一种释放一氧化氮水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种释放一氧化氮水凝胶及其制备方法，包括以下步骤：(1)将2‑甲基咪唑和乙酸锌的混合水溶液在20～30℃下搅拌反应后离心后收集沉淀物得到第一纳米粒子；(2)将第一纳米粒子和N，N'‑二仲丁基‑N，N'‑二亚硝基‑1，4苯二胺分散在乙醇水溶液中搅拌后加入盐酸多巴胺和氢氧化钠，20～30℃下搅拌反应收集沉淀物得到第二纳米粒子；(3)将第二纳米粒子、甲基丙烯酸化明胶和氧化葡聚糖在PBS溶液中分散均匀后加入光引发剂在波长为365nm～760nm的光下引发交联得到所述释放一氧化氮水凝胶。本发明专利技术方法制备的释放一氧化氮水凝胶具有良好的生物相容性，能够显著促进全层损伤伤口的愈合，促进胶原沉积和抑制细菌生长。

A nitric oxide releasing hydrogel and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种释放一氧化氮水凝胶及其制备方法
本专利技术涉及医用材料
，具体涉及一种释放一氧化氮水凝胶及其制备方法。
技术介绍
细菌感染是开放性创伤极易面临的问题，随着抗生素的发现和应用，目前细菌感染已经能得到有效抑制。但是抗生素的长期使用可能导致部分细菌产生耐药性，大大降低感染的治疗效果。光热疗法近年来因为具有广谱抗菌效果而受到广泛关注，该疗法可在近红外(NIR)光辐射下由光敏剂产生局部高温杀死细菌。目前开发的具有抗菌作用的纳米粒子(如纳米银)溶液，由于其为液态，难以长期在创面停留，作用时间短，给药频率高，高功率密度和长期暴露于近红外激光下可能损害周围健康组织。因此，现在急需一种具有抗菌性且能长期在创面停留且对健康组织损伤小的抗菌敷料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种释放一氧化氮水凝胶及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种释放一氧化氮水凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：(1)将2-甲基咪唑和乙酸锌的混合水溶液在20～30℃下搅拌反应4～6h后固液分离收集固体沉淀物，洗涤固体沉淀物冷冻干燥得到第一纳米粒子(ZIF-8)；(2)将所述第一纳米粒子和N，N'-二仲丁基-N，N'-二亚硝基-1，4苯二胺(BNN6)分散在乙醇水溶液中搅拌22～26h后得到溶液A，向溶液A加入盐酸多巴胺和氢氧化钠，20～30℃下搅拌反应4～6h后固液分离收集固体沉淀物，洗涤固体沉淀物冷冻干燥得到第二纳米粒子；(3)将所述第二纳米粒子(BZP)、甲基丙烯酸化明胶(GelMA)和氧化葡聚糖(oDex)在PBS溶液中分散均匀得到混合体系B，向所述混合体系B中加入光引发剂在波长为365nm～760nm的光下引发交联得到所述释放一氧化氮水凝胶。上述方法制备的释放一氧化氮水凝胶可以在创面原位成胶，具有抗菌效果，还能对创面起封闭、保水、隔绝外部环境的作用，释放一氧化氮水凝胶中分散有在近红外控制下释放一氧化氮的纳米粒子，光热和一氧化氮协同抗菌的方式可以避免产生耐药性，并且纳米粒子释放的一氧化氮还能够通过在皮肤重建过程中增加成肌纤维细胞和胶原蛋白的产生来促进伤口愈合。本专利技术方法制备的释放一氧化氮水凝胶具有良好的生物相容性，能够显著促进全层损伤伤口的愈合，促进胶原沉积和抑制细菌生长。上述方法制备的释放一氧化氮水凝胶在伤口敷料，特别是在严重创伤愈合和开放性创伤感染的创面愈合敷料中有很大的应用前景。优选地，所述氧化葡聚糖的制备方法包括以下步骤：将高碘酸钠加入葡聚糖(Dex)溶液中，于20～30℃下避光搅拌反应3～4h后收集反应液中分子量大于3500Da的物质，冷冻干燥。