咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒及其制备方法和应用

1.本发明涉及抗菌纳米材料技术领域，特别涉及咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒及其制备方法和应用。


背景技术：

2.细菌感染是一个日益严重的健康问题，对全球公共卫生造成严重威胁，传统的治疗方法主要是依赖抗生素。然而，抗生素的使用会导致耐药细菌和“超级细菌”的出现，对各种细菌感染疾病的治疗造成了巨大的威胁。纳米技术的快速发展及应用为探索新型抗菌途径带来了新思路。现有研究成果表明，纳米材料在化学动力学疗法、光热疗法等方面展现出的优良抗菌性能已被广泛研究。咔唑基团是一类常见的抗菌片段，而咔唑及其衍生物是一类重要的含氮芳香杂环化合物，具有大的刚性平面结构、相对稳定的自由基阳离子等优点，常通过在c、n上引入活性官能团增强其抗菌性能。在咔唑的n上引入乙酸基团，增强了咔唑的静电吸附作用、氢键作用，从而促进了其与金属氧化物的组装配位。但现有技术大多研究咔唑金属配合物的催化和光电性能，例如，cn105732593a公开了一种新型的咔唑二吡咯甲烷金属配合物，具有独特的结构和氧化催化作用，但并未提及抗菌性能。而且经检索得知，现有技术中尚未公开有基于咔唑衍生物的金属氧化物纳米材料并将其应用于抗菌，因而对这类材料的类过氧化物酶活性、抗菌性能探索较少。为了获得一种非抗生素依赖且抗菌性能优异的纳米抗菌材料，特提出本发明，提供一种基于咔唑衍生物-金属氧化物的纳米抗菌材料


技术实现要素：

3.为实现上述发明目的，经研究，本发明提供如下技术方案：
4.本发明的第一方面提供了一种咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒的制备方法，包括如下步骤：
5.1)将咔唑衍生物与金属盐以不同比例混合搅拌至均匀分散于极性溶剂中，得到分散液；
6.2)将所述分散液转移至反应釜中，在150～250℃反应2～20h；
7.3)反应完毕后，离心、清洗并干燥后得到咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒。
8.优选地，所述步骤1)中，所述的咔唑衍生物为n-咔唑乙酸(caa)或卡洛芬(cpf)，优选n-咔唑乙酸(caa)。
9.优选地，步骤1)中，金属盐可以选自铜盐、铁盐、锰盐、锌盐中的至少一种。更优选地，金属盐为醋酸铜、硝酸锌、氯化铁，最优选为醋酸铜。
10.优选地，步骤1)中，所述咔唑衍生物与金属盐的质量比为1:0.4～3.0，优选为1:1～2.0，更优选为1:1.7～2.0。
11.优选地，步骤1)中，所述极性溶剂为甲醇、乙醇、水；优选地，极性溶剂为甲醇。
12.优选地，步骤1)中，所述分散液中咔唑衍生物的质量分数为1～30％。优选地，质量
分数为1～20％，更优选为1～15％。
13.优选地，步骤2)中，所述的反应釜为聚四氟乙烯釜。
14.优选地，步骤2)中，所述反应温度为150～250℃，优选为180～220℃。
15.优选地，步骤2)中，所述反应时间为2～20h，优选为4～12h。
16.根据本发明离心步骤是为了将咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒从反应液中分离，可以按照常规的离心参数进行操作。在一个典型的实施例中，离心转速为9000r/min，离心时间为6min。
17.本发明的第二方面提供了根据上述制备方法制备得到的咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒，优选地，所述咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒的粒径为200～500nm，形态为球形。
18.本发明的第三方面，提供了咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒在制备医疗器械、体内/体外抗菌产品中的用途。
19.优选地，所述体外抗菌产品为抗菌感染的敷料。
20.优选地，所述抗菌感染的敷料为用于治疗耐药致病菌感染的敷料，所述耐药致病菌选自金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、变形杆菌、志贺痢疾杆菌和伤寒沙门杆菌中的一种或多种。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
22.1、本发明首次基于咔唑衍生物，与金属氧化物配位组装制备抗菌纳米粒。纳米粒具有类过氧化物酶活性，通过产生羟基自由基(
·
oh)杀灭细菌；同时，该纳米材料在近红外区域具有较高的光热转换效率，可通过产生的过高热杀菌。因而本发明制备的咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒可通过化学动力-光热双重作用协同杀菌，使抗菌效率大大提高。
23.2、为了获得最佳抗菌效果，本发明以不同投料比、不同反应时间通过溶剂热等方法，优化了制备纳米粒的反应条件，能够产生最佳的类过氧化物酶活性，在近红外区能够抑制并杀死细菌。
24.3、本发明的咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒具有良好的生物相容性，有望供临床抗菌应用，从而为临床抗微生物治疗提供更多高效、安全的方法，有助于解决日趋严重的耐药性、顽固的致病性微生物以及新出现的有害微生物等临床治疗问题。
25.4、本发明咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒作为抗菌材料，操作简便，易于批量生产。
附图说明
26.图1是本发明的实施例8得到的caa-cu2o-11nps的扫描电镜及粒径分布图。
27.图2是本发明的实施例8得到的caa-cu2o-11nps的x射线衍射图。
