一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于材料制备技术领域，公开了一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法及其应用。提供了一种新型环境友好的反应体系，将一定浓度的金属酞菁(Metal Phthalocyanine，MPc)以及使用生物模板法制备的AgNPs@BSA共同添加到壳聚糖溶液(Chitosan solution，CS)中，搅拌均匀后放在聚四氟乙烯模具内，经真空冷冻干燥机中冻干，得到呈海绵状的负载AgNPs@BSA和MPc的壳聚糖膜(Chitosan film，CF)。复合伤口敷料通过小鼠伤口愈合实验发现，确实对伤口愈合具有很好的促进作用。该伤口敷料是一种从抑菌、促进细胞生长和加快凝血等方面促进伤口愈合的绿色环保生物材料。色环保生物材料。

【技术实现步骤摘要】
一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于材料制备
，本专利技术涉及一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]伤口愈合是指皮肤等组织受到破坏后各种组织的再生、增生，这个过程避免不了的问题就是对伤口杀菌，防止感染。研究人员们近些年来已经开始着手设计和开发纳米材料，特别是金属纳米材料，作为治疗包括伤口愈合等各种病理的候选物。
[0003]抗菌光动力疗法(Photodynamic therapy，aPDT)是针对产生耐药性菌株的光动力疗法，用来杀死或消除病原体。现有研究表明，抗菌光动力疗法的关键是在于光敏剂(Photosensitizer，PS)产生的氧自由基，其强烈的氧化性对细菌的细胞膜产生一定的破坏作用，降低了细菌的生理活性。但是氧自由基的产量不足一直是阻碍抗菌光动力学疗法推广的主要因素。
[0004]Phindile Khoza在研究中将酞菁(Phthalocyanine，Pc)与银纳米颗粒(Silver nanoparticles，AgNPs)结合，在光照下酞菁的单线态氧产量有所增加，提高材料的光催化作用，但其并未在抑菌效果以及伤口愈合上展开研究。陈静怡等人将光敏剂与银纳米颗粒结合在一起，来提供更加出色的抑菌效果，从而促进伤口愈合。但是仅通过织物浸泡的方式得到伤口敷料，这对材料的抑菌效果以及伤口愈合的效率大打折扣，并且浸泡后的织物容易自身产生潮湿的氛围引起细菌滋生。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，同时提高伤口的愈合效率，本专利技术提供了一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法及其应用，提供了一种新型环境友好的反应体系。将一定浓度的金属酞菁(Metal Phthalocyanine，MPc)以及使用生物模板法制备的AgNPs@BSA共同添加到壳聚糖溶液(Chitosan solution，CS)中，搅拌均匀后放在聚四氟乙烯模具内，经真空冷冻干燥机中冻干，得到呈海绵状的负载AgNPs@BSA和MPc的壳聚糖膜(Chitosan film，CF)。复合伤口敷料通过小鼠伤口愈合实验发现，确实对伤口愈合具有很好的促进作用。该伤口敷料是一种从抑菌、促进细胞生长和加快凝血等方面促进伤口愈合的绿色环保生物材料。
[0006]本专利技术第一个目的是请求保护一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法，原料绿色环保，操作简单方便，使用生物材料牛血清蛋白(BSA)、壳聚糖以及微量的AgNO3和MPc作为制备原料，通过水浴以及冻干等操作步骤即可得到复合材料。
[0007]本专利技术第二个目的请求保护上述制备方法所制备的光敏性银纳米壳聚糖膜中光敏剂为酞菁类光敏剂。
[0008]本专利技术第三个目的请求保护上述制备方法所制备的光敏性银纳米壳聚糖膜在作为伤口敷料的应用。具体为在抑菌方面的应用。
[0009]本专利技术第四个目的请求保护上述制备方法所制备的光敏性银纳米壳聚糖膜在作
为伤口敷料的应用。具体为在伤口愈合促进作用方面的应用。
[0010]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：
[0011]一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法，以硝酸银为原料、以牛血清蛋白作为还原剂封端剂制备银纳米材料(AgNPs@BSA)；将AgNPs@BSA和光敏剂加入到CS中，混合均匀后冻干制备成海绵状膜。其中硝酸银与牛血清蛋白的质量比为1:1.27～2.35。
[0012]所述光敏剂为金属酞菁类MPc，浓度为1
×
10
