一种水凝胶的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种水凝胶的制备方法与应用，涉及材料制备技术领域，其技术方案要点是：取一玻璃瓶，将玻璃瓶预先置于60℃的水中进行预孵育；向玻璃瓶中加入稀释的纳米结构分散体和加热后的琼脂糖储存液；将一定量的氧氟沙星溶解于1.0mol/L的盐酸溶液中制备氧氟沙星盐酸药液，将0.1mL的氧氟沙星盐酸药液加入到玻璃瓶中；使用玻璃棒对玻璃瓶内的混合液进行搅拌使其完全混合，将玻璃瓶从60℃的水中取出自然冷却至25℃，形成水凝胶。通过本方法制得的水凝胶及其水凝胶薄片，手性金纳米材料后再利用其手性，实现对氧氟沙星的差异性释放作用，从而达到持续性抑制细菌生长的效果。从而达到持续性抑制细菌生长的效果。从而达到持续性抑制细菌生长的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种水凝胶的制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及材料制备
，更具体地说，它涉及一种水凝胶的制备方法与应用。

技术介绍

[0002]纳米材料如等离子体金纳米粒子(AuNPs)，过渡金属二维材料(TMDs)，二维磁性材料等具有新颖的空间结构及独特的性质，基于此，纳米材料在电子器件、再生能源、传感分析、生物医药等多方面受到广泛关注与广泛研究。因纳米材料可由多种形式产生并形成多姿多彩的不同形体，因其广泛的相容性被普遍地应用在多种与生物相关的领域。近年来，基于金纳米材料对有机分子的作用的研究广泛涌现，研究表明，不同手性的纳米材料对有机小分子的作用可能存在差异。同时，琼脂糖水凝胶因其多孔、绿色无污染、极高的生物亲和性等特性，被广泛用于凝胶注模、生物体相关支架及生物组织工程等领域。因其大量多孔的微观结构，搭载于琼脂糖水凝胶中的分子能通过扩散等作用实现释放。但是，如果仅仅将药物分子装载于琼脂糖水凝胶中，药物的释放情况完全依靠因凝胶内外药物浓度不同的扩散作用，这一作用除温度变化外不易受到外界因素调控。
[0003]结合琼脂糖水凝胶骨架的广泛优点，我们通过在骨架中加入手性金纳米材料并实现可抑菌药物在水凝胶相中的装载的载体，从而进一步达成基于琼脂糖水凝胶制备的利用手性金纳米材料对手性氧氟沙星的差异性作用机制实现对氧氟沙星的可调控性缓慢释放作用，最终实现了对药物释放的控制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种水凝胶的制备方法与应用，通过合成的手性金纳米材料，并将之与氧氟沙星混合制备成为载药水凝胶，再利用不同手性金纳米材料对氧氟沙星的差异性吸附的原理，实现对抑菌效果的调控与缓释。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水凝胶的制备方法，包括如下步骤:S1：向10mL样品瓶中加入一定量的8.00mL100mM十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，用磁棒搅拌器在500rpm的转速下连续搅拌；再加入800μL25mM四氯合金酸水合物(HAuCl4)，形成浑浊的[AuBr4]‑
络合物；混合物的颜色随后从淡黄变为浅棕色，立即注入超纯水39.50mL，溶液变为澄清的金黄色；
[0006]快速注射4.75mL100mM新鲜抗坏血酸(AA)溶液，将Au
3+
迅速还原为Au
+
；向生长液中加入900μL100μM氨基酸(手性半胱氨酸)和1200μLMoS2纳米片种子溶液，启动手性纳米材料的生长；在40℃的水浴条件下反应30min，观察由反应前溶液的浅绿色随反应时间增长逐渐转变为蓝色至蓝紫色；将得到的产物在10000rpm下离心两次，每次30min，去除未反应试剂，得到纳米结构分散体的沉积物；
[0007]S2：取一玻璃瓶，将玻璃瓶预先置于60℃的水中进行预孵育；向玻璃瓶中加入稀释的纳米结构分散体和加热后的琼脂糖储存液；
[0008]S3：将一定量的氧氟沙星溶解于1.0mol/L的盐酸溶液中制备氧氟沙星盐酸药液，将0.1mL的氧氟沙星盐酸药液加入到玻璃瓶中；
[0009]S4：利用漩涡混匀器对玻璃瓶内的混合液进行剧烈搅拌使其完全混合，将玻璃瓶从60℃的水中取出自然冷却至25℃，形成水凝胶。
[0010]本专利技术进一步设置为：步骤S1中向玻璃瓶中加入的是90℃、1.0mL的琼脂糖储存液，加入的纳米结构分散体体积为0.9mL。
[0011]水凝胶在制备一种水凝胶薄片中的应用，包括模具板，所述模具板设有若干的阵列分布的直径为1cm的孔；取所述水凝胶进行加热融化使其成液态，将液体的水凝胶注射到模具板的若干的孔中，待自然冷却后凝结成水凝胶薄片。
