专利名称：细菌群体感应信号分子ai-1印迹聚合物的制备方法
技术领域：
本发明涉及细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法。
背景技术：
近年来，我国抗生素的使用泛滥成灾，无论疾患轻重都在使用，而且经常大量盲目长时间联合用药。随着抗生素的广范应用，微生物的耐药谱越来越广、耐药强度越来越高， 耐药性形成的速度越来越快。因此，建立新的治疗模式是十分必要的。研究发现，病原菌的致病毒性是由一种被称为群体感应(Quorum Sensing, QS)的调控机制所控制的。QS是微生物通过细胞密度变化控制基因表达的一种分子机制。微生物细胞在生长过程中能够产生并释放一种被称为自体诱导剂(autoinducer，Al)的QS信号分子，这种信号分子能够自由通过细胞膜，其分子浓度与细胞密度呈正相关，使细胞能够通过QS信号感受其周围的细胞数量。当信息分子的浓度达到一个阈值时，就能启动菌体中相关致病基因的表达。现在通过合成QS信号分子的抑制剂，可以抑制细菌毒力因子的表达，在降低细菌致病力的同时， 又不致使细菌产生耐药性。在水稻、大蒜、豌豆和香草等高等植物中都存在天然的QS信号分子抑制剂，但是由于含量太少，分离提纯的浓度不够。人工合成的QS信号分子抑制剂包括呋喃酮类化合物、吡咯酮类化合物、二酮呱嗪类化合物、取代的酰基高丝氨酸内酯类化合物、寡肽类化合物和激素类化合物。这些物质的抑制效果较差，而且有些还具有毒性和副作用。
发明内容
本发明是要解决现有的人工合成的QS信号分子抑制剂的抑制效果较差，而且有些还具有毒性和副作用的问题，提供一种细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法。本发明细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法，按以下步骤进行 一、采用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子；二、以步骤一制备的Fe3O4磁性纳米粒子为原料，用溶胶凝胶法制备Fe3O4OSiO2核壳式微球；三、Fe3O4OSiO2核壳式微球的双键改性取 Fe3O4OSiO2核壳式微球500mg，超声分散于50 70mL甲苯中，然后加入3 5mL硅烷偶联剂KH570，密封条件下通N2除氧30 40min，混合均匀，得到混合物X，再将2 4mL三乙胺加入到混合物X中，在70 90°C下磁力搅拌反应23 25h，得产物，用无水甲苯洗涤产物5次，然后用无水乙醇洗涤产物5次，再于35 45°C干燥23 25h，得到表面接枝双键的磁性微球Fe3O4OSiO2-C = C ;四、将Immol的AI-I加入到50 70mL的乙腈中，然后依次加入O. 3 O. 5g甲基丙烯酸、2 3g 二乙烯基苯和150 250mg步骤三获得的磁性微球 Fe3O4OSiO2-C = C，超声分散20 30min，得混合物Y，在密封条件下向混合物Y中通N2除氧 IOmin,然后向混合物Y中注入5mL浓度为10mg/mL的AIBN乙腈溶液,在氮气保护下于6(TC 油浴反应24h，得到细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物。本发明制备的印迹聚合物通过吸附信号分子AI-1，减少信号分子AI-I的浓度，来抑制细菌毒力因子的表达。本发明制备的印迹聚合物对细菌群体感应信号分子AI-I的抑制效果好，对信号分子AI-I的吸附率能达到61 % 73. 2%，且无毒性和副作用。
图I为具体实施方式
六中制备的印迹聚合物的表面形貌图；图2为具体实施方式
六中对AI-I的吸附曲线图。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的任意组合。
具体实施方式