‑3mol/L，后续实验需进一步稀释。
[0013]具体制备步骤如下所示：
[0014]S1.称取硝酸银，溶于超纯水中，并滴加0.05mL浓氨水，溶液先变浑浊，后变成澄清溶液，得到15mmol/L的银氨溶液；
[0015]S2.称取0.05～0.15g的牛血清蛋白，溶超纯水中，得到0.01～0.03mg/L牛血清蛋白溶液；
[0016]S3.将银氨溶液加入到牛血清蛋白溶液中，40～60℃水浴加热90～120min，得到澄清的淡黄色液体，即为银纳米材料即AgNPs@BSA；
[0017]S4.称取一定量的MPc，溶于10mL的DMSO中，得到浓度为1
×
10
‑3mol/L的MPc溶液，后续实验需进一步稀释。
[0018]S5.称取2g壳聚糖粉末，溶于5～10％(v/v)的冰醋酸溶液，搅拌至完全溶解，溶液呈透明状；在40～60g新鲜制备的CS中加入200～400μL AgNPs@BSA与100～200μL MPc，混合均匀，得到蓝绿色的混合溶液(AgNPs@BSA@MPc/CS)；
[0019]S6.将步骤S5得到的混合溶液材料称取10～20g倒入聚四氟乙烯模具中，放入
‑
20℃冰箱中冻成固体，然后经真空冷冻干燥机冻干，得到海绵状的复合膜(AgNPs@BSA@MPc/CF)。
[0020]进一步的，步骤S4中所述的实验过程需要全程避光，溶解过程需要超声辅助。
[0021]进一步的，步骤S5中AgNPs@BSA、MPc和CS需要混合搅拌10～20min。
[0022]进一步的，步骤S5中所述MPc浓度应在1
×
10
‑7～1
×
10
‑5mol/L的范围内，达到光敏剂最佳激发浓度。
[0023]进一步的，步骤S6中冻干机的冻干工艺需要54h。
[0024]上述制备方法所制备的AgNPs@BSA@MPc/CF在作为伤口敷料方面的应用，具体为作为促进伤口愈合材料方面的应用。
[0025]本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
[0026](1)本专利技术使用牛血清蛋白作为模板制备纳米材料，并使用壳聚糖冻干成海绵膜，所用材料均为一些绿色环保生物材料，制备过程所用到的化学试剂如硝酸银、酞菁锌的浓度几乎都处在10
‑6的浓度范围，相当微量，并且制备的冻干海绵膜属于生物材料，对伤口的副作用小，并且容易保存，具有可塑性，可以通过模具得到需要尺寸或形状的材料。
[0027](2)本专利技术中，金属酞菁具有较高的三重态能量量子产率(Ф
T
＞0.4)、长的三重态寿命(τ
T
＞100μs)以及足够的三重态能量(E
T1
＝1.2eV)，进而有效产生单线态氧(Ф
Δ
＞0.4)。光照下，单独金属酞菁容易产生聚集，因银纳米材料的存在，可缓解金属酞菁聚集，使金属酞菁浓度提高，进而使其在光照下释放的单线态氧含量有所提高。单线态氧的产量提高，会使更多的银纳米颗粒中银原子转变成为Ag
+
并释放在溶液中，使得材料整体的抑菌性能产生1+1＞2的效果。
[0028](3)AgNPs@BSA@MPc/CF可以促进小鼠伤口愈合。其中关键一点就是，AgNPs@BSA与MPc在光照下相互作用，会产生一种很强的抑菌效果，从而对伤口起到消毒作用，减少伤口炎症发生，加速伤口愈合。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法，其特征是，以硝酸银为原料、以牛血清蛋白作为还原剂封端剂制备银纳米材料：AgNPs@BSA；将AgNPs@BSA和光敏剂加入到CS中，混合均匀后冻干制备成海绵状膜；其中硝酸银与牛血清蛋白的质量比为1:1.27～2.35。2.如权利要求1所述的一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法，其特征是，所述光敏剂为金属酞菁类MPc，浓度为1
×
10
‑3mol/L，后续实验需进一步稀释。3.如权利要求1所述的一种光敏性银纳米壳聚糖膜的制备方法，其特征是，具体制备步骤如下所示，其中MPc选择ZnPc作为代表：S1.称取硝酸银，溶于超纯水中，并滴加0.05mL浓氨水，溶液先变浑浊，后变成澄清溶液，得到15mmol/L的银氨溶液；S2.称取0.05～0.15g的牛血清蛋白，溶超纯水中，得到0.01～0.03mg/L牛血清蛋白溶液；S3.将银氨溶液加入到牛血清蛋白溶液中，40～60℃水浴加热90～120min，得到澄清的淡黄色液体，即为银纳米材料即AgNPs@BSA；S4.称取一定量MPc，溶于10mL的DMSO中，得到浓度为1
×
10
‑3...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐乾，任文生，吴文玉，朱家俊，薛亚琦，先正平，曹洪玉，王立皓，郑学仿，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：