28.图3是本发明的实施例8得到的caa-cu2o-11nps的光热变化曲线图。
29.图4是本发明的实施例8得到的caa-cu2o-11nps的紫外-可见吸收光谱。
30.图5是本发明的实施例8得到的caa-cu2o-11nps的体外对金黄色葡萄球菌的抑制效果图。
31.图6是本发明的实施例8得到的caa-cu2o-11nps的溶血率。
具体实施方式
32.为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细的说明。所述实施例的示例在附图中示出。应理解，在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，旨在用于解释本发明，而不构成对本发明的限制。
33.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。在本技术的描述中，除非另有说明，“一个/一种”、“多个/多种”等类似用词的含义是两个/种或两个/种以上。
34.本发明的第一方面提供了一种咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒的制备方法，包括如下步骤：
35.1)将咔唑衍生物与金属盐以不同比例混合搅拌至均匀分散于极性溶剂中，得到分散液；
36.2)将所述分散液转移至反应釜中，在150～250℃反应2～20h；
37.3)反应完毕后，离心、清洗并干燥后得到咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒。
38.根据本发明，咔唑衍生物含有羧酸基团，具有与金属氧化物配位自组装的潜力，诸如n-咔唑乙酸(caa)、卡洛芬(cpf)等。所述步骤1)中，所述的咔唑衍生物为caa或cpf，优选caa。
39.根据本发明，金属盐是指由+1价以上的金属离子和阴离子构成的化合物，具有与咔唑衍生物配位的能力，所述金属离子可以是过渡金属离子，包括诸如锌离子、铜离子、铁离子、锰离子、钴离子、镍离子或银离子中的至少一种，所述阴离子可以是诸如醋酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、氯离子。优选地，步骤1)中，金属盐可以选自铜盐、铁盐、锰盐、锌盐中的至少一种。更优选地，金属盐为醋酸铜、硝酸锌、氯化铁，最优选为醋酸铜。
40.优选地，步骤1)中，所述咔唑衍生物与金属盐的质量比为1:0.4～3.0，优选为1:1～2.0，更优选为1:1.7～2.0。
41.根据本发明，极性溶剂为不参与反应的溶剂，具体地，可以为甲醇、乙醇、水，优选为甲醇。优选地，步骤1)中，所述极性溶剂为甲醇。
42.根据本发明，步骤1)中，考虑到对得到理想形态的纳米粒的影响，如果分散液中咔唑衍生物的质量分数过高或过低都会导致得不到理想形态的纳米粒，优选地，步骤1)中，所述分散液中咔唑衍生物的质量分数为1～30％。优选地，质量分数为1～20％，更优选为1～15％。
43.根据本发明，本发明所述的反应釜为常用的反应釜，诸如聚四氟乙烯釜等。
44.根据本发明，本发明所述的反应温度指仪器预设温度且能够在此温度保持相应的时间，而对于达到预设温度的时间无限定。优选地，步骤2)中，所述的反应温度为150～250℃，优选为180～220℃。
45.根据本发明，本发明所述的不同反应时间是在达到预设温度时开始计时。优选地，步骤2)中，所述反应时间为2～20h，优选为4～12h。
46.根据本发明离心步骤是为了将咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒从反应液中分离，
可以按照常规的离心参数进行操作。在一个典型的实施例中，离心转速为9000r/min，离心时间为6min。
47.本发明的第二方面提供了根据上述制备方法制备得到的咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒，根据优选的制备参数，咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒的粒径为200～500nm，形态为球形。典型的咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒为caa-m
xoy nps(n-咔唑乙酸-金属氧化物纳米粒)或cpf-m
xoy nps(卡洛芬-金属氧化物纳米粒)。
48.本发明的第三方面，提供了咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒在制备医疗器械、体内/体外抗菌产品中的用途。
49.优选地，所述体外抗菌产品为抗菌感染的敷料。
50.优选地，所述抗菌感染的敷料为用于治疗耐药致病菌感染的敷料，所述耐药致病菌选自金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、变形杆菌、志贺痢疾杆菌和伤寒沙门杆菌中的一种或多种。
51.实施例1、caa-cu2o-1nps的制备
52.将40mg caa与16mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为150℃，反应20h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到20mg棕褐色的caa-cu2o-1nps，收率为50.0％，光热转化效率为30.1％。
53.实施例2、caa-cu2o-2nps的制备
54.将200mg caa与80mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为210℃，反应8h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到115mg黑色的caa-cu2o-2nps，收率为57.5％，光热转化效率为35.9％。
55.实施例3、caa-cu2o-3nps的制备
