卡那霉素协同CuO/CuO复合材料靶向细菌细胞壁的抑菌研究

作     者：胡瑞玲 陈惠惠 王嘉伟 汪艳 李佳融 张怡菲 郭家伟 郭少波 季晓晖 

作者机构：陕西理工大学化学与环境科学学院 陕西理工大学生物科学与工程学院 

出 版 物：《复合材料学报》 (Acta Materiae Compositae Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：陕西省科技厅项目 ( 2024JC-YBQN-0143 ) 陕西理工大学基础研究基金( SLGRC202412 ) 

主　　题：氧化亚铜 硫酸卡那霉素 协同抑菌 

摘      要：随着耐药菌的出现，以传统抗生素为代表的抑菌剂药用价值逐步降低，因此，急需开发新型抗菌剂来解决细菌耐药和提升抗生素药效问题。本文用[Cu(NO3)2·3H2O]和N2H4·H2O制备纳米氧化亚铜(Cu2O/CuO)，最后通过“浸渍法将硫酸卡那霉素(Kanamycin)负载到纳米氧化亚铜上得到卡那霉素协同Cu2O/CuO (Cu2O/CuO-Kanamycin)纳米复合材料，并对Cu2O/CuO-Kanamycin复合材料的形貌结构、元素含量和键合方式等进行系统表征。以模型菌革兰氏阴性菌大肠杆菌(E. coli)、革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌 (S. aureus)和耐卡那霉素-沙门氏菌(D-Salm)为对象研究Cu2O/CuO-Kanamycin复合材料的抑菌效率及其作用机制。表征结果显示，制备的实心立方体Cu2O/CuO结构，因与空气有较小的接触面积而相对稳定，可与Kanamycin的-OH基团相互吸引并发生配位键合。抑菌活性表明，Cu2O/CuO-Kanamycin复合物在50 μg/mL浓度下，20 min内对E. coli、S. aureus和D-Salm的抑菌率超过99%，其中对E. coli敏感性更高。抑菌机制证明，复合材料主要通过破坏细菌细胞壁的结构而使细菌死亡。此研究不仅可提升传统抗生素的药用价值，且对耐药菌的抗菌性能显著提高，同时为医疗材料和环境卫生等领域提供广泛的科学依据。