的光热效果。结果如图1所示,相对于PBS组来说,MPDA具有较好的光热效应,可以在5min升高到60℃,修饰了PEG-Mal以及负载了BNN6 后对材料的光热性能具有较小的影响,证明了材料具有良好的光热性能。
实施例4
NO释放能力实验
(1)分别配制1mg/mL、0.5mg/mL、0.25mg/mL、0.125mg/mL、0 mg/mL的负载了BNN6的MPDA-PEG-Mal(BNN6@MPDA-PEG-Mal),各取200μL放置于96孔板中,用1W/cm2 808nm激光器照射,分别在0min、1min、3min、5min、10min、15min、20min,吸取材料50μL 离心取上清,加入格里斯试剂,共孵育15min,在OD=540nm处测量其吸光度,再将吸光度通过标准曲线方程转化为NO释放量,评价材料的 NO释放能力。结果如图2所示,随着时间的增加,NO的浓度也逐渐增大,表明材料具有较好的光控释放效果。
(2)配制1mg/mL的BNN6@MPDA-PEG-Mal,取200μL放置于96孔板中,用0W/cm2、0.2W/cm2、0.5W/cm2、1W/cm2的激光器照射,分别在0min、1min、3min、5min、10min、15min、20min等时间取50μL溶液,离心取上清,用格里斯试剂共孵育15min,用酶标仪测量其在OD=540nm处的吸光度,通过标准曲线转化为NO释放量。评价材料的光控NO释放能力。结果如图3所示,在不同功率激光的照射下,NO的释放速率逐渐增加,其中1W/cm2的照射功率NO释放最快,选为最合适的照射功率。
实施例5
体外抗菌实验
分别配制1mg/mL的四种材料即实施例2制得的麦芽三糖修饰的MPDA-PEG(MPDA-PEG-Mal)、负载过BNN6(BNN6@MPDA-PEG-Mal) 以及单纯的BNN6加入到1mL相同浓度且处于相同生长对数期的耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌培养液中(细菌浓度为1.0*108CFU/mL),用激光照射10min后继续培养4h后,离心去除材料,将余下的细菌液进行铺板并置于培养箱中继续培养12h,计算琼脂板上细菌数量,结果如图4 所示,相较于未用激光照射的负载NO的材料组(BNN6@ MPDA-PEG-Mal)而言,用激光照射后的N+BNN6@MPDA-PEG-Mal的在抗菌效果上要明显的增强,其他对照组均无明显的差异,表明了单纯的光热和单纯的NO均无较好的杀菌效果,但是二者协同后,具有较好的杀菌效果。
实施例6
体内抗菌实验
构建小鼠腿部肌肉感染模型,利用实施例2所得具有光热和靶向能力的MPDA(NIR+BNN6@MPDA-PEG-Mal)对大鼠伤口进行处理共12天, 12天后对小鼠腿部肌肉部位进行苏木精-伊红(H&E)染色病理分析,分析材料对肌肉细菌感染的愈合性能;相同条件下,以生理盐水处理的大鼠伤口愈合速率作为空白对照。实验结果如图5所示,从切片中可以清楚看到小鼠腿部肌肉处出现黄色脓水和组织水肿,与空白对照组肌肉感染相比较发现,在通过尾静脉注射给药12天以后,并且隔天用808nm 激光照射腿部,观察腿部感染恢复的整个过程,从切片中可以看到伤口已经有大量的肉芽组织组织,内部浓肿基本消失,肌肉组织已经大部分的恢复,实验结果证明NIR+BNN6@MPDA-PEG-Mal抗菌材料具有高效的体内外抗菌和显著的促进肌肉组织愈合的效果,有望成为一种新型的智能体内抗菌药物。
实施例7
细菌特异性靶向实验
在小鼠的左腿肌肉注射MRSA代表有菌性感染,同时在右腿肌肉注射细菌内毒素(LPS)代表无菌性感染所引发的炎症反应,通过尾静脉注射实施例2制得的BNN6@MPDA-PEG-Mal纳米粒子,通过活体成像仪器分别在0h、3h、6h、12h、24h观察小鼠左腿的荧光强度。结果如图6所示,随着时间的增加,左腿细菌感染部位的荧光越来越强,表明在该部位大量富集。12h后荧光出现减小的趋势表明前12h具有较好的聚集效果,同时也表明麦芽三糖对细菌的特异性靶向。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
