【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医用材料，具体涉及一种负载纳米抗菌材料的复合水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、皮肤作为人体第一道保护屏障能够有效地阻止各种外部危害，但每年由于意外创伤或外科手术的原因会导致数百万皮肤创伤需要治疗，因此，伤口敷料已成为生物医学材料研究的一个重要分支。伤口敷料是受损皮肤修复和功能重建的重要材料，水凝胶由于其优越的生物相容性、可控的物理特性和多功能化的特性，逐渐成为常见的医用伤口敷料。水凝胶的伤口敷料已经成功地用于治疗各种组织损伤，如皮肤缺损、感染性伤口、糖尿病溃疡和烧伤伤口。
2、壳聚糖(cs)由脱乙酰甲壳素衍生而来，含有丰富的氨基和羟基等官能团，是一种天然多糖生物质，具有良好的生物相容性、生物降解性、止血性、粘膜吸附性、无毒性和抗菌性。因此，壳聚糖制备的水凝胶具有良好的亲水性、独特的三维网络结构和良好的生物相容性等优点。虽然壳聚糖水凝胶可用作伤口敷料，使得伤口创伤面免受细菌感染，但常常需要与其他杀菌剂结合使用以发挥更好的抗菌效果，最常见的策略是将抗生素药物引入壳聚糖水凝胶中，然而抗生素类药物的滥用会导致耐药菌的出现。负载纳米抗菌材料的壳聚糖复合水凝胶具有优异的抗菌性能，在治疗感染性伤口方面具有良好的应用前景。伤口愈合需要经历复杂的过程，一般需要经过止血、炎症、增殖和组织重塑这四个阶段，伤口敷料需同时具有抗氧化、抗炎、抗菌和止血的功能，然而现有技术中的伤口敷料功能相对单一，难以满足皮肤伤口愈合的需求。另外，由于活动部位频繁运动且通常较不平坦且容易使得伤口敷料固定困难、覆盖不全，从而导致延长伤口愈
技术实现思路
1、本专利技术提供一种负载纳米抗菌材料的复合水凝胶及其制备方法和应用，以解决现有伤口敷料存在功能相对单一和力学性能差的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将壳聚糖与海藻酸钠混合，制得壳聚糖/海藻酸钠复合水凝胶膜；
5、s2、将s1中制得的水凝胶膜置于钙盐溶液中浸泡，制得钙交联的壳聚糖/海藻酸钠水凝胶膜；
6、s3、将s2中制得的钙交联的壳聚糖/海藻酸钠水凝胶膜置于银盐溶液中进行一次浸泡，然后置于含多酚基团的中药活性组分溶液中进行二次浸泡，制得负载纳米抗菌材料的复合水凝胶。
7、根据上述技术手段，通过用水溶性壳聚糖和海藻酸钠的混合物制备了壳聚糖/海藻酸钠复合水凝胶膜；然后将壳聚糖/海藻酸钠复合水凝胶膜浸泡在钙盐溶液中，形成钙交联的壳聚糖/海藻酸钠水凝胶膜，再依次将钙交联的壳聚糖/海藻酸钠水凝胶膜充分浸泡在银盐溶液和富含多酚类基团的中药活性组分溶液中，将ag+原位还原为agnps。同时，含多酚类的中药活性组分可以和金属离子配位形成络合物，依靠水凝胶内部网络中的氢键和静电作用，使制成的复合水凝胶膜具有优异的力学性能和溶胀性能。由于agnps和中药活性组分的协同抗菌能力，制备的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶具有良好的广谱抗菌性能，有效地解决了现有伤口敷料抗感染效果差，力学性能不稳定的问题。
8、其中，经过研究发现，在浸泡于含多酚基团的中药活性组分溶液中，不仅可以和金属离子配位形成络合物，还存在着氢键和静电相互作用，有效地提高了水凝胶膜的机械强度；酚羟基参与氧化还原反应并给出电子，ag+接受电子转变为ag原子，并生长生成agnps。
9、优选的，所述s1中，壳聚糖为水溶性壳聚糖。
10、优选的，所述s2中，钙盐选自氯化钙。
11、优选的，所述s3中，银盐选择硝酸银。
12、优选的，所述水溶性壳聚糖的制备方法为：将壳聚糖溶于醋酸溶液中，然后加入丙烯酸羟乙酯，在50℃～70℃的条件下连续搅拌，得到反应溶液；将反应溶液的ph值调至中性，加入丙酮，干燥，得到水溶性壳聚糖。
13、经研究发现，由于壳聚糖溶解度低，难以与海藻酸钠混合均匀，因此，先采用丙烯酸羟乙酯将壳聚糖改性为水溶性壳聚糖，从而保证水溶性壳聚糖与海藻酸钠的均匀混合，进而提升复合水凝胶的稳定性。
14、优选的，所述水溶性壳聚糖的制备方法，具体包括：将3g壳聚糖加入300ml 1％w/v的醋酸溶液中，制得浓度为1％w/v的壳聚糖溶液；然后在1％w/w的壳聚糖溶液中加入12g丙烯酸羟乙酯，在60℃的水浴条件下，连续搅拌48h，得到反应溶液；用浓度为10％w/v的氢氧化钠溶液调节反应溶液的ph为7，然后将调节ph值后的反应溶液滴入丙酮中，析出水溶性壳聚糖，将析出的水溶性壳聚糖在60℃的条件下干燥后收集水溶性壳聚糖并研磨成粉末，得到，得到水溶性壳聚糖。
15、优选的，所述s1中，具体包括：将壳聚糖水溶液与海藻酸钠混合搅拌至海藻酸钠完全溶解，静置，干燥，制得壳聚糖/海藻酸钠复合水凝胶膜。
16、优选的，所述壳聚糖水溶液的质量浓度为1～5％。
17、优选的，所述壳聚糖水溶液中壳聚糖的质量浓度为1％。