56.将200mg caa与80mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为220℃，反应12h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到105mg棕褐色的caa-cu2o-3nps，收率分别为52.5％，光热转化效率为32.6％。
57.实施例4、caa-cu2o-4nps的制备
58.将600mg caa与240mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为250℃，反应2h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到210mg土黄色的caa-cu2o-4nps，收率为35.0％，光热转化效率为25.4％。
59.实施例5、caa-cu2o-5nps的制备
60.将200mg caa与130mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为220℃，反应8h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到121mg棕褐色的caa-cu2o-5nps，收率为60.5％，光热转化效率为36.4％。
61.实施例6、caa-cu2o-6nps的制备
62.将800mg caa与520mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转
移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为180℃，反应12h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到338mg浅棕色的caa-cu2o-6nps，收率为42.3％，光热转化效率为28.1％。
63.实施例7、caa-cu2o-7nps的制备
64.将200mg caa与176mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为250℃，反应4h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到94mg土黄色的caa-cu2o-7nps，收率为47.0％，光热转化效率为27.2％。
65.实施例8、caa-zno-8nps的制备
66.将400mg caa与352mg硝酸锌置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为160℃，反应15h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到172mg棕褐色的caa-zno-8nps，收率为43.0％，光热转化效率为32.6％。
67.实施例9、caa-fe2o
3-9 nps的制备
68.将80mg caa与80mg氯化铁置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为220℃，反应6h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到55mg棕褐色的caa-fe2o
3-9 nps，收率为68.8％，光热转化效率为34.3％。
69.实施例10、caa-cu2o-10nps的制备
70.将200mg caa与200mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为180℃，反应12h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到117mg棕褐色的caa-cu2o-10nps，收率为58.5％，光热转化效率为32.3％。
71.实施例11、caa-cu2o-11nps的制备
72.将200mg caa与340mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为210℃，反应8h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到177mg黑色的caa-cu2o-11nps，收率为88.5％，光热转化效率为43.9％。
73.实施例12、caa-cu2o-12nps的制备
74.将200mg caa与370mg硝酸锌置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为200℃，反应15h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到132mg棕褐色的caa-cu2o-12nps，收率为66.0％，光热转化效率为37.7％。
75.实施例13、caa-cu2o-13nps的制备
76.将200mg caa与400mg醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为220℃，反应12h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到124mg棕褐色的caa-cu2o-13nps，收率为62.0％，光热转化效率为31.1％。
77.实施例14、caa-cu2o-14nps的制备
78.将400mg caa与800mg的醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为240℃，反应4h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到182mg浅棕色的caa-cu2o-14nps，收率为45.5％，光热转化效率为28.2％。
79.实施例15、caa-cu2o-15nps的制备