S1、将麦芽三糖通过点击反应连接到PEG链上,合成PEG-麦芽三糖;
S2、通过与介孔聚多巴胺(MPDA)反应,将麦芽三糖固定在介孔聚多巴胺表面,合成MPDA-PEG-Mal;
S3、将一氧化氮供体通过共轭效应负载至介孔聚多巴胺的介孔结构中,得到介孔聚多巴胺NO纳米粒子;
其中,S1具体包括以下步骤:
S1.1将麦芽三糖溶于无水吡啶中,加入乙酸酐,在室温下反应24h-48h,得到全乙酰化麦芽三糖;
S1.2将S1.1得到的全乙酰化麦芽三糖,溶于无水二氯甲烷中,加入2-羟基溴乙烷,在低温氮气条件下搅拌30min-50min,加入三氟化硼***继续反应30min-50min,得到溴化麦芽三糖;
S1.3将S1.2得到的溴化麦芽三糖溶于无水DMF中,加入叠氮化钠,在氮气条件下加热到60℃-80℃,反应24h-48h,得到叠氮化麦芽三糖;
S1.4将S1.3得到的叠氮化麦芽三糖溶于无水甲醇中,加入甲醇钠粉末,在室温条件下搅拌6h-8h,用强酸型阳离子交换树脂调节溶液的pH为中性,过滤除去强酸型阳离子交换树脂,得到脱保护的叠氮化麦芽三糖;
S1.5将S1.4得到的脱保护的叠氮化麦芽三糖溶于去离子水中,加入N3-PEG-NH2粉末,硫酸铜溶液和抗坏血酸钠溶液,高温反应3天-4天,经透析2天-3天,得到PEG-麦芽三糖;
S2具体包括以下步骤:
将S1得到的PEG-麦芽三糖和MPDA溶于去离子水中,用Tris盐酸盐调节溶液的pH为8-9,避光反应24h-48h,得到MPDA-PEG-Mal;
S3具体包括以下步骤:
将S2得到的MPDA-PEG-Mal溶解在去离子水中,将BNN6溶解在无水乙醇中,二者混合后避光反应24h-48h,反应结束后,得到介孔聚多巴胺NO纳米粒子BNN6@MPDA-PEG-Mal;
所述室温为25℃-30℃;所述低温为-20℃-0℃;所述高温为70℃-90℃。
2.如权利要求1所述的一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子的制备方法,其特征在于:步骤S1.1中,所述麦芽三糖和乙酸酐的摩尔比为1:7-10;所述无水吡啶的用量以每10mL无水吡啶中加入100mg-200mg麦芽三糖计;
步骤S1.2中,所述全乙酰化麦芽三糖、2-羟基溴乙烷的摩尔比为1:1.5-3;所述无水二氯甲烷的用量以每10mL无水二氯甲烷中加入100mg-200mg全乙酰化麦芽三糖计;
步骤S1.3中,所述溴化麦芽三糖与叠氮化钠的摩尔比为1:2-4;所述无水DMF的用量以每10mL无水DMF中加入50mg-100mg溴化麦芽三糖计;
步骤S1.4中,所述叠氮化麦芽三糖和甲醇钠的摩尔比为1:0.5-3;所述无水甲醇的用量以每10mL无水甲醇中加入160mg-200mg叠氮化麦芽三糖计;
步骤S1.5中,所述脱保护的叠氮化麦芽三糖、N3-PEG-NH2、硫酸铜、抗坏血酸钠的摩尔比为1:1.5-2:1.2-1.5:1.2-1.5;所述去离子水的用量以每10mL去离子水中加入100mg-150mg脱保护的叠氮化麦芽三糖计。
3.如权利要求1所述的一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子的制备方法,其特征在于:所述MPDA与PEG-麦芽三糖质量比为1:2-4;所述去离子水的用量以10mL去离子水加入10mg-20mgMPDA计。
4.如权利要求1所述的一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子的制备方法,其特征在于:所述MPDA-PEG-Mal和BNN6的质量比为1:1-2;所述无水乙醇的用量以10mL无水乙醇加入10mg-20mg BNN6计。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子的制备方法制备得到的一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子。
6.根据权利要求5所述的一种介孔聚多巴胺NO纳米粒子在制备诊断和治疗细菌感染的药物中的应用。
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