一种具有pH指示作用的CO抗菌敷料的制备方法技术

本发明专利技术涉及生物医用材料技术领域，公开了一种具有pH指示作用的CO抗菌敷料的制备方法，首先制备苯酚红(PR)接枝的PCN

【技术实现步骤摘要】
一种具有pH指示作用的CO抗菌敷料的制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医用材料
，特别涉及一种具有pH指示作用的CO抗菌敷料的制备方法。

技术介绍

[0002]病毒、细菌、真菌等微生物对人类和动物具有普遍致病性，并引起各种严重疾病，导致极高的发病率和致死率。常见的疾病包括上呼吸道感染(URTI)、皮肤和软组织感染(SSI)、手术伤口感染(SWI)等。自发现青霉素以来，制药公司已经生产了许多含有抗生素的抗菌药物，改善了卫生条件。然而，近年来抗生素的广泛使用使细菌产生了耐药性，从世界各地患者中发现了许多新的耐药菌株(Hamley, Small Bioactive Peptides for Biomaterials Design and Therapeutics, Chemical Reviews, 2017, 117(24), 14015
‑
14041)。因此，研究不易引发细菌耐药性的抗菌策略是抗菌治疗的重要方向。
[0003]近年来，抗菌伤口敷料受到越来越多关注，目前大多数商业供应商都提供镀银或纳米颗粒浸渍敷料，虽然这种敷料的广谱抗菌效果已被证实，但一些研究也报道了银对哺乳动物细胞的细胞毒性和对伤口愈合过程的负面影响。此外，银基伤口敷料价格昂贵，而且人们一直担心纳米颗粒的吸收和纳米毒性问题。研究证明，伤口组织液pH条件在伤口愈合级联反应中发挥着至关重要的作用，损伤时，由于微血管的渗漏，创面的pH值降低，接近于有利于细菌感染的生理pH值。在伤口愈合期间，缺氧和乳酸产量增加等各种因素导致创面微环境的pH值下降(N. Ninan, A. Forget, V. Prasad Shastri, et al, ACS Applied Materials&Interfaces, 2016, 8, 28511
‑
28521)。因此，可以根据伤口处的pH值指示伤口治疗进程，确保治疗过程的安全有效性。
[0004]气体治疗作为一种新的治疗模式，可以利用气体分子治疗疾病，基于该治疗方法的众多优势，近年来受到越来越多的关注。(1)气体分子不易产生耐药性，可以提高耐药细胞对化疗药物的敏感性。(2)一些气体分子作为重要的内源性信号分子，在各种生理过程中发挥重要作用。近年来，科研工作者已经研究开发了五种典型的气体分子(氢气、一氧化氮、一氧化碳、硫化氢和二氧化硫)用于各种疾病的诊疗。其中，CO具有相对稳定的优势，在生理代谢和病理条件下具有多种潜在的治疗用途(细胞保护、抗凋亡抗癌和抗炎等)。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种具有pH指示作用的光控CO抗菌伤口敷料的制备方法，通过负载的苯酚红指示剂的颜色变化指示伤口感染情况，控制近红外(NIR)光源开/关调控体系温度，调节CO的释放量，实现按需启动的CO抗菌功效，进而达到高效可控的伤口治疗效果。本专利技术制备简单，安全可控，且不易产生细菌耐药性，在生物医疗领域具有潜在的应用前景。
[0006]技术方案：本专利技术提供了一种具有pH指示作用的CO抗菌敷料的制备方法，包括以下步骤：
S1. 将尿素和双氰氨研磨后置于马弗炉中煅烧反应，洗涤，得多孔g
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C3N4；S2. 以二环己基碳化二亚胺做脱水剂、二甲基吡啶为催化剂，加入含有丝素蛋白SF和多孔g
‑
C3N4的混合溶液中，搅拌混合均匀，反应一段时间后得到PCN
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SF；S3. 以二环己基碳化二亚胺做脱水剂、二甲基吡啶为催化剂，加入含有苯酚红PR和PCN
‑
SF的混合溶液中，搅拌混合均匀，反应一段时间后得到PR
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PCN
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SF溶液；S4. 以MSN为载体，将其溶于三氯甲烷中，液氮下冷冻、脱气，加入光热响应CO供体，避光、N2下搅拌，离心、洗涤、干燥后得MSN@FeCO纳米粒子；S5. 将N
‑
月桂酰肌氨酸钠、MSN@FeCO和PR
‑
PCN
‑
SF的水溶液混合，超声处理后置于硅胶模具中，经液氮冷冻完全后干燥，得复合气凝胶。
[0007]进一步地，S1中，所述尿素与双氰胺的质量比为3:1；和/或，S2中，所述多孔g
