一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料及其制备方法和应用，制备方法包括：利用水热反应制得经过退火处理得到氧化稀土纳米棒；将透明质酸钠溶于MES缓冲液中，用NHS和EDC进行活化，最后加入阿仑膦酸钠进行反应；反应得到透明质酸‑阿仑膦酸钠聚合物；将透明质酸‑阿仑膦酸钠聚合物分散到F127的PBS缓冲液中，待完全分散之后，再加入氧化稀土纳米棒，形成纳米复合水凝胶，即得到稀土基纳米复合水凝胶创面敷料。稀土基纳米复合水凝胶创面敷料在体内外也表现出良好的生物相容性，同时，也具有良好的抗炎性，因此，该水凝胶敷料在伤口愈合和组织再生中有着很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料及其制备方法和应用
本专利技术属于可降解生物医用材料
，具体涉及一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料及其制备方法和应用。
技术介绍
开发能够加快伤口愈合和皮肤再生的高生物活性的创面敷料是临床上伤口重建关键。目前，已经采用了多种生物材料，例如无机生物材料、有机生物材料以及有机无机杂化的生物材料。已经证明，硅基生物玻璃、银纳米颗粒、氧化锌纳米棒等无机生物材料在伤口愈合和组织再生中有重要的潜力。稀土基纳米材料因其独特的光学，磁性和催化特性而被广泛应用于各种生物医学，例如生物成像，癌症诊断和癌症治疗，而它们却很少用于皮肤组织再生。据报道，氧化铈纳米材料可通过清除伤口周围的自由基来促进伤口愈合。氢氧化铕纳米棒也表现出显着的促血管生成活性，并且在体内和体外生物安全性比较好。将稀土基纳米材料和水凝胶复合，发挥水凝胶和稀土纳米材料的协同作用对伤口愈合和组织再生有巨大的潜力。到目前为止，稀土基纳米复合水凝胶敷料用于伤口愈合和组织再生的研究还未被报道过。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料的制备方法，该方法工艺简单，制得的水凝胶敷料在具有良好的生物相容性。本专利技术的第二个目的在于提供了一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料的制备方法。本专利技术的第三个目的在于所述稀土基纳米复合水凝胶创面敷料在促进伤口愈合和组织再生方面有重要的应用。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料的制备方法，包括以下步骤：利用水热反应制得经过退火处理得到氧化稀土纳米棒；将透明质酸钠溶于MES缓冲液中，用NHS和EDC进行活化，最后加入阿仑膦酸钠进行反应；反应得到透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物；将透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物分散到F127的PBS缓冲液中，待完全分散之后，再加入氧化稀土纳米棒，形成纳米复合水凝胶，即得到稀土基纳米复合水凝胶创面敷料。作为本专利技术的进一步改进，氢氧化稀土的结构式为RE(OH)3，RE＝La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Sc，Y。作为本专利技术的进一步改进，氢氧化稀土水热反应的pH为8～9，反应的温度为120-180℃，反应时间为12-48小时；退火处理的退火温度为400-800℃，退火时间为4小时。作为本专利技术的进一步改进，所述MES缓冲液的pH为5～6，阿仑膦酸钠加入之后，反应体系的pH调为8～9，反应时间为2-3天。作为本专利技术的进一步改进，所述透明酸钠与阿仑膦酸钠的摩尔比为1:(3～5)。作为本专利技术的进一步改进，得到透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物还需要进行后处理，后处理方法为：反应完毕后，用透析袋透析2～3天，将透析后的透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物进行旋蒸，最后冷冻干燥并储存在冰箱。作为本专利技术的进一步改进，所述F127的PBS溶液的质量浓度为25％，F127的PBS溶液是在冰浴搅拌下得到；稀土基纳米复合水凝胶是加入氧化稀土纳米棒后在适宜温度的水浴中温育得到。作为本专利技术的进一步改进，所述透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物的结构式为：一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料，其特征在于，由所述的制备方法制得。所述的制备方法制得稀土基纳米复合水凝胶创面敷料在制备促进伤口愈合和组织再生药物中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出了一种新的用于伤口愈合和组织再生的敷料的制备方法。该方法以稀土硝酸盐为原料，通过水热反应得到氧化稀土纳米棒；通过酰胺化反应制得透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物(HA-AL)，最后将F127，HA-AL和氧化稀土纳米棒混合搅拌得到稀土基纳米复合水凝胶创面敷料。本专利技术的制备方法简单，且无有机溶剂残留，所使用的原料绿色环保、操作便捷、成本低廉。实验结果证明，该方法制备的稀土基纳米复合水凝胶创面敷料在体内外均具有良好的生物相容性以及良好的生物学效应。本专利技术中所制备的稀土基纳米复合水凝胶创面敷料(氧化铕基，FHAE)，制备方法过程简单，原料环保，成本低廉，可以比表现出良好的抗炎性能，能够加速伤口愈合并且能够促进组织再生，因此该水凝胶创面敷料在伤口愈合中有着很好的应用前景。附图说明图1是本专利技术合成的氧化铕基纳米复合水凝胶创面敷料中各单体以及聚合物的结构式；图2是制得的氧化铕纳米棒的TEM(图2A)和XRD(图2B)图谱；图3为本专利技术制得的透明酸-阿仑膦酸钠聚合物的1HNMR图谱；图4为本专利技术制得的氧化铕基纳米复合水凝胶创面敷料(FHAE)对于成纤维细胞(L929)的细胞毒性测定；图5为本专利技术制得的氧化铕基纳米复合水凝胶创面敷料(FHAE)的体外抗炎结果；图6为本专利技术制得的氧化铕基纳米复合水凝胶创面敷料(FHAE)的体内伤口愈合的结果。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：本专利技术一种氧化铕基纳米复合水凝胶创面敷料的制备方法，包括以下步骤：1)首先利用水热反应，制得氢氧化铕纳米棒，先将硝酸铕加入去离子水中，室温搅拌溶解，然后用1M的氢氧化钠调pH至8～9，随后室温继续搅拌30-60分钟，然后放入烘箱120～200℃反应12-48小时。反应结束后，依次用水和乙醇进行离心洗涤，然后真空干燥得到氢氧化铕。将氢氧化铕在600℃煅烧3～5小时，得到氧化铕纳米棒，将其储存在真空干燥器中，以备进一步使用。2)将透明质酸钠溶于MES缓冲液中(pH＝5～6)搅拌溶解，用NHS和EDC进行活化，10～14小时后，加入阿仑膦酸钠继续搅拌2～3天，其中透明酸钠与阿仑膦酸钠的摩尔比为1:(3～5)；最后，用透析管(10kDa)对反应得到透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物(HA-AL)进行2～3天的纯化。在冷冻干燥后HA-AL聚合物被收集和储存以供进一步使用；3)将HA-AL聚合物加到25％的F127的PBS缓冲液中冰浴搅拌溶解，待HA-AL聚合物完全溶解之后，再加入一定比例的氧化铕纳米棒(0.5mg/mL，1mg/mL，2mg/mL)，继续冰浴搅拌，形成稳定的纳米复合物，即得到氧化铕基纳米复合水凝胶创面敷料。其中，透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物(HA-AL)的结构式为：本专利技术致力于制备一种具有良好生物相容性，能够加速伤口愈合并促进组织修复的创面敷料。稀土基纳米材料因其独特的光学，磁性和催化特性而被广泛应用于各种生物医学，例如生物成像，癌症诊断和癌症治疗，而它们却很少用于皮肤组织再生。F127(聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物)具有体温响应性凝胶行为，同时具有良好的生物相容性，环境友好且廉价易得。透明质酸(HA)是细胞外基质的主要成分，在伤口愈合和组织再生过程中起着重要的作用。将阿仑膦酸钠(AL)接枝到HA上，得到透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物(HA-AL)进一步丰富了其功能，AL上的磷酸基团也可以选择性的和金属离子配位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n利用水热反应制得经过退火处理得到氧化稀土纳米棒；/n将透明质酸钠溶于MES缓冲液中，用NHS和EDC进行活化，最后加入阿仑膦酸钠进行反应；反应得到透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物；/n将透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物分散到F127的PBS缓冲液中，待完全分散之后，再加入氧化稀土纳米棒，形成纳米复合水凝胶，即得到稀土基纳米复合水凝胶创面敷料。/n

