技术摘要：
本发明公开了一种兼具选择性及光热抗菌性能的纳米片层、制备方法及其应用，属于抗菌生物材料技术领域，本发明所述的抗菌纳米片层由二甲氧基柱[5]芳烃与苝二酰亚胺衍生物以共价组装方式形成，苝基团在大肠杆菌的特异性作用下可以被还原为自由基阴离子，自由基阴离子在80  全部
背景技术：
细菌感染作为人类公共卫生和健康的一大威胁，已经越来越成为导致许多发展中 国家和欠发达地区人口死亡的主要原因。近些年，由于抗生素类药物的广泛应用，细菌感染 在得到一定程度抑制的同时，又衍生了新的更大的问题，即具有多药耐药性的超级细菌的 出现。超级细菌对多种抗生素具有耐药性，根据相关机构人员预测，到2050年，这些超级细 菌每年可能会杀死超过1千万人，死亡率甚至可能超过癌症。因此，如何设计和开发非常规 抗生素的策略用于对抗超级细菌等病原体迫在眉睫。 近些年来，关于开发光热疗法用于应对耐药病原体的研究如火如荼。对于耐药性 的微生物，当其表面升温达到50℃以上就可以使得病原体的死亡，并且可以避免耐药性。到 目前为止，一系列的功能材料已经被开发为光热转换材料，例如无机纳米材料，碳纳米材料 或者共轭功能高分子等。通过使用这些具有优良光热转换效率的功能材料，可以有效的应 对耐药性微生物，并且已经成为了一种潜在的临床策略。但如何开发对各种细菌具有优异 选择性的新型光热剂和策略仍然势在必行。
技术实现要素：
本发明的目的是为应对超级细菌而制备一种兼具选择性及光热抗菌性能的纳米 片层、制备方法及其应用，为开发更多新型的光热转换材料提供思路。本发明所述的抗菌纳 米片层由二甲氧基柱[5]芳烃与苝二酰亚胺衍生物以共价组装方式形成，苝基团在大肠杆 菌的特异性作用下可以被还原为自由基阴离子，自由基阴离子在808nm近红外光的照射下， 将光能转换为热能，使得局部温度升高，实现光热抗菌。 本发明通过如下技术方案实现： 一种兼具选择性及光热抗菌性能的纳米片层，由二甲氧基柱[5]芳烃与苝二酰亚 胺衍生物以共价组装方式形成，通过二甲氧基柱[5]腰部的溴基团与苝二酰亚胺衍生物两 侧的叔胺基团反应得到表面带有正电荷的二维纳米片层结构，其具有如下结构式： 4 CN 111569074 A 说　明　书 2/6 页 本发明还提供了一种兼具选择性及光热抗菌性能的纳米片层的制备方法，具体包 括如下步骤： S1：以二甲氧基柱[5]芳烃为原料,并利用NBS反应对其进行腰部溴代得到化合物 Ⅰ； S2:苝四甲酸二酐和N,N-二甲基乙二胺反应得到化合物Ⅱ； S3：化合物Ⅰ和化合物Ⅱ反应共价组装得到纳米片层。 优选地，步骤S1中所述反应的具体条件为:将二甲氧基柱[5]芳烃溶于四氯化碳 中,然后分等量四批次对NBS进行投料，在70℃温度下反应20小时，反应结束后向体系中加 入100-300mL质量分数10％的亚硫酸氢钠溶液，萃取并收集有机相，用旋转蒸发仪进行浓 缩，然后向溶液中加入100-200mL的正己烷沉淀得到化合物Ⅰ。 优选地，所述二甲氧基柱[5]芳烃与四氯化碳的摩尔体积比为1-3：60-200；二甲氧 基柱[5]芳烃与NBS的摩尔比为1-3：5.6-16.7。 优选地，步骤S2中所述反应的具体条件为:将苝四甲酸二酐溶于N,N-二甲基乙二 胺中，75℃加热回流过夜，抽滤得到滤饼，然后分别用甲醇及二氯甲烷各冲洗三遍，真空干 燥得到化合物Ⅱ。 优选地，所述苝四甲酸二酐与N,N-二甲基乙二胺的摩尔比为1-5:100-500。 优选地，步骤S3中所述反应的具体条件为:将化合物Ⅰ和化合物Ⅱ溶于50-500mL的 DMF中,在80℃温度下反应6小时，纯水透析后得到纳米片层。 优选地，所述化合物Ⅰ与化合物Ⅱ的摩尔比为0.1-5:0.3-15。 本发明还提供了一种兼具选择性及光热抗菌性能的纳米片层在光热抗菌纳米材 料方面的应用。 与现有技术相比，本发明的优点如下： 5 CN 111569074 A 说　明　书 3/6 页 1)本发明所需的原料易得、成本适中、制备步骤简单易行； 2)本发明利用共价组装的方式，制备出可以选择性被大肠杆菌还原的纳米片层, 其与细菌结合能力强,被还原后具有良好光热转换效果,构建出稳定高效安全的具有光热 效果的抗菌体系,且不易使细菌产生耐药性； 3)本发明采用的原料及辅料无毒、工艺温和、环境友好，符合国家提倡的绿色产业 政策和方针；并且为开发更多相关的新型纳米抗菌材料提供了灵感和思路。 附图说明 为了更清楚地说明本发明