‑
C3N4、丝素蛋白SF、二环己基碳化二亚胺和二甲基吡啶的质量比为1:1:2:0.05；和/或，S3中，所述苯酚红PR、PCN
‑
SF、二环己基碳化二亚胺和二甲基吡啶的质量比为1:1:2:0.05；和/或，S4中，所述MSN、CO供体和三氯甲烷的质量比为5~20: 3~10: 2.5~10。
[0008]进一步地，S1中，所述煅烧温度为500
‑
540℃，煅烧时间为4
‑
5 h。
[0009]进一步地，S2中，反应温度为室温，反应时间为12~24 h；和/或，S3中，反应温度为室温，反应时间为12~24 h。
[0010]进一步地，S2中，所述丝素蛋白SF和多孔g
‑
C3N4的混合溶液中所用溶剂为CaCl2‑
H2O
‑
CH3CH2OH三元体系和LiBr
‑
H2O二元体系中的任一种，浴比为1: 10~30；和/或，S3中，所述苯酚红PR和PCN
‑
SF的混合溶液中所用溶剂为H2O、CH3CH2OH、二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮或环乙烷中的任一种，浴比为1: 10~30。
[0011]进一步地，S4中，所述搅拌时间为24~30 h，干燥温度为50
‑
60
°
C，干燥时间12~14 h。
[0012]进一步地，S4中，所述CO供体为Fe(CO)5或Fe3(CO)
12
中的任一种。
[0013]进一步地，S5中，所述MSN@FeCO和PR
‑
PCN
‑
SF的水溶液浓度为10~50 mg/mL。
[0014]进一步地，S5中，所述N
‑
月桂酰肌氨酸钠的浓度为1~4 mg/mL。
[0015]优选地，S1中，所述洗涤具体为先用浓度为0.1 mol/L的稀硝酸洗涤，再用去离子水洗涤；和/或，S5中，所述超声处理具体为先水浴超声处理1 h，再探头超声处理20~40 min；和/或，S5中，所述干燥具体为冷冻干燥机干燥2~3天。
有益效果
[0016]与现有技术相比，本专利技术以具有高生物相容性的丝素蛋白(SF)为伤口敷料基材，并利用化学接枝的方法将pH显色指示剂苯酚红(PR)和光热试剂(多孔g
‑
C3N4，PCN)稳固连接至SF，得到PR
‑
PCN
‑
SF复合材料，进一步利用冷冻干燥法将光热响应CO供体(MSN@FeCO)负载至PR
‑
PCN
‑
SF，获得MSN@FeCO<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有pH指示作用的CO抗菌敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 将尿素和双氰氨研磨后置于马弗炉中煅烧反应，洗涤，得多孔g
‑
C3N4；S2. 以二环己基碳化二亚胺做脱水剂、二甲基吡啶为催化剂，加入含有丝素蛋白SF和多孔g
‑
C3N4的混合溶液中，搅拌混合均匀，反应一段时间后得到PCN
‑
SF；S3. 以二环己基碳化二亚胺做脱水剂、二甲基吡啶为催化剂，加入含有苯酚红PR和PCN
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SF的混合溶液中，搅拌混合均匀，反应一段时间后得到PR
‑
PCN
‑
SF溶液；S4. 以MSN为载体，将其溶于三氯甲烷中，液氮下冷冻、脱气，加入光热响应CO供体，避光、N2下搅拌，离心、洗涤、干燥后得MSN@FeCO纳米粒子；S5. 将N
‑
月桂酰肌氨酸钠、MSN@FeCO和PR
‑
PCN
‑
SF的水溶液混合，超声处理后置于硅胶模具中，经液氮冷冻完全后干燥，得复合气凝胶。2.根据权利要求1所述的具有pH指示作用的光控CO抗菌伤口敷料的制备方法，其特征在于：S1中，所述尿素与双氰胺的质量比为3:1；和/或，S2中，所述多孔g
‑
C3N4、丝素蛋白SF、二环己基碳化二亚胺和二甲基吡啶的质量比为1:1:2:0.05；和/或，S3中，所述苯酚红PR、PCN
‑
SF、二环己基碳化二亚胺和二甲基吡啶的质量比为1:1:2:0.05；和/或，S4中，所述MSN、CO供体和三氯甲烷的质量比为5~20: 3~10: 2.5~10。3. 根据权利要求1所述的具有pH指示作用的光控CO抗菌伤口敷料的制备方法，其特征在于：S1中，所述煅烧温度为500
‑
540℃，煅烧时间为4
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5 h。4. 根据权利要求1所述的具有pH指示作用的光控CO抗菌伤口敷料的制备方法，其特征在于：S2中，反应温度为室温，...

【专利技术属性】
技术研发人员：路奇奇，孙静，叶玮，史逢军，刘静静，陈洁，张超，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：