80.将200mg caa与500mg的醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为220℃，反应8h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到142mg棕褐色的caa-cu2o-15nps，收率为71.0％，光热转化效率为36.2％。
81.实施例16、caa-cu2o-16nps的制备
82.将200mg caa与600mg的醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为180℃，反应10h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到123mg棕褐色的caa-cu2o-16nps，收率为61.5％，光热转化效率为33.6％。
83.实施例17、caa-fe2o
3-17 nps的制备
84.将400mg caa与1200mg的氯化铁置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为250℃，反应6h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到183mg土黄色的caa-cu2o-17nps，收率为45.8％，光热转化效率为30.2％。
85.实施例18、cpf-zno-18nps的制备
86.将40mg cpf与40mg的硝酸锌置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为220℃，反应10h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到24.6mg浅褐色的caa-cu2o-18nps，收率为61.5％，光热转化效率为32.7％。
87.实施例19、cpf-cu2o-19nps的制备
88.将200mg cpf与400mg的醋酸铜置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为150℃，反应18h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到123mg浅褐色的caa-cu2o-19nps，收率为45.8％，光热转化效率为30.2％。
89.实施例20、cpf-fe2o
3-20 nps的制备
90.将400mg cpf与1200mg的氯化铁置于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，搅拌分散均匀后转移至聚四氟乙烯釜中，设定温度为250℃，反应6h。反应完毕后，离心(9000r/min)6min，弃去上清液，所得沉淀依次用甲醇、去离子水、无水乙醇清洗，真空干燥，得到169mg土黄色的caa-cu2o-20nps，收率为42.3％，光热转化效率为29.8％。
91.实施例21、caa-cu2o-11nps的表征
92.(1)电镜分析(sem)和粒径分布图
93.采用扫描电子显微镜(jsm7500f)对本发明制备得到的caa-cu2o-11nps进行形貌观察分析，结果见附图1：图1a与图1b为caa-cu2o-11nps的形貌扫描电镜照片，可以观察到caa-cu2o-11nps是球型结构。图1c为caa-cu2o-11nps的粒径分布图，显示了该纳米颗粒的粒
径约为300nm，进一步证明caa-cu2o-11nps的形态。
94.(2)x衍射(xrd)分析
95.采用x射线衍射仪(ultimalv)对本发明制备得到的caa-cu2o-11nps进行晶型观察分析，结果见附图2：从图2可以看出caa-cu2o-11nps与caa的xrd谱图对比衍射峰差异明显，晶型不同，表明成功制备了caa-cu2o-11nps。同时caa-cu2o-11nps的xrd谱图显示出了位于29.7
°
、36.2
°
、42.3
°
、52.4
°
、61.9
°
、69.8
°
、74.1
°
和77.5
°
处的衍射峰与cu2o(jcpdf no：99-0041)的(7.3)、(100)、(32.2)、(1.4)、(23.1)、(0.4)、(14.5)、(2.7)一致。
96.实施例22、caa-cu2o-11nps的光热活性探究
97.用808nm(0.5w
·
cm-2
)近红外光对本发明所制备的caa-cu2o-11nps进行光热活性检测，结果见附图3：图3a为不同浓度的caa-cu2o-11nps水溶液的温度变化曲线，发现通过808nm激光照射600s后，caa-cu2o-11nps水溶液的温度相较于对照组升高明显，表明caa-cu2o-11nps具有良好的光热性能，光热转化效率为40.3％。图3b为0.25mg/ml的caa-cu2o-11nps水溶液的808nm激光照射(1.0w
·
cm-2
)时的加热和冷却循环曲线，发现caa-cu2o-11nps具有光热稳定性。
98.实施例23、caa-cu2o-11nps的紫外-可见(uv-vis)吸收光谱分析过氧化物酶活性
99.采用紫外-可见吸收分光光度计(peersee tu-1810)对本发明所制备的caa-cu2o nps进行活性氧物质(ros)检测，经探索选取活性最佳的制备例11的caa-cu2o-8nps进行研究，结果见附图4：图4为caa、cu2o、caa-cu2o-11nps与3,3',5,5'-四甲基联苯胺(tmb)在h2o2存在下的紫外-可见吸收光谱图。从图中可以看出，caa、cu2o、caa-cu2o-11nps在652nm处出现特征峰，其中caa-cu2o-11nps的吸收峰最高，且远远高于caa、cu2o组，说明caa-cu2o-11nps在h2o2的存在下能够产生较大量的ros，且远远大于其他组别。
100.实施例24、caa-cu2o-11nps抗菌实验