[0012]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：通过本方法制得的水凝胶及其水凝胶薄片，手性金纳米材料由于金在二硫化钼表面进行各向异性生长而得到，得到这一种手性金纳米材料后再利用其手性，实现对氧氟沙星的差异性释放作用，从而达到对药物的可调控性释放效果。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例的纳米材料透射电子显微镜照片，琼脂糖水凝胶骨架的扫描电子显微镜照片与药片照片及药片在培养基上的培养模式图；
[0014]图2是本专利技术实施例的纳米材料的详细制备方法过程示意图；
[0015]图3是本专利技术实施例加入不同手性金纳米材料的水凝胶的外观差别及达到的抑菌效果示意图。
具体实施方式
[0016]以下结合附图1对本专利技术作进一步详细说明。
[0017]实施例：一种水凝胶的制备方法与应用，如图1
‑
3所示，一种水凝胶的制备方法:向10mL样品瓶中加入一定量的8.00mL100mM十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，用磁棒搅拌器在500rpm的转速下连续搅拌；再加入800μL25mM四氯合金酸水合物(HAuCl4)，形成浑浊的[AuBr4]‑
络合物；混合物的颜色随后从淡黄变为浅棕色，立即注入超纯水39.50mL，溶液变为澄清的金黄色，制备方法以示意图描述于图2中；
[0018]快速注射4.75mL100mM新鲜抗坏血酸(AA)溶液，将Au
3+
迅速还原为Au
+
；向生长液中加入900μL100μM氨基酸(手性半胱氨酸)和1200μLMoS2种子溶液，启动手性纳米材料的生长；在40℃的水浴条件下反应30min，观察由反应前溶液的浅绿色随反应时间增长逐渐转变为蓝色和蓝紫色；将溶液在10000rpm下离心两次，每次30min，去除未反应试剂，得到纳米结构分散体的沉积物。图2中展示了纳米材料制备过程中颜色变化照片，所得材料的紫外可见光谱图。
[0019]取一玻璃瓶，将玻璃瓶预先置于60℃的水中进行预孵育；向玻璃瓶中加入稀释的纳米结构分散体，体积为0.9mL，和加热后的90℃、1.0mL的琼脂糖储存液；将一定量的氧氟沙星溶解于1.0mol/L的盐酸溶液中制备氧氟沙星盐酸药液，将0.1mL的氧氟沙星盐酸药液加入到玻璃瓶中；使用玻璃棒对玻璃瓶内的混合液进行搅拌使其完全混合，将玻璃瓶从60℃的水中取出自然冷却至25℃，形成水凝胶。模具板设有若干的阵列分布的直径为1cm的
孔。取制得的水凝胶进行加热融化使其成液态，将液体的水凝胶注射到模具板的若干的孔中，待自然冷却后凝结成水凝胶薄片。
[0020]纳米结构分散体包括D型手性金纳米材料、L型手性金纳米材料。向玻璃瓶中加入D型手性金纳米材料最后制得D型手性金纳米材料水凝胶；向玻璃瓶中加入L型手性金纳米材料最后制得L型手性金纳米材料水凝胶。再将D型手性金纳米材料水凝胶和L型手性金纳米材料水凝胶制成水凝胶薄片，向玻璃瓶中不加入纳米材料制备空白水凝胶及其薄片。如图1展示了加入D型手性金纳米材料和加入L型手性金纳米材料的水凝胶与不加入手性金纳米材料的空白水凝胶的外观差别。图1同时展示琼脂糖水凝胶的扫描电子显微镜(SEM)照片及示意图。药片的可见光、荧光照片。纳米材料的透射电子显微镜(TEM)照片。将药片放置于牛肉膏蛋白胨固体培养基上并培养后结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水凝胶的制备方法，其特征是：所述水凝胶的制备步骤如下：S1：向10mL样品瓶中加入一定量的8.00mL100mM十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，用磁棒搅拌器在500rpm的转速下连续搅拌；再加入800μL25mM四氯合金酸水合物(HAuCl4)，形成浑浊的[AuBr4]
‑
络合物；混合物的颜色随后从淡黄变为浅棕色，立即注入超纯水39.50mL，溶液变为澄清的金黄色；快速注射4.75mL100mM新鲜抗坏血酸(AA)溶液，将Au
3+
迅速还原为Au
+
；向生长液中加入900μL100μM氨基酸(手性半胱氨酸)和1200μLMoS2纳米片种子溶液，启动手性纳米材料的生长；在40℃的水浴条件下反应30min，观察由反应前溶液的浅绿色随反应时间增长逐渐转变为蓝色至蓝紫色；将得到的产物在10000rpm下离心两次，每次30mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帮林，骆俊江，邹浩琳，罗红群，李念兵，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：