一种表面具有抗菌性纳米银/氧化锌复合水凝胶敷料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种表面具有抗菌性纳米银/氧化锌复合水凝胶敷料的制备方法，用以制备具有良好抗菌性的水凝胶抗菌敷料。本发明专利技术的目的之二是运用溶解‑再生的方法制备具有均一孔径的水凝胶载体。本发明专利技术的目的之三是将合成的水凝胶浸渍于一定浓度的硝酸银溶液中用紫外光照射，将Ag离子原位还原为粒径小的银纳米粒子均匀分布在水凝胶中，同时得到的银纳米粒子催化氧化锌纳米棒的生成，使纳米银和氧化锌棒在水凝胶上起到协同杀菌效果，提高水凝胶的抗菌性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水凝胶敷料的制备方法，特别是一种具有表面抗菌性纳米银/氧化锌复合水凝胶敷料的制备方法。
技术介绍
生物医用材料是研究人工器官和医疗器械的基础，用于对生物体进行诊断、治疗疾患、外科修复或替换其病损组织、器官或增进其功能，而对生物体不会产生不良影响的材料。作为生物医用材料，应该是对人体无毒性、无致敏性、无刺激性、无遗传毒性和无致癌性等不良反应。纤维素是自然界中最丰富的可再生天然有机聚合物，由于其优越的结构和性能而广受关注。但是纤维素在大多数溶剂中溶解度低导致其使用受限制，然而，随着纤维素溶剂比如说氢氧化钠的研究和发展，纤维素是越来越多的通过最常见的溶解-再生的方法作为原材料应用在水凝胶的合成中。外科手术，高温，辐射和化学试剂等造成的皮肤损伤会导致由微生物尤其是大肠杆菌和金黄色葡萄球菌造成的细菌感染。在过去几年里，这种创伤和烧伤的治疗引起了广泛的关注，这种伤口的愈合需要一个湿润的环境。水凝胶是三维网络结构，具有良好的生物相容性和亲水性的一类高分子材料，能够在水环境中溶胀十至数千倍。因此水凝胶能够作为抗菌剂的载体并且能够促进组织再生，是由于它可以吸收伤口中的脓液并且杀死伤口中的细菌来促进伤口的愈合。因此，研究者们开始对水凝胶用一些有机和无机抗菌剂进行改性来增强其抗菌性。然而，无机抗菌剂吸引了更多的关注，因为它们相比于稳定性差，由于抗生素滥用而造成的细菌耐药性的有机抗菌剂，具有强大和持久的抗菌性能以及安全性。为了得到具有良好抗菌性的水凝胶抗菌敷料，我们通过紫外还原的方法将水凝胶中与-COO-结合的Ag+还原成纳米尺度，粒径均一且均匀分散的银纳米粒子。然而纳米银粒子对革兰氏阳性菌譬如金黄色葡萄球菌表现出较低的抗菌效果。为此，我们通过用碱将水凝胶中与-COO-结合的Zn2+沉淀成纳米尺度的氧化锌纳米棒，金黄色葡萄球菌对氧化锌十分敏感。此外，由于银会提高与氧化锌抗菌有关的光催化活性，于是相比于单纯的氧化锌抗菌，氧化锌和银的混杂体系的抗菌性会显著提高。中国专利201510770130.8公开了一种抗菌性水凝胶复合材料及其制备方法，所述的水凝胶材料是采用壳聚糖作为碱性多糖。具体：在酸性环境下，壳聚糖侧链质子化成为聚阳离子电解质，通过静电相互作用可以形成均一的水凝胶，再利用水凝胶的溶胀作用，使得用稳定剂均匀分散好的硝酸银中的银离子均匀吸附在水凝胶网状结构中，利用还原剂NaBH4，在水凝胶上原位合成纳米银粒子。优点在于：所得到的水凝胶复合材料纳米银粒径小，且均匀分布不易团聚，因而具有强抗菌性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种表面具有抗菌性纳米银、氧化锌复合水凝胶敷料，本专利技术还提供了一种复合水凝胶敷料的制备方法。