18、优选的，所述壳聚糖水溶液与海藻酸钠的质量比为1:3～1:5。
19、优选的，所述壳聚糖水溶液与海藻酸钠的质量比为1:3。
20、优选的，所述s1中，具体包括：将水溶性壳聚糖溶于水中，制得水溶性壳聚糖水溶液，并与海藻酸钠混合搅拌过夜，直至海藻酸钠完全溶解，然后静置12h以上，以消泡，再在40℃的条件下烘干12h，制得壳聚糖海藻酸钠水凝胶膜。
21、优选的，所述s1中，具体包括：将1g水溶性壳聚糖溶于蒸馏水中，在70℃条件下连续搅拌，制得浓度为1％w/v的hcs溶液；将制得的hcs溶液与海藻酸钠(sa)按1：3的质量比混合，得到混合溶液，并将混合溶液连续搅拌过夜直至海藻酸钠(sa)完全溶解，然后静置12h消泡后转移到玻璃培养皿中，再在40℃的条件下烘干12h，得到hcs/sa水凝胶膜。
22、优选的，所述s2中，钙盐溶液中钙盐的浓度为0.25m～0.5m。
23、优选的，所述s2中，钙盐溶液中钙盐的浓度为0.25m。
24、优选的，所述置于钙盐溶液中浸泡的时间为30min～2h。
25、优选的，所述置于钙盐溶液中浸泡的时间为30min。
26、优选的，所述s2中，具体包括：将hcs/sa水凝胶膜放入cacl2溶液(0.25m)中浸泡30min，然后用蒸馏水洗涤数次，在置于40℃烘箱中烘干后，得到钙交联的水溶性壳聚糖/海藻酸钠(hcs/sa-ca)水凝胶膜。
27、优选的，所述s3中，银盐溶液中银盐的浓度为0.5～10mm。
28、优选的，所述s3中，单宁酸溶液中单宁酸的浓度为0.05m。
29、优选的，所述s3中，中药活性组分溶液中含有2～100个邻二酚羟基基团。
30、优选的，所述s本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述S1中，壳聚糖为水溶性壳聚糖；
3.根据权利要求2中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述水溶性壳聚糖的制备方法为：将壳聚糖溶于醋酸溶液中，然后加入丙烯酸羟乙酯，在50℃~70℃的条件下连续搅拌，得到反应溶液；将反应溶液的pH值调至中性，加入丙酮，干燥，得到水溶性壳聚糖。
4.根据权利要求1中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述S1中，具体包括：将壳聚糖水溶液与海藻酸钠混合搅拌至海藻酸钠完全溶解，静置，干燥，制得水凝胶膜。
5.根据权利要求4中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖水溶液中壳聚糖的质量浓度为1~5%；
6.根据权利要求1中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述S2中，钙盐溶液中钙盐的浓度为0.25M~0.5M；
7.根据权利要求1中所述
8.根据权利要求1中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述S3中，中药活性组分溶液选自单宁酸溶液、姜黄素溶液和绿原酸溶液中的至少一种；
9.一种如权利要求1至权利要求8任一项所述的制备方法制得的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶。
10.一种如权利要求1至权利要求8任一项所述的制备方法制得的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的应用，其特征在于，所述负载纳米抗菌材料的复合水凝胶在制备抗菌敷料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述s1中，壳聚糖为水溶性壳聚糖；
3.根据权利要求2中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述水溶性壳聚糖的制备方法为：将壳聚糖溶于醋酸溶液中，然后加入丙烯酸羟乙酯，在50℃~70℃的条件下连续搅拌，得到反应溶液；将反应溶液的ph值调至中性，加入丙酮，干燥，得到水溶性壳聚糖。
4.根据权利要求1中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述s1中，具体包括：将壳聚糖水溶液与海藻酸钠混合搅拌至海藻酸钠完全溶解，静置，干燥，制得水凝胶膜。
5.根据权利要求4中所述的负载纳米抗菌材料的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖水溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘露露，李倩，艾睿杰，李勇昊，朱蠡庆，陈历波，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：
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