本发明属于抗菌，具体涉及一种具有抗菌功能的纳米酶及其制备方法与应用。
背景技术：
1、细菌感染仍然是危害人类健康的重要杀手。其中，细菌感染引起的高致死率和高发病率已引起全世界人们的广泛关注。过去几十年来，抗生素的出现和广泛的应用改变了医学治疗的面貌，然而，长期滥用或不加控制地使用抗生素导致了愈多细菌出现耐药性，通过食物链威胁公众健康。
2、纳米酶是一种具有酶学特性的纳米材料，相比于天然酶，纳米酶具有制备简单，性质稳定，成本低等优点，并广泛应用于生物医学，工业，环境等领域。近年来基于纳米酶的抗菌方法得到了广泛的关注，被认为是一种有前景的替代性策略。纳米酶抗菌疗法通常是利用类过氧化物酶活性将过氧化氢(h2o2)分解为活性氧来杀死细菌，然而，目前多数纳米酶在中性条件下催化活性低，这严重阻碍了它们的抗菌效果。为了开发更高效的抗菌纳米酶，利用协同效应提高纳米酶的抗菌效果至关重要。
技术实现思路
1、基于现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有抗菌功能的纳米酶及其制备方法与应用。本发明的纳米酶具有优异的类过氧化酶活性和光热性，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌效果。
2、为了达到上述目的，本发明是采用下述的技术方案实现的：。
3、一种具有抗菌功能的纳米酶，所述纳米酶包括由tp-ta-cof包裹到fe-mof上形成的有机-无机复合材料fe-mof@tp-ta-cof，所述fe-mof@tp-ta复合材料的表面上负载有cus，形成fe-mof@tp-ta-cof@cusx纳米酶，其中x表示cus的重量百分比，x=0.04,0.08,0.2,；所述fe-mof@tp-ta-cof@cusx具有近红外增强的类过氧化物酶活性。
4、本发明还提供了一种具有抗菌功能的纳米酶的制备方法，包括步骤如下：
5、（1）采用水热法制备fe-mof；
6、（2）采用进一步水热法合成fe-mof@tp-ta-cof有机-无机复合材料；
7、（3）采用原位硫化法合成了使得fe-mof@tp-ta有机-无机复合材料表面上负载cus，形成fe-mof@tp-ta-cof@cusx纳米酶。
8、进一步优选的，所述步骤（1）的具体操作如下：
9、将氨基对苯二甲酸（bdc-nh2）溶解在dmf中，然后加入fecl3⋅6h2o和dmf的混合物，在室温下搅拌1小时，向混合液中加入2mnaoh溶液，将所得混合物转移到聚四氟乙烯高压釜中，置于90-110℃下保温10-15h，冷却至室温后，产物离心，用dmf、甲醇洗涤，真空干燥，真空干燥时间为20-24小时，得到fe-mof。
10、进一步优选的，bdc-nh2与dmf的质量体积比为0.81：15，单位，g/ml，fecl3⋅6h2o和dmf的混合物中fecl3⋅6h2o与dmf的质量体积比为0.543：15，单位，g/ml。
11、进一步优选的，所述步骤（2）的具体操作如下：将1,3,5-三甲酰基间苯三酚(tp)，2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪(tapt)和fe-mof按照一定比例加入到盛有dmso的烧瓶中，将固体混合物加热，回流，回流的温度为120℃，回流时间为6h，将得到的溶液转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中，在烘箱中加热36h，加热温度为150℃，将上述混合物用乙醇洗涤三次，真空干燥过夜，得到fe-mof@tp-ta-cof。
12、根据本发明优选的，步骤（2）中，所述tp、tapt和fe-mof的质量比为1：1.2：4。
13、进一步优选的，所述步骤（3）的具体操作如下：将fe-mof@tp-ta-cof加入到去离子水中搅拌溶解，继续搅拌向分散液中加cu(no3)2⋅6h2o和c2h5ns；室温下继续搅拌1h后转移至聚四氟乙烯衬里的高压反应釜中，放入160℃的烘箱中反应5h，自然冷却后，通过离心收集沉淀；随后用dmf和无水乙醇分别洗涤沉淀物三次；最后将收集的产物在60℃的真空干燥箱中干燥12h。该产物命名为fe-mof@tp-ta-cof@cusx(x=0.04，0.08，0.2)，其中x表示cus的重量百分比。
14、进一步优选的，步骤（3）中，所述cu(no3)2⋅6h2o和c2h5ns的质量比为4：1。
15、进一步优选的，步骤（3）中，所述fe-mof@tp-ta-cof与去离子水的比例为0.1g：25ml。
16、本发明还提供了所述纳米酶在消杀金黄色葡萄球菌和大肠杆菌中的应用，在ph为4时，纳米酶的类过氧化物酶性能最优，在温度为50℃时催化活性最强。
17、根据本发明优选的，所述纳米酶的具体抗菌方法如下：