一种表面具有抗菌性纳米银/氧化锌复合水凝胶敷料的制备方法，包括如下步骤：S1、将重量份为20-35的羧甲基纤维素溶解在质量体积比为3-5％，重量份为20-35的NaOH溶液中并且机械搅拌30-50分钟，然后将重量份为50-90的环氧氯丙烷缓慢滴入上述混合液中并且机械搅拌2-6小时；S2、将上述混合液缓慢注入玻璃容器中并放置于烘箱中，60-80℃下预聚合2-3小时制成预聚体，再将预聚体用去离子水清洗几次后放置于烘箱中，50-60℃下聚合18-30小时制得羧甲基纤维素水凝胶；S3、将得到的水凝胶切成小圆片，并置于去离子水中10-12小时，取出后浸泡在浓度为1.25mM的硝酸银溶液中10-12小时后置于紫外灯下照射2-5小时，制得负载纳米银粒子的水凝胶；S4、将S3得到的负载纳米银粒子的水凝胶浸泡在浓度为5mM的硝酸锌溶液中10-12小时，再将上述水凝胶洗净后浸泡于氢氧化钠溶液中2-5小时后清洗干净，即制得纳米银/氧化锌复合水凝胶。步骤S1中用恒压滴液漏斗将环氧氯丙烷缓慢滴入上述混合液中，所述的玻璃容器为直径15cm的玻璃皿，将得到的水凝胶用模具切成小圆片；S1中NaOH溶液的优选浓度质量体积比为3％；S1所述的溶解羧甲基纤维素的搅拌时间为30分钟；步骤一所述的预聚合时烘箱温度设定为80℃；步骤S3所述的紫外灯照射时间为2小时；步骤S3所述的在硝酸锌中浸泡时间为12小时；步骤S4所述的在氢氧化钠中浸泡时间为12小时。本专利技术所述的一种表面具有抗菌性纳米银/氧化锌复合水凝胶敷料的制备方法，对比现有技术具有如下优点：(1)使用紫外还原制备纳米银和用碱沉淀氧化锌纳米棒，不需加热同时也没有有害气体产生，经济环保；(2)由于银会提高与氧化锌抗菌有关的光催化活性，氧化锌和银的混杂体系的抗菌性会显著提高；(3)制备方法简单易行，设备投入少，消耗资源少，实施难度小；(4)所制备的水凝胶抗菌敷料具有良好抗菌性，水凝胶载体的孔径均一；(5)通过紫外光照射将硝酸银溶液中的Ag离子原位还原为粒径小的银纳米粒子均匀分布在水凝胶中，同时得到的银纳米粒子催化氧化锌纳米棒的生成，使纳米银和氧化锌棒在水凝胶上起到协同杀菌效果，提高水凝胶的抗菌性能。附图说明图1为实施例1中复合水凝胶的SEM图；图2为不同抗菌性复合水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率的比例图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术所述的水凝胶做进一步说明，但是本专利技术要求保护的范围并不局限于实施例所述的范围。实施例1：(1)将3g羧甲基纤维素(CMC)溶解在100mL的3％W/V的NaOH溶液中并且机械搅拌30min，然后用恒压滴液漏斗将6mL的环氧氯丙烷缓慢滴入上述混合液中并且机械搅拌2h，紧接着将混合液缓慢注入直径为15cm的玻璃皿中并放置于烘箱中，80℃下预聚合2h，再将预聚体用去离子水清洗几次后放置于烘箱中，50℃下聚合24h制得羧甲基纤维素水凝胶圆片；(2)将步骤1得到的水凝胶圆片用模具切成小圆片(直径18mm，厚度1.5mm)置于去离子水中12h，将得到的溶胀的水凝胶小圆片浸泡在100mL浓度为1.25mM的硝酸银溶液中12h后置于紫外灯下照射2h，制得负载纳米银粒子的水凝胶；(3)将步骤2得到的负载纳米银粒子的水凝胶浸泡在100mL浓度为5mM的硝酸锌溶液中12h，再将上述水凝胶浸泡于100mL浓度为0.01M的氢氧化钠溶液中4h后清洗干净制得纳米银/氧化锌复合水凝胶。实施例2：(1)将3.2g羧甲基纤维素(CMC)溶解在100mL的3.5％W/V的NaOH溶液中并且机械搅拌40min，然后用恒压滴液漏斗将5mL的环氧氯丙烷缓慢滴入上述混合液中并且机械搅拌3h。紧接着将混合液缓慢注入直径为15cm的玻璃皿中并放置于烘箱中，80℃下预聚合3h。