一种藻酸银水凝胶抗菌微球及其制备方法技术

一种藻酸银水凝胶抗菌微球，该微球以beta‑磷酸三钙为芯体，将海藻酸钠固定在beta‑磷酸三钙微球的多孔结构中，并在银离子存在下交联得到，同时本发明专利技术还公开了其制备方法。本发明专利技术的藻酸银水凝胶微球对生物体无毒害作用，具有良好的细胞相容性和可降解性，原料方便易得，制备方法简单便捷，可操作性强。

Alginate silver hydrogel antibacterial microsphere and preparation method thereof

A alginate silver hydrogel antibacterial microsphere is prepared by fixing sodium alginate in the porous structure of beta tricalcium phosphate microspheres with beta tricalcium phosphate as the core and crosslinking in the presence of silver ions. Meanwhile, the invention also discloses a preparation method thereof. The alginate silver hydrogel microsphere has no toxicity to organisms, has good cytocompatibility and biodegradability, and is convenient and easy to obtain raw materials, and has simple and convenient preparation method and strong operability.

【技术实现步骤摘要】
一种藻酸银水凝胶抗菌微球及其制备方法
本专利技术属于材料
，具体涉及一种藻酸银水凝胶抗菌微球及其制备方法。
技术介绍
海藻酸钠是天然多糖，具有良好的生物相容性和生物降解性，同时价廉易得，作为一类重要的生物材料，已经被广泛的用于修复组织缺损。利用海藻酸钠与磷钙材料进行复合，可以有效负载细胞与药物。因此，天然类高分子，特别是海藻酸钠，在药物控制释放领域更具有优势[中南药学,2016,1,52]。海藻酸钠的分子中含有-COO－基团，当向海藻酸钠的水溶液中添加二价阳离子时，G单元中的Na+会与这些二价阳离子发生交换，使海藻酸钠溶液向凝胶转变。当海藻酸钠水凝胶作为药物的释放载体时常选用Ca2+作为交联剂[化学进展,2013,25,1012]。但是单一使用海藻酸钠时，其载药性能需要进一步提高，此外，作为生物材料，也要求具有良好的抗菌性能。采用模板法制备多功能藻酸凝胶微球，将海藻酸钠固定在磷酸微球的多孔结构中，使海藻酸钠交联[RSCAdvances,2016,24,20447]。因为与天然磷酸钙在化学组分上一致，合成的纳米磷酸钙材料被认为具有良好的生物相容性，并且在植入人体后不会被组织识别及发生排斥反应。所以，种类丰富的人工合成磷酸钙类化合物被作为重要的生物材料用于骨修复/组织工程，药物/基因载体、生物成像等众多领域的研究。因其优良的生物相容性和生物降解性，合成的磷酸钙类材料被认为是构建生物材料体系的理想选择之一。合成的磷酸钙类材料可以与海藻酸钠复合，用作药物载体去吸附和装载种类丰富的药物，蛋白质，生长因子，抗生素及其它生物大分子等。基于纳米结构磷酸钙的药物载体系统中，磷酸钙可以起到协助药物分子进入细胞及逃离溶酶体以更好的发挥药效的作用。为了使复合体系具有较好的抗菌性能，需要引入抗菌纳米颗粒。硝酸银作为较好的抗微生物试剂被研究和使用，多种纳米结构的含银磷酸钙复合材料已经被制备出来，但是与磷钙纳米材料、海藻酸钠复合，其细胞毒性仍需要进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种藻酸银水凝胶抗菌微球，同时提供其制备方法是本专利技术的又一专利技术目的。基于上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种藻酸银水凝胶抗菌微球，该微球以beta-磷酸三钙为芯体，将海藻酸钠固定在beta-磷酸三钙微球的多孔结构中，在银离子存在下交联得到。所述的藻酸银水凝胶抗菌微球的制备方法，包括以下步骤：1）将beta-磷酸三钙与海藻酸钠水溶液混合，搅拌，离心去除上清液，洗涤沉淀；2）将步骤（1）所得沉淀溶于硝酸银水溶液，搅拌，离心去除上清液，洗涤沉淀，即得藻酸银水凝胶抗菌微球。步骤1）中，所述海藻酸钠水溶液的质量浓度为1%～3%，beta-磷酸三钙与海藻酸钠水溶液的用量比为1g：（60～120）mL。步骤2）中，硝酸银水溶液的摩尔浓度为0.05M～0.75M，硝酸银溶液和海藻酸钠溶液的体积用量比3:（1～6）。步骤1）和步骤2）中，搅拌速度为转速为8000～20000rpm，离心的转速为3000～5000rpm，离心时间为3～5分钟；其中，步骤1）搅拌时间为9～15分钟；步骤2）搅拌时间为1～5分钟。