101.1)一级种子液的制备：取实验室冻存的革兰氏阳性菌—金黄色葡萄球菌(atcc 6538)100μl于100ml lb液体培养基(海博生物)中，恒温振荡培养14h(37℃，100rpm)，得到一级种子液；
102.2)二级种子液的制备：从1)得到的一级种子液中取100μl转接于新的100ml lb液体培养基中，根据菌液在600nm处的吸光度(od
600
)测定细菌浓度，一般吸光度在0.6～0.8范围内最佳。得到二级种子液；
103.3)抗菌母液的制备：称取适量双氧水、制备得到的caa-cu2o-11nps加入2)所得到的二级种子液中，caa-cu2o-11nps浓度均为1μg/ml，双氧水的浓度为5mmol。实验分为两组，一组不做光照处理，另一组用808nm激光灯(1.0w
·
cm-2
)照射5min，两组与细菌共培养，恒温振荡培养30min(37℃，100rpm)，得到抗菌母液，并设置空白对照以及原料对照。
104.4)用平板菌落计数法观察细菌存活情况：将3)中添加caa-cu2o-11nps的菌悬液进行梯度稀释，含有金黄色葡萄球菌的菌悬液梯度稀释六个浓度，10-3
至10-8
，取100μl稀释液于营养琼脂平板上涂布，每个浓度梯度设置三组平行，而后将平板倒置于37℃恒温培养箱中恒温培养18h，观察平板菌落并对抗菌能力进行比较，如图5所示。光照组的caa-cu2o-11材料杀菌能力最强，杀菌率可达90％以上。
105.实施例25、caa-cu2o-11nps溶血实验
106.采用红细胞与所制备的caa-cu2o-11nps共培养的方法，确定红细胞是否破裂，从
而表征caa-cu2o-11nps的生物相容性，结果见附图6：图6为不同浓度的caa-cu2o-11nps生理盐水溶液的溶血率，发现caa-cu2o-11nps浓度达到20μg/ml，溶血率为4.3％，对比于0.1％triton组，溶血率处于可控范围，说明caa-cu2o-11nps具有较好的生物相容性。
107.最后说明的是，以上的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并不构成对本发明内容的限制。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将咔唑衍生物与金属盐以不同比例混合搅拌至均匀分散于极性溶剂中，得到分散液；2)将所述分散液转移至反应釜中，在150～250℃反应2～20h；3)反应完毕后，离心、清洗并干燥后得到咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述的咔唑衍生物为n-咔唑乙酸(caa)或卡洛芬(cpf)。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述金属盐为过渡金属盐；优选地，所述金属盐可以选自铜盐、铁盐、锰盐、锌盐中的至少一种；更优选地，所述金属盐为醋酸铜、硝酸锌、氯化铁；最优选地，所述金属盐为醋酸铜。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述咔唑衍生物与金属盐的质量比为1:0.4～3.0，优选为1:1～2.0，更优选为1:1.7～2.0。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述极性溶剂为甲醇、乙醇、水；优选地，所述极性溶剂为甲醇。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述分散液中咔唑衍生物的质量分数为1～30％；优选地，质量分数为1～20％；更优选地，质量分数为1～15％。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述反应温度为150～250℃，优选为180～220℃；所述反应时间为2～20h，优选为4～12h。8.如权利要求1～7中任一项所述的制备方法制备得到的咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒；优选地，所述咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒的粒径为200～500nm。9.如权利要求8所述的咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒在制备医疗器械、或体内/体外抗菌产品中的用途。10.如权利要求9所述的用途，其特征在于，所述体外抗菌产品为抗菌感染的敷料，优选地，所述抗菌感染的敷料为用于治疗耐药致病菌感染的敷料，所述耐药致病菌选自金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、变形杆菌、志贺痢疾杆菌和伤寒沙门杆菌中的一种或多种。

技术总结
本发明公开了一种咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒的制备方法，包括：1)将咔唑衍生物与金属盐以不同比例混合搅拌至均匀分散于极性溶剂中，得到分散液；2)将所述分散液转移至反应釜中，在150～250℃反应2～20h；3)反应完毕后，离心、清洗并干燥后得到咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒。本发明将含有抗菌片段的咔唑衍生物与金属氧化物配位组装得到咔唑衍生物-金属氧化物纳米粒，可通过化学动力-光热双重作用协同杀菌，使抗菌效率大大提高。本发明通过改变咔唑衍生物与金属盐的投料比、反应时间、反应温度确定达到最佳类过氧化物酶活性的反应条件，从而确定具有最佳抗菌效果的反应条件。从而确定具有最佳抗菌效果的反应条件。从而确定具有最佳抗菌效果的反应条件。


技术研发人员：高巍伟 杨小婵 丁勇 宋胜男 李博 庞雪瑶 谭佳俊 张宇骄 王文慧
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/8/1