具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球及其制备方法和应用，该制备方法的具体步骤为：将全氟化碳制成乳液，对可溶于水可携带氧的全氟化碳乳液进行充氧及消毒处理，将该乳液包裹在壳聚糖形成的壳层中，并在其中加入负载银纳米粒子的羧甲基纤维素微球，从而实现抗菌功能；本发明专利技术的全氟化碳携氧微球可以在避免感染和治疗肿瘤中得以应用；本发明专利技术以全氟化碳为携氧乳液，羧甲基纤维素、壳聚糖为壳层材料，复合银纳米粒子，得到具有抗菌性能的携氧微球，该复合微球可以实现氧气的缓释效果，并且具有良好的生物可降解性，能够缓解肿瘤细胞的缺氧环境，促进药物递送，达到治疗肿瘤的目的，并实现抗菌功能。

Perfluorocarbon oxygen carrying microspheres with antibacterial properties and their preparation and Application

The invention provides a perfluorocarbon oxygen carrying microsphere with antibacterial properties and a preparation method and application thereof. The preparation method comprises the following steps: making perfluorocarbon emulsion, and aerated and sterilizing the perfluorocarbon emulsion which can be dissolved in water and carrying oxygen, and encapsulated the emulsion in the shell formed by chitosan, and adding carboxymethyl cellulose loaded with silver nanoparticles. The perfluorocarbon oxygen carrying microsphere of the invention can be applied in avoiding infection and treating tumors; the invention uses perfluorocarbon as oxygen carrying emulsion, carboxymethyl cellulose and chitosan as the shell material, and compounded silver nanoparticles to obtain oxygen carrying microspheres with antibacterial property, and the composite microsphere can realize the slow release effect of oxygen and has the function of releasing oxygen. It has good biodegradability, can alleviate the anoxic environment of tumor cells, promote drug delivery, achieve the purpose of tumor treatment, and achieve antibacterial function.

【技术实现步骤摘要】
具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料和生物医用材料
，具体涉及一种具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球及其制备方法和应用。
技术介绍
根据研究表明，肿瘤缺氧已被证明是肿瘤转移的诱发因素，并且氧是癌细胞杀伤的必需元素，因此，可以通过在肿瘤部位释放氧气达到抑制肿瘤的目的。全氟化碳(PFCs)是一类由碳和氟原子组成的化学惰性合成分子，在生物医学中有许多应用。除了在临床中用作超声波造影剂之外，由于其对氧气的高亲和力和极好的生物相容性，液体PFCs已经作为人造血液替代品被广泛研究数十年，并且这种全氟化碳分子可以从肺部或皮肤毛孔呼出而排出，不会对生物体造成大的损害。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术的首要目的是提供一种具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球的制备方法，在制备过程中，将具有抗菌功能的纳米微球复合到微球系统中，使微球既有携带氧气的功能，又能预防患病部位的感染，从而达到在肿瘤部位的治疗目的。