与现有技术相比，本专利技术的技术优势在于：1、本专利技术的复合微球具有良好的吸附作用，可有效控制药物释放，可以用于药物装载和释放以及骨修复等领域；且具有良好的细胞相容性，良好的抗菌性能，抗菌范围比较广，且具有可降解性，无毒副作用；2、采用本专利技术制备方法获得更加稳定的抗菌微球，可以储存在水溶液中；本专利技术制备方法未见文献报道，制备过程简单、可操作性强，有利于本专利技术在生物医用领域的推广。附图说明图1为实施例1制得的微球透射电镜（TEM）照片；图2为实施例1制得的微球装载阿霉素（DOX）的释放曲线；图3为实施例1制得的微球与293T细胞培养60h的光学显微镜照片；图4为实施例1制得的不同浓度的抗菌复合微球与革兰氏阴性细菌（Gram-negativeE.coliATCC25922）培养12小时后的抗菌圈照片；图5为实施例1制得的抗菌复合微球与革兰氏阳性细菌（Gram-positiveS.aureusATCC6538）培养12小时后的照片，左侧为空白对照，右侧为样品，浓度为50ug/mL；图6为实施例1制得的不同浓度的抗菌复合微球与革兰氏阳性细菌（Gram-positiveS.aureusATCC6538）培养12小时后的抗菌圈照片；图7为实施例1到实施例5制得的抗菌复合微球与革兰氏阴性细菌（Gram-negativeE.coliATCC25922）培养12小时后的OD600值。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步描述。本专利技术中所述室温是指25~30℃均可。将一定量的海藻酸钠室温下溶解于超纯水中，制得海藻酸钠水溶液，将一定量的硝酸银在避光情况下配制成硝酸银水溶液。本专利技术中，海藻酸钠的分子量为198.11，硝酸银的分子量为169.87，计算时,取小数点后两位，四舍五入。实施例1一种藻酸银水凝胶抗菌微球，该微球以beta-磷酸三钙为芯体，将海藻酸钠固定在beta-磷酸三钙微球的多孔结构中，在银离子存在下交联得到。其制备方法，包括以下步骤：1）将0.15gbeta-磷酸三钙置于50mL离心管中，加入12mL的质量浓度为1%的海藻酸钠水溶液，在室温下8000rpm高速搅拌15分钟，然后在室温下3000rpm离心3分钟，用超纯水洗涤3次；2）向步骤1）所得沉淀中加入浓度为0.75M的硝酸银水溶液，硝酸银溶液和海藻酸钠溶液的体积用量比3:1；在室温下8000rpm高速搅拌1分钟，然后3000rpm离心3min，超纯水洗涤3次；所得沉淀即得以beta-磷酸三钙为核芯的藻酸银水凝胶微球。实施例2一种的藻酸银水凝胶抗菌微球，该微球以beta-磷酸三钙为芯体，将海藻酸钠固定在beta-磷酸三钙微球的多孔结构中，在银离子存在下交联得到。其制备方法，包括以下步骤：1）将0.15gbeta-磷酸三钙置于50mL离心管中，加入12mL的质量浓度为1.5%的海藻酸钠水溶液，在室温下12000rpm高速搅拌10分钟，然后在室温下4000rpm离心3分钟，用超纯水洗涤3次；2）向步骤1）所得沉淀中加入浓度为0.05M的硝酸银水溶液，硝酸银溶液和海藻酸钠溶液的体积用量比3:3；在室温下12000rpm高速搅拌5分钟，然后4000rpm离心3min，超纯水洗涤3次；所得沉淀即得以beta-磷酸三钙为核芯的藻酸银水凝胶微球。实施例3一种藻酸银水凝胶抗菌微球，该微球以beta-磷酸三钙为芯体，将海藻酸钠固定在beta-磷酸三钙微球的多孔结构中，在银离子存在下交联得到。其制备方法，包括以下步骤：1）将0.15gbeta-磷酸三钙置于50mL离心管中，加入12mL的质量浓度为1.5%的海藻酸钠水溶液，在室温下12000rpm高速搅拌9分钟，然后在室温下3500rpm离心5分钟，用超纯水洗涤3次；2）向步骤1）所得沉淀中加入浓度为0.1M的硝酸银水溶液，硝酸银溶液和海藻酸钠溶液的体积用量比3:6；在室温下12000rpm高速搅拌4分钟，然后3500rpm离心5min，超纯水洗涤3次；所得沉淀即得以beta-磷酸三钙为核芯的藻酸银水凝胶微球。实施例4一种藻酸银水凝胶抗菌微球及其制备方法，与实施例1不同之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种藻酸银水凝胶抗菌微球，其特征在于，该微球以beta‑磷酸三钙为芯体，将海藻酸钠固定在beta‑磷酸三钙微球的多孔结构中，并在银离子存在下交联得到。

【技术特征摘要】
1.一种藻酸银水凝胶抗菌微球，其特征在于，该微球以beta-磷酸三钙为芯体，将海藻酸钠固定在beta-磷酸三钙微球的多孔结构中，并在银离子存在下交联得到。2.权利要求2所述的藻酸银水凝胶抗菌微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将beta-磷酸三钙与海藻酸钠水溶液混合，搅拌，离心去除上清液，洗涤沉淀；2）将步骤（1）所得的沉淀溶于硝酸银溶液，搅拌，离心去除上清液，洗涤沉淀，即得以藻酸银水凝胶抗菌微球。3.如权利要求2所述的藻酸银水凝胶抗菌微球的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述海藻酸钠水溶液的质量浓度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙萌，聂磊，张莹莹，侯孟娟，王铮，蔡瑞华，龙海悦，杨亚男，王天文，董婧，袁红雨，
申请(专利权)人：信阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南,41