18、1）将实验过程中用到的移液枪抢头、离心管等在试验前先置于高温，灭菌锅中120℃高温处理。将10-15g胰蛋白陈、5-10g酵母粉和10-15gnacl溶于1l超纯水中，得到luria-bertani(lb)液体培养液，在液体培养液中加入18-20g琼脂得到固体培养基，配制好后放到高压灭菌锅中灭菌；将菌种加入到lb培养液中，放置于恒温37℃的摇床中，摇速为140rpm繁殖8-12h。离心收集细菌细胞，转速为5000rpm，离心3分钟，然后用缓冲液清洗3次，所述缓冲液为ph=7的pbs缓冲液，所述缓冲液的浓度为10mm，然后将得到的细菌分散到缓冲液中，菌种与缓冲液的体积比为1:250，通过紫外可见分光光度计测试细菌浓度，所述紫外分光光度计的波长为600nm，所述紫外分光光度计600nm处的吸光度为0.1，此时对用细菌浓度为~108cfu/ml；
19、2）为了探究fe-mof@tp-ta-cof@cus的体外抗菌功能，将细菌分为以下8组置于孔板中：(1)细菌；(2)细菌+近红外；(3)细菌+h2o2；(4)细菌+近红外+h2o2；(5)细菌+fe-mof@tp-ta-cof@cus；(6)细菌+fe-mof@tp-ta-cof@cus+h2o2；(7)细菌+fe-mof@tp-ta-cof@cus+近红外；(8)细菌+fe-mof@tp-ta-cof@cus+近红外+h2o2，所述细菌的浓度为1×106/cfuml-1所述h2o2的浓度为100µm；所述fe-mof@tp-ta-cof@cus的浓度为30µg/ml；(2)、(4)、(7)、(8)组进一步暴露于近红外nir激光下，所述nir激光的波长为808nm，功率为1.5w/cm2，照射时间为5分钟；nir照射后的步骤与(1)、(3)、(5)、(6)组相同。每孔中溶液的总体积为0.2ml。孵育4小时后，将100µl组（1）-（8）的菌悬液铺在琼脂培养板上，37℃孵育12小时，然后计数菌落。所有实验均进行三次重复。
20、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
21、1、本发明制得的fe-mof@tp-ta-cof@cus复合纳米材料具有优异的类过氧化物酶活性和光热性，并且表现处近红外增强类酶活性。因此在近红外照射下可以通过较强的类过氧化物酶活性释放出大量的活性氧，且凭借材料优异的光热性产生热量以此通过协同作用实现对细菌的消杀。
22、2、所述复合纳米酶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有显著的消杀作用。
23、3、所述复合纳米酶具有良好的生物相容性。
1.一种具有抗菌功能的纳米酶，其特征在于：所述纳米酶包括由tp-ta-cof包裹到fe-mof上形成的有机-无机复合材料fe-mof@tp-ta-cof，所述fe-mof@tp-ta复合材料的表面上负载有cus，形成fe-mof@tp-ta-cof@cusx纳米酶，其中x表示cus的重量百分比，x=0.04,0.08,0.2；
2.根据权利要求1所述的具有抗菌功能的纳米酶，其特征在于：在ph为4时，纳米酶的类过氧化物酶性能最优，在温度为50℃时催化活性最强。
3.一种如权利要求1-2中任一项所述的具有抗菌功能的纳米酶的制备方法，其特征在于：包括步骤如下：
4.根据权利要求3所述的具有抗菌功能的纳米酶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）的具体操作如下：
5.根据权利要求4所述的具有抗菌功能的纳米酶的制备方法，其特征在于：所述bdc-nh2与dmf的质量体积比为0.81：15，单位，g/ml，fecl3⋅6h2o和dmf的混合物中fecl3⋅6h2o与dmf的质量体积比为0.543：15，单位，g/ml。
6.根据权利要求3所述的具有抗菌功能的纳米酶的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）的具体操作如下：
7.根据权利要求6所述的具有抗菌功能的纳米酶的制备方法，其特征在于：所述tp、tapt和fe-mof的质量比为1：1.2：4。
8.根据权利要求3所述的具有抗菌功能的纳米酶的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）的具体操作如下：将fe-mof@tp-ta-cof加入到去离子水中搅拌溶解，继续搅拌向分散液中加cu(no3)2⋅6h2o和c2h5ns；室温下继续搅拌1h后转移至聚四氟乙烯衬里的高压反应釜中，放入160℃的烘箱中反应5h，自然冷却后，通过离心收集沉淀；随后用dmf和无水乙醇分别洗涤沉淀物三次；最后将收集的产物在60℃的真空干燥箱中干燥12h；该产物命名为fe-mof@tp-ta-cof@cusx(x=0.04，0.08，0.2)，其中x表示cus的重量百分比。
9.根据权利要求8所述的具有抗菌功能的纳米酶的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述cu(no3)2⋅6h2o和c2h5ns的质量比为4：1；
10.一种如权利要求1-2中任一项所述的具有抗菌功能的纳米酶或者一种如3-7中任一项制备方法制备的纳米酶在消杀金黄色葡萄球菌和大肠杆菌中的应用。