本专利技术的第二个目的是提供上述的具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球。本专利技术的第三个目的是提供上述的具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球的应用。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球的制备方法，其包括如下步骤：(1)、将蛋黄卵磷脂加入到台氏液中，在25-30℃下乳化4-6次，每次持续的时间为5-10s，间隔30-60s，得到基础乳液；(2)、在基础乳液内加入体积分数≥97％的全氟化碳原液，乳化4-7次，每次乳化的时间为5-10s，每次间隔30-60s，得到全氟化碳(PFCs)原乳液；(3)、将全氟化碳原乳液吸收氧气，得到全氟化碳乳液；(4)、将全氟化碳乳液过滤除菌，得到全氟化碳无菌乳液；(5)、将羧甲基纤维素溶解到蒸馏水中，在20-25℃下搅拌，得到第一混合液；(6)、将银纳米粒子分散在蒸馏水中，滴加到羧甲基纤维素溶液中，搅拌得到第二混合液；将第一混合液和第二混合液加入三氯化铁溶液中，搅拌、洗涤，得到银/羧甲基纤维素微球；(7)、在稀醋酸中加入壳聚糖，得到第三混合液；(8)、在第三混合液中加入全氟化碳无菌乳液和银/羧甲基纤维素微球，搅拌，得到第四混合液；(9)、在液态石蜡油中加入表面活性剂，搅拌，得到第五混合液；(10)、在冰水浴下，将第四混合液加入第五混合液中，搅拌40-60min，得到乳浊液，向乳浊液中加入三聚磷酸钠溶液，搅拌2-3h，得到第六混合液；(11)、将第六混合液离心，然后使用石油醚与异丙醇或无水乙醇进行洗涤，冻干，得到具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球。进一步地，步骤(1)中，蛋黄卵磷脂在台氏液中的质量百分比为17-20％；乳化时，使用的超声乳化机的功率为350-450W。进一步地，步骤(2)中，基础乳液和全氟化碳原液的体积比为1:1-1.4:1；乳化时，使用的超声乳化机的功率为350-450W。进一步地，步骤(2)中，全氟化碳原液中的全氟化碳选自全氟三丙胺、全氟萘烷和全氟-N-甲基环己基哌啶中的一种以上。进一步地，步骤(3)中，全氟化碳原乳液吸收氧气的时间为15-20min。进一步地，步骤(4)中，过滤除菌时，使用的无菌滤器的直径为0.65-0.8μm。进一步地，步骤(5)中，羧甲基纤维素的质量分数为0.6-1％，银纳米粒子的质量分数为2-5％。进一步地，步骤(6)中，三氯化铁的浓度为2-5％。进一步地，步骤(7)中，稀醋酸的浓度为1-5％。进一步地，步骤(9)中，表面活性剂选自司盘80(Span80)或吐温80(Tween80)中的一种以上。进一步地，步骤(9)中，搅拌的速度为550-600r/min。进一步地，步骤(10)中，三聚磷酸钠溶液的浓度为3-5％。进一步地，步骤(10)中，冰水浴的温度为1-4℃。进一步地，步骤(11)中，冻干的时间为6-12h。进一步地，步骤(11)中，离心的时间为10-15min，离心的速度为10000-12000r/min。一种具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球，其由上述的制备方法得到。一种上述的具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球在避免感染和治疗肿瘤中的应用。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：第一、本专利技术的全氟化碳(PFCs)是由碳原子和氟原子组成的化学惰性合成分子，具有高度疏水性，在生物医学中有许多应用；另外，PFCs对氧气具有极高的亲和性，可以溶解大量的氧气，因此，已经有许多研究人员将PFCs作为人造血液进行研究，并且该物质可以从生物体的肺部或皮肤毛孔呼出，对生物体不会造成大的损害。第二、本专利技术的全氟化碳携氧微球壳层材料为羧甲基纤维素(CMC)和壳聚糖(CS)，在羧甲基纤维素(CMC)微球中加入银纳米粒子(AgNPs)。CMC来源于植物，羧甲基纤维素(CMC)是纤维素的一种衍生物，从纤维素含量高的植物中提取出来，它也是一种天然阴离子型水溶性多糖，将纤维素引入羧甲基而改性成羧甲基纤维素。它广泛用作药物载体，在Fe3+和Al3+的存在下，羧基的阴离子可以与其交联，形成球形微球；壳聚糖(CS)是一种带有氨基的阳离子多糖，是甲壳素的乙酰化衍生物，具有许多优点，例如低毒性、生物降解性和生物相容性等，在载药研究领域得到广泛的应用。银纳米粒子(AgNPs)具有良好的抗菌性，将其与医用材料复合时，有助于防止患病部位的感染，在组织工程方面具有广泛的应用。总之，本专利技术以全氟化碳(PFCs)为原料，包裹在壳聚糖(CS)和羧甲基纤维素(CMC)形成的壳层中，并在羧甲基纤维素(CMC)微球中加入负载银纳米粒子(AgNPs)，从而实现抗菌功能。该复合微球可以实现氧气的缓释效果，并且具有良好的生物可降解性，能够缓解肿瘤细胞的缺氧环境，达到治疗肿瘤的目的。