本發(fā)明涉及生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，具體是一種負載群體感應(yīng)抑制劑的納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、牙周炎是由生物膜驅(qū)動的一種慢性炎癥性疾病。牙周炎癥病變不僅導致局部組織損傷，表現(xiàn)為牙齦充血性腫脹及滲血、牙齒松動乃至脫落等臨床癥狀，更與許多系統(tǒng)性疾病呈現(xiàn)密切相關(guān)性。研究證實，此類炎性狀態(tài)可顯著增加心腦血管功能異常及糖代謝失衡等慢性疾病的發(fā)病風險。病理學研究表明，患者牙周袋內(nèi)壁總面積可達50-72cm2的病理特征，構(gòu)成了微生物入侵循環(huán)系統(tǒng)的解剖學基礎(chǔ)?？谇恢虏【捌浠钚源x組分可經(jīng)此病理性通道進入血液，通過全身循環(huán)擴散至各靶器官，誘導全身性炎性應(yīng)答，進而促進動脈粥樣硬化等病理進程的加速發(fā)展。因此，越來越多的學者關(guān)注于牙周炎的高效治療策略。

2、致病性生物膜在牙周炎的發(fā)生發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。它作為始動因子，附著于牙面并引發(fā)炎癥反應(yīng)，同時其結(jié)構(gòu)特性使其能夠保護細菌免受宿主免疫和藥物的攻擊，增強細菌耐藥性。生物膜中的細菌及其代謝產(chǎn)物會持續(xù)刺激牙周組織，釋放炎癥因子，直接破壞牙周組織并干擾骨組織的正常代謝，導致牙槽骨吸收和牙齒松動。此外，致病性生物膜還促進了細菌耐藥性的發(fā)展，增加了牙周炎治療的難度，是牙周炎發(fā)生、發(fā)展和難以治愈的關(guān)鍵因素。

3、化學動力學（chemodynamic?therapy，cdt）是一種新興的抗菌治療策略，其核心原理是通過金屬離子的催化反應(yīng)在病灶部位產(chǎn)生活性氧（reactive?oxygen?species，ros），從而實現(xiàn)對病原體的殺傷。氧化錳納米酶具有成本低、制備簡單、生物毒性低等優(yōu)點。并且，由于其具有多種價態(tài)和多種結(jié)構(gòu)形態(tài)，以及電子和氧氣的快速轉(zhuǎn)移等特點，因此，其被認為是一種具有應(yīng)用潛力的cdt催化劑。氧化錳納米酶能夠在生理條件下模擬過氧化物酶活性，高效催化細菌微環(huán)境中過氧化氫轉(zhuǎn)化為高毒性羥自由基。這種內(nèi)源性ros爆發(fā)機制突破了傳統(tǒng)光動力療法對外部光激發(fā)的依賴，實現(xiàn)了無創(chuàng)、持續(xù)的抗微生物效應(yīng)。此外，與傳統(tǒng)的抗生素相比，氧化錳納米酶具有獨特的優(yōu)勢：因為其抗菌機制是通過ros的氧化作用，而不是通過特定的分子靶點，因此，它不會導致細菌耐藥性的產(chǎn)生。氧化錳納米酶還能促進組織的修復(fù)和再生，特別是在治療由耐藥性生物膜感染引起的難治性傷口方面表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