一本实施方式细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法，按以下步骤进行一、采用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子；二、以步骤一制备的Fe3O4 磁性纳米粒子为原料，用溶胶凝胶法制备Fe3O4OSiO2核壳式微球；三、Fe3O4OSiO2核壳式微球的双键改性取Fe3O4OSiO2核壳式微球500mg，超声分散于50 70mL甲苯中，然后加入 3 5mL硅烷偶联剂KH570，密封条件下通N2除氧30 40min，混合均匀，得到混合物X，再将2 4mL三乙胺加入到混合物X中，在70 90°C下磁力搅拌反应23 25h，得产物，用无水甲苯洗涤产物5次，然后用无水乙醇洗涤产物5次，再于35 45°C干燥23 25h，得到表面接枝双键的磁性微球Fe3O4OSiO2-C = C ;四、将Immol的AI-I加入到50 70mL的乙腈中，然后依次加入O. 3 O. 5g甲基丙烯酸、2 3g 二乙烯基苯和150 250mg步骤三获得的磁性微球Fe3O4OSiO2-C = C，超声分散20 30min，得混合物Y，在密封条件下向混合物Y中通N2除氧lOmin，然后向混合物Y中注入5mL浓度为10mg/mL的AIBN乙腈溶液，在氮气保护下于60°C油浴反应24h，得到细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中采用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子的具体方法为将40mL O. 09 O. lg/mL的FeCl2溶液、 40mL0. 22 O. 25g/mL的FeCl3溶液和IOmL蒸馏水混合均匀，得混合溶液A，然后向混合溶液A中通N2气30min，保持N2气氛围，将混合溶液A于60°C油浴，然后向混合溶液A中加入 30mL质量浓度为25% 28%的氨水，再加热至65°C，得混合溶液B，然后逐滴向混合溶液B 中加入6mL油酸，在65°C油浴Ih后升温至90°C，熟化30min，得混合溶液C，再向混合溶液 C中滴加lmol/L的HCl至混合溶液C的pH值为4，获得Fe3O4沉淀，将Fe3O4沉淀先用水洗涤5次，再用体积浓度为96%的乙醇溶液洗涤5次，然后在40°C下真空干燥24h，得到具有黑色金属光泽的Fe3O4磁性纳米粒子。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是步骤二中用溶胶凝胶法制备Fe3O4OSiO2核壳式微球的具体方法为将步骤一制备的Fe3O4磁性纳米粒子溶于甲苯中，配置成浓度为20mg/mL的油基磁流体，向5mL油基磁流体中依次加入IOmL水、 IOmL异丙醇和3mL质量浓度为25 % 28 %的氨水，搅拌均匀，然后再逐滴加入6mLTE0S，反应16h,得Fe3O4OSiO2核壳式微球。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤三中反应在密封条件下进行。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至四之一不同的是步骤四中反应在密封条件下进行。其它与具体实施方式
一至四之一相同。
具体实施方式
六本实施方式细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法，按以下步骤进行一、采用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子将3. 9750g FeCl2溶于 40mL蒸馏水中得FeCl2溶液，将9. 4574g FeCl3溶于40mL蒸馏水中得FeCl3溶液，然后将 FeCl2溶液、FeCl3溶液和IOml蒸馏水放入四口瓶中混合均匀，得混合溶液，然后往混合溶液中通N2气30min，保持N2气氛围，将四口瓶于60°C油浴，然后向四口瓶中加入30mL质量浓度为25%的氨水，再加热至65°C，然后逐滴向四口瓶中加入6mL油酸，在65°C油浴Ih后升温至90°C，熟化30min，再向四口瓶中滴加lmol/L的HCl至混合溶液C的pH值为4，获得Fe3O4沉淀，将Fe3O4沉淀先用水洗涤5次，再用体积浓度为96%的乙醇溶液洗涤5次，然后在40°C下真空干燥24h，得到具有黑色金属光泽的Fe3O4磁性纳米粒子；二、以Fe3O4磁性纳米粒子为原料，用溶胶凝胶法制备Fe3O4OSiO2核壳式微球将步骤一制得的Fe3O4磁性纳米粒子溶于甲苯中，配置成浓度为20mg/mL的油基磁流体,取5mL油基磁流体加入到三口瓶中，再向三口瓶中依次加入IOmL水、IOmL异丙醇和3mL质量浓度为25 %的氨水，搅拌均匀， 然后向三口瓶中逐滴加入6mL TEOSiS 16h，得Fe3O4OSiO2核壳式微球；三、Fe3O4OSiO2核壳式微球的双键改性取Fe3O4OSiO2核壳式微球500mg，超声分散于60mL甲苯中，然后加入 4mL硅烷偶联剂KH570，通N2除氧30min，混合均匀，得到混合物X，再将3mL三乙胺加入到混合物X中，在80°C下磁力搅拌反应24h，得产物，用无水甲苯洗涤产物5次，然后用无水乙醇洗涤产物5次，再于40°C干燥24h，得到了表面接枝双键的磁性微球Fe3O4OSiO2-C = C ;四、 将Immol的AI-I加入到60mL的乙腈中，然后依次加入O. 344g甲基丙烯酸、2. 6g 二乙烯基苯和200mg步骤三获得的磁性微球Fe3O4OSiO2-C = C，超声分散20min，得混合物Y，在密封条件下向混合物Y中通N2除氧lOmin，然后向混合物Y中注入5mL浓度为10mg/mL的AIBN 乙腈溶液，在氮气保护下于60°C油浴反应24h，得到细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物。本实施方式中AI-I为N-(3_氧代己酰)-L-高丝氨酸内酯,购买自sigma-aldrich 公司。本实施方式制备的印迹聚合物的表面形貌如图I所示，Fe3O4包裹二氧化硅后，表面光滑，粒径分布较均匀，成球形尺寸统一，平均直径500nm。二氧化硅层有效的阻隔了四氧化三铁粒子直接的磁性偶极作用，分散性较好。同时，其表面丰富的硅羟基可以用于有机表面修饰。为验证本实施方式制备的印迹聚合物对AI-I的吸附性能，进行以下实验按本实施方式的方法制备不加入AI-I的印迹聚合物(除了在步骤四不加入AI-I外，其他步骤与本实施方式相同)，为空载聚合物。将2. 5mg的本实施方式的印迹聚合物和2. 5mg的空载聚合物分别放入到含有 4mL 浓度为 O. 2mol/L、0. 15mol/L、0. lmol/L,O. 075mol/L、0. 05mol/L、
0.0375mol/L、0. 025mol/L和0. 0125mol/L的AI-1乙醇溶液的离心管中，放置在回旋式振荡器上振荡。振荡24h磁性分离样品，用紫外光谱仪测定吸附后AI-I的浓度，测出本实施方式的印迹聚合物和空载聚合物对AI-I的吸附量，吸附曲线如图2所示，图2中-■-为本实施方式的印迹聚合物，- -为空载聚合物；图2中横坐标为组别，I组AI-I乙醇溶液中 AI-I浓度为O. 0125mol/L, 2组AI-I乙醇溶液中AI-I浓度为O. 025mol/L, 3组AI-I乙醇溶液中AI-I浓度为O. 0375mol/L, 4组AI-I乙醇溶液中AI-I浓度为O. 05mol/L, 5组AI-I乙醇溶液中AI-I浓度为O. 075mol/L，6组AI-I乙醇溶液中AI-I浓度为O. lmol/L，7组AI-1 乙醇溶液中AI-I浓度为O. 15mol/L, 8组AI-1乙醇溶液中AI-1浓度为O. 2mol/L。由图2 可看出本实施方式的印迹聚合的吸附量大于空载聚合物的吸附量，本实施方式的印迹聚合对信号分子AI-I的吸附率达到62. 7%。
权利要求
