一种可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。本发明专利技术以三聚氰胺为原料制备体相石墨相氮化碳，采用酸蚀和超声处理将体相石墨相氮化碳剥离成超薄的氮化碳纳米片；然后将制备的氮化碳纳米片分散液与胶原

【技术实现步骤摘要】
一种可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]伤口愈合通常伴随着细菌感染，通常需要使用抗生素进行治疗。然而，过度使用抗生素会导致耐药性和超级细菌的形成，也可能导致副作用损害免疫系统。虽然有些无机抗菌药物和有机抗菌剂具有广谱的抗菌能力，但它们大多具有体内毒性而且作用缓慢。
[0003]医用敷料主要功能是覆盖保护破损皮肤，提供有助于伤口愈合的环境。传统的医用敷料，如脱脂棉纱布、纱布条、棉球和棉膜等，临床上用于保护伤口，具备物理隔离功能，但必须定期更换，频繁切除可能会造成更多的组织损伤。此外，它们通常没有减少感染的能力。

技术实现思路

[0004]水凝胶是具有生物降解性和优异生物相容性以及亲水和环境友好的三维聚合物，水凝胶具有以下优点：(1)保湿、吸湿性良好，能有效保留伤口渗液同时不形成积液；(2)伤口组织处粘连程度轻，不易与伤口渗液粘连成痂，减轻换药时的疼痛及新生组织损伤；(3)可以作为抗菌剂和组织再生材料的载体，预防伤口感染促进伤口愈合。
[0005]本专利技术首次将氮化碳纳米片结合应用到水凝胶中，所得水凝胶具有优异的可见光响应的光催化抗菌效果，除了减轻细菌感染，本专利技术的水凝胶具有良好的生物相容性，可促进成纤维细胞增殖，从而促进伤口愈合。
[0006]本专利技术的目的在于提供一种可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶及其制备方法。本专利技术的水凝胶具有优异的可见光响应的光催化抗菌效果，良好的生物相容性和溶胀性能，在减轻细菌感染同时可吸收多余组织液，给伤口提供湿润的修复环境，促进成纤维细胞增殖，从而促进伤口愈合。
[0007]针对上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0008]一种制备可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶方法，所述方法是在胶原
‑
海藻酸钠溶液中加入氮化碳纳米片，混匀后加入交联剂，制得可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶；
[0009]所述胶原
‑
海藻酸钠溶液的制备过程如下：将胶原溶于醋酸溶液中，调节pH至中性，获得胶原溶液；将海藻酸钠溶于水中，获得海藻酸钠溶液；然后将所得的胶原溶液于海藻酸钠溶液混合，即得胶原
‑
海藻酸钠溶液。
[0010]在本专利技术的一种实施方式中，氮化碳纳米片相对胶原和海藻酸钠总质量的质量分数为3％
‑
7％。
[0011]在本专利技术的一种实施方式中，胶原
‑
海藻酸钠溶液中胶原与海藻酸钠的质量比为1：2。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，胶原溶液中胶原的质量浓度为1wt％；醋酸溶液的质量浓度为1wt％。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，海藻酸钠溶液中海藻酸钠浓度为2wt％。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，所述方法包括如下步骤：
[0015](1)将胶原充分溶于醋酸溶液中，后用氢氧化钠溶液调pH至中性，得胶原溶液，将海藻酸钠溶于离子水中，得海藻酸钠溶液；
[0016](2)在搅拌条件下，把步骤(1)中的海藻酸钠溶液加到步骤(1)中的胶原溶液中，充分搅拌，得胶原
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海藻酸钠溶液；
[0017](3)将氮化碳纳米片分散在去离子水中，超声处理30min，得氮化碳纳米片分散液；
[0018](4)将步骤(3)中的氮化碳纳米片分散液与步骤(2)中的胶原
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海藻酸钠溶液充分混合，加入交联剂，制得可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中所用的氢氧化钠溶液浓度为1M。
[0020]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中氮化碳纳米片分散液的浓度为0.6mg/mL
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5.4mg/mL。
[0021]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)中所用的氮化碳纳米片是以三氯氰胺为原料，具体制备过程为：将三聚氰胺放置于坩埚中，将其放置于马弗炉中在520℃下焙烧2h，研磨得到黄色粉末，即为体相石墨相氮化碳粉末；称取体相石墨相氮化碳粉末溶于浓硫酸中，搅拌2h后，缓慢地向浓硫酸中加入50mL去离子水，静置1
