一种生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶及其制备方法和应用，制备方法包括以下步骤：(1)将多胺基聚合物水溶液与阴离子型聚合物水溶液在搅拌条件下共混，收集所得不溶物，得到聚电解质凝胶；(2)将聚电解质凝胶在二氧化氯水溶液中浸泡处理，得到二氧化氯缓释凝胶。本发明专利技术采用具有极高生物相容性的天然多胺基聚合物与同样具有较高生物安全性的阴离子型聚合物制备形成可降解、生物相容凝胶网络；凝胶内部的胺基与二氧化氯之间具有较强的络合作用，可以阻碍二氧化氯气体的快速释放；而三维聚合物网络也可降低内部水以及二氧化氯分子的迁移速率，共同实现二氧化氯缓释的效果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于抗菌药物领域，具体涉及一种生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]细菌和真菌感染会引发多种疾病，如果不及时清除感染的病菌，严重时可能有生命危险。自从青霉素的发现以来，人们已经广泛的使用抗生素药物。然而过度地依赖抗生素药物可能会导致耐药菌的产生以及抗菌效果的减弱，同时一种抗生素只对特定的菌有效，因此非抗生素类的广谱抗菌类药物的研发具有重要的应用价值。
[0003]二氧化氯是目前使用的消毒剂中最理想的一种。与其它含氯消毒剂相比，它消毒过程中不产生有机氯，因此更加安全。同时与需要高压放电而制备的臭氧相比，二氧化氯的成本更低、更容易制备。但是二氧化氯的一大缺点就是它是一种易爆的气体，同时其水溶液会自发歧化而失效，因此难以储存。
[0004]基于二氧化氯的消毒剂较多以亚氯酸盐固体或溶液的形式储存，在需要的时候加酸活化而释放出二氧化氯气体。但是这种方式有很大的局限性：即亚氯酸盐具有很强的毒性，是三类致癌物，不易直接与人体接触。因此利用此原理生成二氧化氯的产品多用于环境消毒、污水处理等领域，而不会直接用于人体的抗菌治疗。为降低二氧化氯的分解速率及延长存放时间，有研究者专利技术了超纯二氧化氯溶液的制备方法(Canada Patent No.CA2674890A1)，并已成功制成产品。但此类产品由于是溶液形式，因此持续时间短，无法长时间维持抑菌效果。
[0005]通过凝胶对二氧化氯进行负载，可以有效避免二氧化氯溶液释放过快的问题，近年来受到了很多关注，如专利文献201910912780.X公开了空气净化凝胶组合物及其制备方法，该文献提出了将二氧化氯溶液与凝胶剂、二氧化钛、活性炭粉等助剂进行混合，制备了可用于空气净化的二氧化氯缓释凝胶。但是上述二氧化氯凝胶多数无法兼顾生物安全性和可控、长期释放。具有生物安全性的二氧化氯凝胶在辅助临床治疗、食品保鲜、家庭空气消毒等领域具有重要的应用价值；而二氧化氯可控、长期释放的特征可以极大地提高凝胶的应用价值。

技术实现思路

[0006]为了解决上述现有技术的问题，本专利技术提供一种生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶及其制备方法和应用。
[0007]本专利技术通过以下技术方案实现：
[0008]一种生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0009](1)将多胺基聚合物水溶液与阴离子型聚合物水溶液在搅拌条件下共混，收集所得不溶物，得到聚电解质凝胶；
[0010](2)将聚电解质凝胶在二氧化氯水溶液中浸泡处理，得到二氧化氯缓释凝胶。
[0011]优选的，步骤(1)中，还包括：所得不溶物定形后，置于含交联剂的溶液中浸泡处理，然后将所得凝胶透析，得到聚电解质凝胶。
[0012]进一步的，步骤(1)中，所述交联剂为盐酸、乙酸、硫酸、磷酸、柠檬酸、氯化钙、氯化铁、氯化铝、硫酸铁、硫酸铝、三聚磷酸钠、三聚磷酸钾、戊二醛、京尼平、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚中一种或多种的混合物。
[0013]优选的，步骤(1)中，所述多胺基聚合物为壳聚糖、季铵化壳聚糖、羧甲基壳聚糖、羟丙基壳聚糖、丁二酰壳聚糖、胺糖化壳聚糖、明胶、季铵化明胶、甲基丙烯酰化明胶、聚赖氨酸、季铵化聚赖氨酸及其盐酸盐、乙酸盐、硫酸盐、磷酸盐和柠檬酸盐中的一种或多种的混合物。
[0014]优选的，步骤(1)中，所述阴离子型聚合物为海藻酸、透明质酸、卡波姆、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸及其碱金属盐、碱土金属盐和铵盐中的一种或多种的混合物。
[0015]优选的，步骤(1)中，所述多胺基聚合物占多胺基聚合物和阴离子型聚合物总质量的20％
‑
80％。
[0016]优选的，步骤(2)中，所述二氧化氯水溶液的浓度为5mg/L
‑
3000mg/L。
[0017]优选的，步骤(2)中，浸泡处理的时间为1
‑
72小时。