1.细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法，其特征在于细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法，按以下步骤进行一、采用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子；二、以步骤一制备的Fe3O4磁性纳米粒子为原料,用溶胶凝胶法制备Fe3O4OSiO2核壳式微球；三、Fe3O4OSiO2核壳式微球的双键改性取Fe3O4OSiO2核壳式微球500mg，超声分散于50 70mL甲苯中，然后加入3 5mL硅烷偶联剂KH570，密封条件下通N2除氧30 40min,混合均匀，得到混合物X，再将2 4mL三乙胺加入到混合物X中，在70 90°C下磁力搅拌反应23 25h，得产物，用无水甲苯洗涤产物5次，然后用无水乙醇洗涤产物5次，再于35 45°C干燥23 25h，得到表面接枝双键的磁性微球Fe3O4OSiO2-C = C ;四、将Immol 的AI-I加入到50 70mL的乙腈中，然后依次加入O. 3 O. 5g甲基丙烯酸、2 3g 二乙烯基苯和150 250mg步骤三获得的磁性微球Fe3O4OSiO2-C = C，超声分散20 30min，得混合物Y，在密封条件下向混合物Y中通N2除氧lOmin，然后向混合物Y中注入5mL浓度为 10mg/mL的AIBN乙腈溶液，在氮气保护下于60°C油浴反应24h，得到细菌群体感应信号分子 AI-I印迹聚合物。
2.根据权利要求I所述的细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法，其特征在于步骤一中采用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子的具体方法为将40mL0. 09 O. Ig/ mL的FeCl2溶液、40mL O. 22 O. 25g/mL的FeCl3溶液和IOmL蒸馏水混合均匀，得混合溶液A，然后向混合溶液A中通N2气30min，保持N2气氛围，将混合溶液A于60°C油浴，然后向混合溶液A中加入30mL质量浓度为25% 28%的氨水，再加热至65°C，得混合溶液B， 然后逐滴向混合溶液B中加入6mL油酸，在65°C油浴Ih后升温至90°C，熟化30min，得混合溶液C，再向混合溶液C中滴加lmol/L的HCl至混合溶液C的pH值为4，获得Fe3O4沉淀， 将Fe3O4沉淀先用水洗涤5次，再用体积浓度为96%的乙醇溶液洗涤5次，然后在40°C下真空干燥24h，得到具有黑色金属光泽的Fe3O4磁性纳米粒子。
3.根据权利要求I或2所述的细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法，其特征在于步骤二中用溶胶凝胶法制备Fe3O4OSiO2核壳式微球的具体方法为将步骤一制备的Fe3O4磁性纳米粒子溶于甲苯中，配置成浓度为20mg/mL的油基磁流体，向5mL油基磁流体中依次加入IOmL水、IOmL异丙醇和3mL质量浓度为25% 28%的氨水，搅拌均匀，然后再逐滴加入6mL TEOS,反应16h，得Fe3O4OSiO2核壳式微球。
4.根据权利要求3所述的细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法，其特征在于步骤三中反应在密封条件下进行。
5.根据权利要求4所述的细菌群体感应信号分子AI-I印迹聚合物的制备方法，其特征在于步骤四中反应在密封条件下进行。
全文摘要
细菌群体感应信号分子AI-1印迹聚合物的制备方法，涉及细菌群体感应信号分子AI-1印迹聚合物的制备方法。是要解决现有的人工合成的QS信号分子抑制剂的抑制效果较差，而且有些还具有毒性和副作用的问题。方法一、采用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子；二、以步骤一制备的Fe3O4磁性纳米粒子为原料，用溶胶凝胶法制备Fe3O4@SiO2核壳式微球；三、Fe3O4@SiO2核壳式微球的双键改性；四、制备细菌群体感应信号分子AI-1印迹聚合物。本发明制备的印迹聚合物对细菌群体感应信号分子AI-1的抑制效果好，对信号分子AI-1的吸附率能达到61％～73.2％，且无毒性和副作用。用于医疗领域。
文档编号B01J20/26GK102604010SQ20121010324
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月10日 优先权日2012年4月10日
发明者李欣, 王令 申请人:哈尔滨工业大学