再将预聚体用去离子水清洗几次后放置于烘箱中，60℃下聚合30h制得羧甲基纤维素水凝胶圆片；(2)将步骤一得到的水凝胶圆片用模具切成小圆片(直径18mm，厚度1.5mm)置于去离子水中12h，将得到的溶胀的水凝胶小圆片浸泡在100mL浓度为0.75mM的硝酸银溶液中12h后置于紫外灯下照射3h后清洗干净制得纳米银复合水凝胶；(3)将得到的负载纳米银粒子的水凝胶浸泡在浓度为6mM的硝酸锌溶液中10小时，再将上述水凝胶洗净后浸泡于氢氧化钠溶液中2小时后清洗干净，即制得纳米银/氧化锌复合水凝胶。实施例3：(1)将3.5g羧甲基纤维素(CMC)溶解在100mL质量体积比为4.5％的NaOH溶液中并且机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面具有抗菌性纳米银/氧化锌复合水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将重量份为20‑35的羧甲基纤维素溶解在质量体积比为3‑5％，重量份为20‑35的NaOH溶液中并且机械搅拌30‑50分钟，然后将重量份为50‑90的环氧氯丙烷缓慢滴入上述混合液中并且机械搅拌2‑6小时；S2、将上述混合液缓慢注入玻璃容器中并放置于烘箱中，60‑80℃下预聚合2‑3小时制成预聚体，再将预聚体用去离子水清洗几次后放置于烘箱中，50‑60℃下聚合18‑30小时制得羧甲基纤维素水凝胶；S3、将得到的水凝胶切成小圆片，并置于去离子水中10‑12小时，取出后浸泡在浓度为0.75‑3mM的硝酸银溶液中10‑12小时后置于紫外灯下照射2‑5小时，制得负载纳米银粒子的水凝胶；S4、将S3得到的负载纳米银粒子的水凝胶浸泡在浓度为3‑6mM的硝酸锌溶液中10‑12小时，再将上述水凝胶洗净后浸泡于氢氧化钠溶液中2‑5小时后清洗干净，即制得纳米银/氧化锌复合水凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种表面具有抗菌性纳米银/氧化锌复合水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将重量份为20-35的羧甲基纤维素溶解在质量体积比为3-5％，重量份为20-35的NaOH溶液中并且机械搅拌30-50分钟，然后将重量份为50-90的环氧氯丙烷缓慢滴入上述混合液中并且机械搅拌2-6小时；S2、将上述混合液缓慢注入玻璃容器中并放置于烘箱中，60-80℃下预聚合2-3小时制成预聚体，再将预聚体用去离子水清洗几次后放置于烘箱中，50-60℃下聚合18-30小时制得羧甲基纤维素水凝胶；S3、将得到的水凝胶切成小圆片，并置于去离子水中10-12小时，取出后浸泡在浓度为0.75-3mM的硝酸银溶液中10-12小时后置于紫外灯下照射2-5小时，制得负载纳米银粒子的水凝胶；S4、将S3得到的负载纳米银粒子的水凝胶浸泡在浓度为3-6mM的硝酸锌溶液中10-12小时，再将上述水凝胶洗净后浸泡于氢氧化钠溶液中2-5小时后清洗干净，即制得纳米银/氧化锌复合水凝胶。2.根据权利要求1所述的一种表面具有抗菌性纳米银/氧化锌复合水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，步骤S1中用恒压滴液漏斗将环氧氯丙烷缓慢滴入上述混合液中。3.根据权利要求1所述的一种表面具有抗菌性纳米银/氧化锌复合水...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴水林，毛丛杨，刘想梅，祝亦周，许子强，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42