4、然而，盡管氧化錳納米酶在抗菌領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力，其實際應(yīng)用仍面臨多重挑戰(zhàn)。納米酶的催化活性受多種因素影響，如過氧化氫濃度，ph值等。而體內(nèi)復(fù)雜的生理環(huán)境往往難以達到納米酶催化的最佳條件，進而影響其發(fā)揮抗菌效果，難以滿足臨床需求。從作用機制來看，二氧化錳納米酶主要通過釋放錳離子（mn2+）與過氧化氫發(fā)生類fenton反應(yīng)，生成具有強氧化性的羥基自由基和超氧陰離子等活性氧。然而，在模擬生理環(huán)境中，mn2+的釋放濃度通常低于0.5μm，遠低于傳統(tǒng)fenton反應(yīng)所需的最佳濃度（5-10μm），導致ros生成效率低下。這種局限性源于二氧化錳納米晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性：其緊密的晶格結(jié)構(gòu)阻礙了mn2+的有效溶出，而表面修飾或尺寸調(diào)控雖能部分改善離子釋放行為，卻可能引發(fā)納米材料團聚或生物相容性下降等新問題。此外，二氧化錳納米酶的催化活性表現(xiàn)出顯著的環(huán)境敏感性，其抗菌效能受多重環(huán)境參數(shù)動態(tài)調(diào)控。其中，過氧化氫濃度的影響尤為關(guān)鍵，特別是在細菌生物膜微環(huán)境中，內(nèi)源性過氧化氫的濃度梯度對納米酶的催化路徑及抗菌效果具有決定性作用。研究表明，當過氧化氫濃度較高時（如生物膜局部積累的過氧化氫濃度≥100μm），其作為類fenton反應(yīng)底物的有效性顯著提升，通過加速mn-o鍵斷裂促進mn2+溶出，并驅(qū)動高活性羥基自由基的生成，抗菌效率可增強2-3倍。然而，在低過氧化氫濃度（<50?μm）條件下，納米酶的催化路徑轉(zhuǎn)向以o2生成為主，導致氧化能力較弱的單線態(tài)氧或超氧陰離子占比增加，抗菌活性顯著受限。值得注意的是，細菌生物膜內(nèi)過氧化氫的時空異質(zhì)性可能進一步限制納米酶的催化效率：生物膜基質(zhì)中的抗氧化酶（如過氧化氫酶）和還原性代謝產(chǎn)物會快速清除過氧化氫，形成局部“催化底物匱乏區(qū)”，從而削弱高活性羥基自由基的持續(xù)生成能力。

5、綜上，氧化錳納米酶通過ros介導的化學動力效應(yīng)展現(xiàn)出高效清除耐藥菌生物膜的潛力，其優(yōu)勢在于無創(chuàng)催化、抗耐藥性及促組織修復(fù)的多功能協(xié)同。然而，mn2+釋放動力學受限（如表面鈍化、晶格穩(wěn)定性）及催化活性對微環(huán)境的高度敏感性，導致ros生成效率難以滿足理想抗菌的需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種負載群體感應(yīng)抑制劑的納米復(fù)合材料的制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供如下技術(shù)方案：一種負載群體感應(yīng)抑制劑的納米復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

3、將mno2納米粒子分散于聚烯丙基胺鹽酸鹽水溶液中，進行表面修飾，隨后進行離心處理，收集產(chǎn)物，得到mno2/pah復(fù)合物；

4、將mno2/pah復(fù)合物分散于聚丙烯酸水溶液中，進行二次修飾，隨后進行離心處理，收集產(chǎn)物，得到修飾后的納米粒子；

5、將修飾后的納米粒子與mgcl2溶液混合，并進行超聲處理和陳化處理，隨后進行離心處理，收集產(chǎn)物，得到mno2-mg復(fù)合物；

6、采用化學還原法使鉑納米粒子原位生長并負載于mno2-mg復(fù)合物的表面，得到mno2-mg/pt納米復(fù)合材料；

7、選擇基于疊氮化物-氮烯化學的表面固定策略，將(z)-4-溴-5-(溴亞甲基)-2(5h)-呋喃酮負載在mno2-mg/pt納米復(fù)合材料上，得到mno2-mg/pt@bbf納米復(fù)合材料。

8、優(yōu)選地，所述mno2納米粒子的制備方法包括以下步驟：

9、將kmno4溶液與油酸進行混合，于恒溫水浴中磁力攪拌反應(yīng)；待反應(yīng)體系自然冷卻至室溫后，進行離心收集棕黑色沉淀；然后去除殘余反應(yīng)物，得到所述mno2納米粒子。