优选地，所述氧化葡聚糖的制备方法中，高碘酸钠和葡聚糖的用量的重量比为(0.5～2):1。优选地，所述甲基丙烯酸化明胶的制备方法包括以下步骤：将明胶(Gel)和甲基丙烯酸酸酐的混合溶液在48～52℃下搅拌反应1～4h后收集反应液中分子量大于3500Da的物质，冷冻干燥。上述方法制备的释放一氧化氮水凝胶对创面起到了更好的封闭、保水、隔绝外部环境的作用优选地，所述甲基丙烯酸化明胶的制备方法中，明胶和甲基丙烯酸酸酐的用量重量比为：(0.95～2.4)：1。优选地，所述N，N'-二仲丁基-N，N'-二亚硝基-1，4苯二胺的制备方法包括以下步骤：在惰性气体保护下将亚硝酸钠溶液与N，N'-二仲丁基氨基对苯二胺乙醇溶液混合，得到混合溶液C，将所述混合溶液C在20～30℃下搅拌20～40分钟后，将盐酸逐滴加入到混合溶液C中，继续搅拌反应至米色沉淀不再产生后收集米色沉淀洗涤干燥。上述方法制备的释放一氧化氮水凝胶具有更好的缓慢释放一氧化氮的性能，抗菌效果更持久。优选地，所述N，N'-二仲丁基-N，N'-二亚硝基-1，4苯二胺的制备方法中，亚硝酸钠与N，N'-二仲丁基氨基对苯二胺的用量摩尔比为：10000:(5～8)。优选地，所述步骤(3)中，第二纳米粒子、甲基丙烯酸化明胶和氧化葡聚糖的重量比为：(0.2～2)：50：(5～50)。优选地，所述步骤(1)中，2-甲基咪唑和乙酸锌的重量比为(4～40)：1。优选地，所述步骤(2)中，所述第一纳米粒子、N，N'-二仲丁基-N，N'-二亚硝基-1，4苯二胺和多巴盐酸盐的重量比为：(1～2)：1：(0.25～1)。优选地，所述步骤(2)中，乙醇水溶液的体积分数为30％～40％，氢氧化钠的用量为：氢氧化钠和第一纳米粒子的重量百分比为2.5％～10％；所述步骤(3)中，光的波长为420nm，光引发剂为苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸锂，光引发剂的用量为：光引发剂与甲基丙烯酸化明胶的重量比为(0.5～1.5)：50。优选地，所述步骤(1)中，2-甲基咪唑和乙酸锌的重量比为17.74：1，，固液分离收集固体沉淀物的方法为以高于8000rpm的转速离心；所述步骤(2)中，所述第一纳米粒子、N，N'-二仲丁基-N，N'-二亚硝基-1，4苯二胺和多巴盐酸盐的重量比为：2：1：0.6，固液分离收集固体沉淀物的方法为以高于8000rpm的转速离心；所述步骤(3)中，第二纳米粒子、甲基丙烯酸化明胶和氧化葡聚糖的重量比为：1：50：(12.5～50)。上述方法制备的释放一氧化氮水凝胶能够更好的促进全层损伤伤口的愈合，促进胶原沉积和抑制细菌生长。本专利技术还提一种上述任一所述方法制备得到的释放一氧化氮水凝胶。上述释放一氧化氮水凝胶具有可注射性，可直接应用于创伤表面，原位成胶，能够精准覆盖所有创伤区域，粘附于创伤表面的释放一氧化氮水凝胶不会因患者的机械运动脱落或破裂，并且会在一定的时间内自行降解，能够显著降低传统敷料(如纱布、创可贴)应用的不适感；上述释放一氧化氮水凝胶利用ZIF-8和BNN6的静电吸附作用，将一氧化氮释放前体BNN6负载到ZIF-8表面，然后利用多巴胺的自聚合作用，形成表面具有涂层的第二纳米粒子，可以在近红外的激发作用下可控释放一氧化氮，上述释放一氧化氮水凝胶将水不溶性的BNN6直接均匀分散在水凝胶中，提高在水凝胶中的含量，第二纳米粒子表面修饰了具有光热效应的聚多巴胺(PDA)涂层，制备得到的第二纳米粒子可对近红外光响应，并触发一氧化氮的释放，不需要外加其他能对近红外响应的材料，而且包封在水凝胶中的纳米粒子可以实现原位长时间停留，可明显减少给药次数和纳米粒子可能存在的体内循环毒性问题。