一种促进伤口愈合的双硫异质结材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种促进伤口愈合的双硫异质结材料及其制备方法，其中双硫异质结材料包括硫化铋、硫化铜、聚多巴胺、以及氧化酶；其制备方法主要包括制备硫化铋、制备硫化铋硫化铜异质结、向硫化铋硫化铜异质结上负载氧化酶三步。本发明专利技术提供一种双硫异质结材料，在近红外光照射下，可以产生局部过高热，改变细菌细胞膜通透性，使细菌细胞器或细胞质基质在较短时间内泄漏，从而导致细菌死亡，该过程作用时间较短，因此细菌适应时间短，不易产生耐药性；同时在近红外光的照射下还能够产生大量的活性氧，能有效的消杀病原细菌，起到很好的抗菌作用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
一种促进伤口愈合的双硫异质结材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及医用材料领域，具体为一种促进伤口愈合的双硫异质结材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]皮肤作为人体最大的器官，具有保护、排泄和调节体温等作用，是阻止细菌、病毒等病原微生物入侵的第一道防线。一旦皮肤出现伤口，就有可能出现伤口感染并且长时间难以愈合。目前临床治疗伤口感染以清创术和抗生素联合治疗为主。但是抗生素的过度使用可能导致耐药细菌的产生，并且存在伤口感染复发的可能，从而导致伤口难以愈合，危及人体健康。因此，制备出一种有效消杀细菌且不产生耐药性的同时能促进伤口愈合的材料具有重要的意义。
[0003]据报道硫化氢能够促进血管生成和内皮细胞的增长、迁移。目前硫化氢的制备主要以无机的硫化钠和硫氢化钠为主，但是硫化钠和硫氢化钠的生物毒性较强，且无抑菌作用。因此，选择生物相容性好且具有抗菌作用的硫化氢来源是十分重要的。硫化铋是具有海胆状的金属硫化物，具有较多的光催化位点和良好的生物相容性，已经被应用于光催化等领域，但是其光热性能较差，且单一硫化铋的抗菌能力较低。硫化铜是球状的金属硫化物，具有良好的光热和光动力性能，在近红外光照射下能够产生局部过高热和大量活性氧，已经被证实具有显著消杀细菌的效果，但是单一硫化铜的生物毒性较强，对正常细胞的损伤较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种促进伤口愈合的双硫异质结材料及其制备方法，该双硫异质结材料制备工艺简单，抗菌显著，且促进伤口愈合速度较快。/>[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种促进伤口愈合的双硫异质结材料，包括硫化铋、硫化铜、聚多巴胺、以及氧化酶。
[0007]进一步地，所述氧化酶为乳酸氧化酶或葡萄糖氧化酶。
[0008]一种促进伤口愈合的双硫异质结材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤1：制备硫化铋
[0010]将一定量五水合硝酸铋和L
‑
半胱氨酸混合，加入去离子水溶解；将溶液置于水热釜中进行反应，反应后取出进行离心，得沉淀物，烘干即得硫化铋；
[0011]步骤2：制备硫化铋硫化铜异质结
[0012]S21：将氯化铜和硫化铋按照铋元素与铜元素质量比1：0.5～1混合，加水溶解后加入表面活性剂；
[0013]S22：用氢氧化钠溶液调节溶液pH至9.0后，边搅拌边加入还原剂并反应5分钟；
[0014]S23：向步骤S22中溶液缓慢添加硫化钠溶液，并进行水热反应，得到浑浊溶液，离
心后将沉淀干燥，得硫化铋硫化铜异质结，即双硫金属异质结粉末；
[0015]步骤3：向硫化铋硫化铜异质结上负载氧化酶
[0016]S31：称取一定量的盐酸多巴胺溶解于Tris溶液(pH＝8.6)中；
[0017]S32：将双硫金属异质结浸没于所述S31配制的溶液中，并置于恒温摇床中进行反应，反应结束后离心除去上清液，保留沉淀；
[0018]S33：向所述步骤S32得到的沉淀中滴入氧化酶，然后冷冻干燥即得到双硫异质结材料；所述氧化酶为乳酸氧化酶或葡萄糖氧化酶。
[0019]进一步地，所述步骤1和步骤2中离心的时间均为10分钟，转速均为8000rpm。
[0020]进一步地，所述步骤1中五水合硝酸铋取480mg，L
‑
半胱氨酸取280mg，且加入的去离子水体积为10mL，且水热反应釜温度为150℃，反应12h。
[0021]进一步地，所述步骤2中氯化铜的用量为0.5mM，溶解用水量为25mL；氢氧化钠用量为1mM，硫化钠溶液用量为0.5mM。
[0022]进一步地，所述步骤2中的表面活性剂为PVP，且加入量为0.24g；还原剂为水合肼，加入量为64μL。
[0023]进一步地，所述步骤2中水热反应的温度为75℃，反应2h。