10、優(yōu)選地，所述聚烯丙基胺鹽酸鹽水溶液的濃度為0.5-1.5?mg/ml；所述聚丙烯酸水溶液的濃度為0.2-0.8?mg/ml。

11、優(yōu)選地，所述mgcl2溶液的濃度為0.1-0.3?mol/l。

12、優(yōu)選地，采用化學還原法使鉑納米粒子原位生長并負載于mno2-mg復(fù)合物的表面，得到mno2-mg/pt納米復(fù)合材料的步驟，具體包括：

13、將聚乙烯吡咯烷酮與檸檬酸鈉共同溶解于超純水中，得到混合溶液；

14、將上述混合溶液轉(zhuǎn)移至75-85?℃恒溫水浴中，保持機械攪拌，并以0.3-0.7?ml/min的速率緩慢滴加氯鉑酸水溶液進行反應(yīng)；

15、向反應(yīng)體系中逐滴加入抗壞血酸水溶液，隨后立即加入預(yù)分散的mno2-mg復(fù)合物水溶液進行反應(yīng)，使鉑納米粒子原位生長并負載于mno2-mg復(fù)合物的表面，然后經(jīng)分離純化，得到mno2-mg/pt納米復(fù)合材料。

16、優(yōu)選地，所述氯鉑酸水溶液的濃度為5-15?mmol/l；所述抗壞血酸水溶液的濃度為0.05-0.15?mol/l；所述mno2-mg復(fù)合物水溶液的濃度為0.2-0.6?mg/ml。

17、優(yōu)選地，選擇基于疊氮化物-氮烯化學的表面固定策略，將(z)-4-溴-5-(溴亞甲基)-2(5h)-呋喃酮負載在mno2-mg/pt納米復(fù)合材料上，得到mno2-mg/pt@bbf納米復(fù)合材料的步驟，具體包括：

18、向mno2-mg/pt納米復(fù)合材料水分散液中加入1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽溶液，在3-5?℃的恒溫搖床中進行振蕩活化；

19、將活化后的分散液進行離心處理，棄去上清，然后進行重復(fù)洗滌；

20、在避光條件下，將洗滌后的復(fù)合納米材料重新分散于tris-hcl緩沖液中，然后加入4-疊氮基苯胺鹽酸鹽溶液，于20-30?℃下進行攪拌反應(yīng)；

21、向反應(yīng)體系中加入丙酮混合均勻后靜置，使溶劑自然揮發(fā)，隨后，在紫外燈下進行照射處理，誘導疊氮基轉(zhuǎn)化為高活性氮烯中間體并捕獲(z)-4-溴-5-(溴亞甲基)-2(5h)-呋喃酮分子，然后經(jīng)分離純化，得到mno2-mg/pt@bbf納米復(fù)合材料。

22、優(yōu)選地，所述mno2-mg/pt納米復(fù)合材料水分散液的濃度為1-3?mg/ml；所述1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽溶液的終濃度為1-3?mmol/l；所述4-疊氮基苯胺鹽酸鹽溶液的終濃度為0.5-1.5?mmol/l。

23、本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種采用上述制備方法制得的納米復(fù)合材料。

24、本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種上述的納米復(fù)合材料在制備牙周炎治療藥物和/或抗菌藥物中的應(yīng)用。

25、本發(fā)明提供的一種負載群體感應(yīng)抑制劑的納米復(fù)合材料的制備方法，設(shè)計原子摻雜錳氧化物負載小分子抑制劑的納米材料，引入pt?nps，通過強金屬相互作用，使mn2+含量升高；引入mg2+提升內(nèi)源性過氧化氫含量；引入群體感應(yīng)抑制劑（bbf），抑制生物膜的形成，促進·oh在生物膜的滲透。本發(fā)明旨在增強化學動力學效率，協(xié)同生物膜抑制效應(yīng)，實現(xiàn)高效治療牙周炎。