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了一种释放一氧化氮水凝胶及其制备方法，本专利技术方法制备的释放一氧化氮水凝胶可以在创面原位成胶，具有抗菌效果，还能对创面起封闭、保水、隔绝外部环境的作用，释放一氧化氮水凝胶中分散有在近红外控制下释放一氧化氮的纳米粒子，光热和一氧化氮协同抗菌的方式可以避免产生耐药性，并且纳米粒子释放的一氧化氮还能够通过在皮肤重建过程中增加成肌纤维细胞和胶原蛋白的产生来促进伤口愈合。本专利技术方法制备的释放一氧化氮水凝胶具有良好的生物相容性，能够显著促进全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种释放一氧化氮水凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)将2-甲基咪唑和乙酸锌的混合水溶液在20～30℃下搅拌反应4～6h后固液分离收集固体沉淀物，洗涤固体沉淀物冷冻干燥得到第一纳米粒子；/n(2)将所述第一纳米粒子和N，N'-二仲丁基-N，N'-二亚硝基-1，4苯二胺分散在乙醇水溶液中搅拌22～26h后得到溶液A，向溶液A加入盐酸多巴胺和氢氧化钠，20～30℃下搅拌反应4～6h后固液分离收集固体沉淀物，洗涤固体沉淀物冷冻干燥得到第二纳米粒子；/n(3)将所述第二纳米粒子、甲基丙烯酸化明胶和氧化葡聚糖在PBS溶液中分散均匀得到混合体系B，向所述混合体系B中加入光引发剂在波长为365nm～760nm的光下引发交联得到所述释放一氧化氮水凝胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种释放一氧化氮水凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将2-甲基咪唑和乙酸锌的混合水溶液在20～30℃下搅拌反应4～6h后固液分离收集固体沉淀物，洗涤固体沉淀物冷冻干燥得到第一纳米粒子；
(2)将所述第一纳米粒子和N，N'-二仲丁基-N，N'-二亚硝基-1，4苯二胺分散在乙醇水溶液中搅拌22～26h后得到溶液A，向溶液A加入盐酸多巴胺和氢氧化钠，20～30℃下搅拌反应4～6h后固液分离收集固体沉淀物，洗涤固体沉淀物冷冻干燥得到第二纳米粒子；
(3)将所述第二纳米粒子、甲基丙烯酸化明胶和氧化葡聚糖在PBS溶液中分散均匀得到混合体系B，向所述混合体系B中加入光引发剂在波长为365nm～760nm的光下引发交联得到所述释放一氧化氮水凝胶。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化葡聚糖的制备方法包括以下步骤：
将高碘酸钠加入葡聚糖溶液中，于20～30℃下避光搅拌反应3～4h后收集反应液中分子量大于3500Da的物质，冷冻干燥。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸化明胶的制备方法包括以下步骤：
将明胶和甲基丙烯酸酸酐的混合溶液在48～52℃下搅拌反应1～4h后收集反应液中分子量大于3500Da的物质，冷冻干燥。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述N，N'-二仲丁基-N，N'-二亚硝基-1，4苯二胺的制备方法包括以下步骤：
在惰性气体保护下将亚硝酸钠溶液与N，N'-二仲丁基氨基对苯二胺乙醇溶液混合，得到混合溶液C，将所述混合溶液C在20～30℃下搅拌20～40分钟后，将盐酸逐滴加入到混合溶液C中，继续搅拌反应至米色沉淀不再产生后...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝咏，冯龙宝，刘玉，
申请(专利权)人：广州贝奥吉因生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44