[0024]进一步地，所述步骤3中Tris溶液的pH值为8.6，且盐酸多巴胺溶液的浓度为2mg/mL，所述滴加的氧化酶的浓度为1mg/mL。
[0025]进一步地，所述步骤3中恒温摇床的温度控制在37℃，反应时间为24h。
[0026]本专利技术在制备硫化铋硫化铜异质结的过程中，通过调节pH和加入水合肼先在硫化铋表面生成氧化亚铜微球，然后缓慢加入硫化钠，当硫离子进攻铜离子的同时氧离子溢出微球结构，该过程中氧离子溢出速度较快，所以生成了中空的纳米微球结构。通过控制反应时间，可以在硫化铋表面生成不同质量比的硫化铜和硫化亚铜微球，由于硫化铜和硫化亚铜间形成单质结，使得光热、光动力性能得到增强。另外硫化铋表面的硫化铜和硫化亚铜是微球结构，使硫化铋硫化铜异质结具有更大的比表面积，使得催化活性增强。
[0027]本专利技术采用一锅法原位合成硫化铋硫化铜异质结，将异质结粉末浸泡在聚多巴胺溶液中以提升异质结的生物相容性以及改变表面电势，然后滴入氧化酶(乳酸氧化酶或葡萄糖氧化酶)溶液于包裹多巴胺的异质结中，氧化酶以静电相互作用负载到异质结表面，得到抗菌效果显著及促进伤口愈合效果明显的双硫异质结材料。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029](1)本专利技术提供一种双硫异质结材料，在近红外光照射下，可以产生局部过高热，改变细菌细胞膜通透性，使细菌细胞器或细胞质基质在较短时间内泄漏，从而导致细菌死亡，该过程作用时间较短，因此细菌适应时间短，不易产生耐药性；同时在近红外光的照射下还能够产生大量的活性氧，能有效的消杀病原细菌，起到很好的抗菌作用。
[0030](2)本专利技术制备的双硫异质结材料，当使用时，在受感染的微环境中能够产生硫化氢，促进伤口处血管的生成以及促进内皮细胞的增殖和迁移，从而有效促进伤口的快速愈合。
[0031](3)本专利技术的硫化铋硫化铜异质结上负载了氧化酶(乳酸氧化酶或葡萄糖氧化酶)，可以促使过氧化氢的产生，过氧化氢在双硫异质结的催化下可产生大量的活性氧，进而更加有效的杀死细菌。
[0032](4)本专利技术的制备方法采用一锅法，避免了后处理过程中的分离过程以及中间体化合物纯化的过程，极大的提高了反应效率，节省了制备的时间，使制备的操作更加简单。
附图说明
[0033]图1为本专利技术硫化铋、硫化铜以及硫化铋硫化铜异质结的SEM表征图；
[0034]图2为本专利技术双硫异质结材料的光热成像；
[0035]图3为本专利技术硫化铋硫化铜异质结的光热稳定性分析图；
[0036]图4为本专利技术双硫异质结材料的光动力性能图；
[0037]图5为本专利技术双硫异质结材料抗菌性能图；
[0038]图6为经本专利技术双硫异质结材料处理后的细菌形貌电镜扫描图；
[0039]图7为本专利技术双硫异质结材料促进伤口愈合性能图。
具体实施方式
[0040]下面结合附图说明和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0041]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进伤口愈合的双硫异质结材料，其特征在于，包括硫化铋、硫化铜、聚多巴胺、以及氧化酶。2.根据权利要求1所述的一种促进伤口愈合的双硫异质结材料，其特征在于，所述氧化酶为乳酸氧化酶或葡萄糖氧化酶。3.一种促进伤口愈合的双硫异质结材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：制备硫化铋将一定量五水合硝酸铋和L
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半胱氨酸混合，加入去离子水溶解；将溶液置于水热釜中进行反应，反应后取出进行离心，得沉淀物，烘干即得硫化铋；步骤2：制备硫化铋硫化铜异质结S21：将氯化铜和硫化铋按照铋元素与铜元素质量比1：0.5～1混合，加水溶解后加入表面活性剂；S22：用氢氧化钠溶液调节溶液pH至9.0后，边搅拌边加入还原剂并反应5分钟；S23：向步骤S22中溶液缓慢添加硫化钠溶液，并进行水热反应，得到浑浊溶液，离心后将沉淀干燥，得硫化铋硫化铜异质结，即双硫金属异质结粉末；步骤3：向硫化铋硫化铜异质结上负载氧化酶S31：称取一定量的盐酸多巴胺溶解于Tris溶液中；S32：将双硫金属异质结浸没于所述S31配制的溶液中，并置于恒温摇床中进行反应，反应结束后离心除去上清液，保留沉淀；S33：向所述步骤S32得到的沉淀中滴入氧化酶，然后冷冻干燥即得到双硫异质结材料；所述氧化酶为乳酸氧化酶或葡萄糖氧化酶。4.根据权利要求3所述的一种促进伤口愈合的双硫异质结材...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓怡，黄义宣，梁坤能，黄依玲，谢克难，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：