具体实施方式本专利技术提供了一种具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球及其制备方法和应用。具体地，本专利技术以PFCs为携氧乳液，羧甲基纤维素(CMC)、壳聚糖(CS)为壳层材料，复合银纳米粒子(AgNPs)，采用自组装的方法得到具有抗菌性能的携氧微球。<具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球的制备方法>本专利技术的具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球的制备方法包括如下步骤：(1)、PFCs无菌乳液的制备：将蛋黄卵磷脂加入到台氏液(Tyrode溶液)中，在25-30℃下使用超声乳化机乳化4-6次，每次持续的时间为5-10s，间隔30-60s，得到基础乳液；在基础乳液内加入体积分数≥97％的全氟化碳原液，使用超声乳化机按上述步骤乳化4-7次，每次乳化的时间为5-10s，每次间隔30-60s，得到全氟化碳原乳液，备用；将全氟化碳原乳液放入高压氧舱内，充分吸收氧气，得到全氟化碳乳液；使用无菌滤器将充氧完毕的全氟化碳乳液过滤除菌，得到全氟化碳无菌乳液，备用；(2)、银/羧甲基纤维素(Ag/CMC)微球的制备：将羧甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：/n(1)、将蛋黄卵磷脂加入到台氏液中，在25-30℃下乳化4-6次，每次持续的时间为5-10s，间隔30-60s，得到基础乳液；/n(2)、在所述基础乳液内加入体积分数≥97％的全氟化碳原液，乳化4-7次，每次乳化的时间为5-10s，每次间隔30-60s，得到全氟化碳原乳液；/n(3)、将全氟化碳原乳液吸收氧气，得到全氟化碳乳液；/n(4)、将所述全氟化碳乳液过滤除菌，得到全氟化碳无菌乳液；/n(5)、将羧甲基纤维素溶解到蒸馏水中，在20-25℃下搅拌，得到第一混合液；/n(6)、将银纳米粒子分散在蒸馏水中，并滴加到羧甲基纤维素溶液中，搅拌得到第二混合液；将所述第一混合液和第二混合液加入三氯化铁溶液中，搅拌、洗涤，得到银/羧甲基纤维素微球；/n(7)、在稀醋酸中加入壳聚糖，得到第三混合液；/n(8)、在第三混合液中加入全氟化碳无菌乳液和银/羧甲基纤维素微球，搅拌，得到第四混合液；/n(9)、在液态石蜡油中加入表面活性剂，搅拌，得到第五混合液；/n(10)、在冰水浴下，将所述第四混合液加入第五混合液中，搅拌40-60min，得到乳浊液，向所述乳浊液中加入三聚磷酸钠溶液，搅拌2-3h，得到第六混合液；/n(11)、将所述第六混合液离心，然后使用石油醚与异丙醇或无水乙醇进行洗涤，冻干，得到具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球。/n...

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)、将蛋黄卵磷脂加入到台氏液中，在25-30℃下乳化4-6次，每次持续的时间为5-10s，间隔30-60s，得到基础乳液；
(2)、在所述基础乳液内加入体积分数≥97％的全氟化碳原液，乳化4-7次，每次乳化的时间为5-10s，每次间隔30-60s，得到全氟化碳原乳液；
(3)、将全氟化碳原乳液吸收氧气，得到全氟化碳乳液；
(4)、将所述全氟化碳乳液过滤除菌，得到全氟化碳无菌乳液；
(5)、将羧甲基纤维素溶解到蒸馏水中，在20-25℃下搅拌，得到第一混合液；
(6)、将银纳米粒子分散在蒸馏水中，并滴加到羧甲基纤维素溶液中，搅拌得到第二混合液；将所述第一混合液和第二混合液加入三氯化铁溶液中，搅拌、洗涤，得到银/羧甲基纤维素微球；
(7)、在稀醋酸中加入壳聚糖，得到第三混合液；
(8)、在第三混合液中加入全氟化碳无菌乳液和银/羧甲基纤维素微球，搅拌，得到第四混合液；
(9)、在液态石蜡油中加入表面活性剂，搅拌，得到第五混合液；
(10)、在冰水浴下，将所述第四混合液加入第五混合液中，搅拌40-60min，得到乳浊液，向所述乳浊液中加入三聚磷酸钠溶液，搅拌2-3h，得到第六混合液；
(11)、将所述第六混合液离心，然后使用石油醚与异丙醇或无水乙醇进行洗涤，冻干，得到具有抗菌性能的全氟化碳携氧微球。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述蛋黄卵磷脂在台氏液中的质量百分比为17-20％；所述乳化时，使用的超声乳化机的功率为350-450W。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述基础乳液和全氟化碳原液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟忠，周子璇，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31