‑
2h，离心洗涤至上清呈中性后取沉淀；将沉淀分散在去离子水中，制成0.2mg/mL的分散液，分批超声破碎30min。将超声处理后的分散液旋蒸，收集得白色粉末，放置于真空干燥箱中干燥48h，获得氮化碳纳米片。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，步骤(4)中所用的交联剂为1％的氯化钙溶液。
[0023]本专利技术利用上述方法提供一种可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶。
[0024]本专利技术还提供将上述可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶应用于制备医用敷料中。
[0025]本专利技术的有益效果在于：
[0026]本专利技术的方法简单，条件温和可控；所得水凝胶拥有三维孔隙结构，能够吸除伤口渗出液，同时提供湿润的修复环境。
[0027]本专利技术的水凝胶对革兰氏阳性和革兰氏阴性菌均表现出优异的可见光响应的光催化抗菌效果(其中，对表皮葡萄球菌具有显著的抑制作用，存活率不超过15％。)，同时具有良好的生物相容性，可促进成纤维细胞增殖，有助于促进伤口愈合。
附图说明
[0028]图1为实施例4中制备的可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶示意图；
[0029]图2为实施例1
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5制得的水凝胶在可见光催化下对大肠杆菌进行抗菌实验所得平板菌落结果图；
[0030]图3为实施例1
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5制得的水凝胶在可见光催化下下对表皮葡萄球菌进行抗菌实验所得平板菌落结果图；
[0031]图4为实施例1
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5制得的水凝胶的细胞毒性结果图。
具体实施方式
[0032]以下结合具体实施例和附图来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特殊说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。
[0033]石墨相氮化碳纳米片的制备：称取10g三聚氰胺放置于坩埚中，将其放置于马弗炉中在520℃下焙烧2h，研磨得到黄色粉末，即为体相石墨相氮化碳粉末；称取200mg体相石墨相氮化碳粉末溶于8mL浓硫酸中，搅拌2h后，缓慢地向浓硫酸中加入50mL去离子水，静置1
‑
2h，离心洗涤至上清呈中性后取沉淀；将沉淀分散在去离子水中，制成0.2mg/mL的分散液，分批超声破碎30min。将超声处理后的分散液旋蒸，收集得白色粉末，放置于真空干燥箱中干燥48h，获得石墨相氮化碳纳米片。
[0034]实施例1：
[0035]称取20mg胶原溶于2mL 1％醋酸溶液中，充分搅拌使其溶解，后用1M氢氧化钠溶液调pH至中性，得胶原溶液。称取40mg海藻酸钠溶于2mL去离子水中，充分搅拌使其溶解，得海藻酸钠溶液。在搅拌条件下，将海藻酸钠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶的方法，其特征在于，所述方法是在胶原
‑
海藻酸钠溶液中加入氮化碳纳米片，混匀后加入交联剂，制得可见光响应的光催化抗菌促愈合水凝胶；其中，氮化碳纳米片相对胶原和海藻酸钠总质量的质量分数为3％
‑
7％；所述胶原
‑
海藻酸钠溶液的制备过程如下：将胶原溶于醋酸溶液中，调节pH至中性，获得胶原溶液；将海藻酸钠溶于水中，获得海藻酸钠溶液；然后将所得的胶原溶液于海藻酸钠溶液混合，即得胶原
‑
海藻酸钠溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述胶原
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海藻酸钠溶液中胶原与海藻酸钠的质量比为1：2。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，胶原溶液中胶原的质量浓度为1wt％；醋酸溶液的质量浓度为1wt％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，海藻酸钠溶液中海藻酸钠浓度为2wt％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将胶原充分溶于醋酸溶液中，后用氢氧化钠溶液调pH至中性，得胶原溶液；将海藻酸钠溶于离子水中，得海藻酸钠溶液；(2)在搅拌条件下，把步骤(1)中的海藻酸钠溶液加到步骤(1)中的胶原...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敬华，张慧杰，叶宝婷，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：