[0018]采用所述的制备方法得到的生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶。
[0019]所述的生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶在制备口腔或皮肤抗菌药物中的应用。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]首先，本专利技术采用具有极高生物相容性的天然多胺基聚合物与同样具有较高生物安全性的阴离子型聚合物制备形成可降解、生物相容凝胶网络。其次，凝胶内部的胺基与二氧化氯之间具有较强的络合作用，可以阻碍二氧化氯气体的快速释放；而三维聚合物网络也可降低内部水以及二氧化氯分子的迁移速率，共同实现二氧化氯缓释的效果。最后，由于细菌与真菌表面带有负电荷，多胺基聚合物有正电荷，因此聚合物能与细菌或真菌相结合并对其功能造成不利影响，故当二氧化氯完全释放后凝胶仍然具有一定的抗菌性。
[0022]由于本专利技术具有优异的生物相容性可以用于口腔、皮肤抗菌等领域。同时，由于凝胶的长期、可控缓释性和凝胶本身的抗菌性，可在较长时间内具有抗菌效果。
附图说明
[0023]图1为实施例1中制备的季铵化壳聚糖/海藻酸钠凝胶的照片。
[0024]图2为实施例1中制备的直径2厘米、厚度3毫米的圆片形二氧化氯缓释凝胶在水中的累计释放曲线。
[0025]图3为实施例1中制备的直径2厘米、厚度3毫米的圆片形二氧化氯缓释凝胶在99％湿度空气中的累计释放曲线。
[0026]图4为实施例2中制备的直径2厘米、厚度3毫米的圆片形二氧化氯缓释凝胶在水中的累计释放曲线。
具体实施方式
[0027]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术进行描述，这些描述只是进一
步解释本专利技术的特征和优点，并非用于限制本专利技术的权利要求。
[0028]本专利技术所述生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶，制备方法包括以下步骤：
[0029](1)将多胺基聚合物水溶液与阴离子型聚合物水溶液在搅拌状况下共混。由于多胺基聚合物在水中易与氢离子结合而携带正电荷，当与其它带负电荷的阴离子型聚合物接触时会产生沉淀。对该混合物过滤或离心并收集不溶物，得到聚电解质凝胶。
[0030](2)根据使用时对凝胶的力学或释放性能需求，可选择性的加入交联剂对步骤(1)中制备的聚电解质凝胶进行进一步交联。
[0031](3)将步骤(1)或(2)得到的未负载的聚电解质凝胶在二氧化氯水溶液中浸泡1
‑
72小时，得到二氧化氯缓释凝胶。
[0032]本专利技术所用多胺基聚合物为：壳聚糖、季铵化壳聚糖、羧甲基壳聚糖、羟丙基壳聚糖、丁二酰壳聚糖、胺糖化壳聚糖、明胶、季铵化明胶、甲基丙烯酰化明胶、聚赖氨酸、季铵化聚赖氨酸及它们的盐酸盐、乙酸盐、硫酸盐、磷酸盐和柠檬酸盐中的一种或多种的混合物。
[0033]本专利技术中所用阴离子型聚合物为：海藻酸、透明质酸、卡波姆、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚甲基丙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将多胺基聚合物水溶液与阴离子型聚合物水溶液在搅拌条件下共混，收集所得不溶物，得到聚电解质凝胶；(2)将聚电解质凝胶在二氧化氯水溶液中浸泡处理，得到二氧化氯缓释凝胶。2.根据权利要求1所述的生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，还包括：所得不溶物定形后，置于含交联剂的溶液中浸泡处理，然后将所得凝胶透析，得到聚电解质凝胶。3.根据权利要求2所述的生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述交联剂为盐酸、乙酸、硫酸、磷酸、柠檬酸、氯化钙、氯化铁、氯化铝、硫酸铁、硫酸铝、三聚磷酸钠、三聚磷酸钾、戊二醛、京尼平、1,4
‑
丁二醇二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚中一种或多种的混合物。4.根据权利要求1所述的生物相容二氧化氯缓释抗菌凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述多胺基聚合物为壳聚糖、季铵化壳聚糖、羧甲基壳聚糖、羟丙基壳聚糖、丁二酰壳聚糖、胺糖化壳聚糖、明胶、季铵化明胶、甲基丙烯酰化明胶、聚赖氨酸、季铵化聚赖氨酸及其盐酸盐、乙酸盐、硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张启路，王志华，刘峰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：