【技术特征摘要】
1.一种稀土基纳米复合水凝胶创面敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用水热反应制得经过退火处理得到氧化稀土纳米棒；
将透明质酸钠溶于MES缓冲液中，用NHS和EDC进行活化，最后加入阿仑膦酸钠进行反应；反应得到透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物；
将透明质酸-阿仑膦酸钠聚合物分散到F127的PBS缓冲液中，待完全分散之后，再加入氧化稀土纳米棒，形成纳米复合水凝胶，即得到稀土基纳米复合水凝胶创面敷料。


2.根据权利要求1所述的稀土基纳米复合水凝胶创面敷料的制备方法，其特征在于，氢氧化稀土的结构式为RE(OH)3，RE＝La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc或Y。


3.根据权利要求1所述的稀土基纳米复合水凝胶创面敷料的制备方法，其特征在于，氢氧化稀土水热反应的pH为8～9，反应的温度为120-200℃，反应时间为12-48小时；
退火处理的退火温度为400-800℃，退火时间为3～5小时。


4.根据权利要求1所述的稀土基纳米复合水凝胶创面敷料的制备方法，其特征在于，所述MES缓冲液的pH为5～6，阿仑膦酸钠加入之后，反应体系的pH调为8～9，反应时间为2-...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷波，罗梦，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61