【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于凝胶材料，尤其涉及一种富臭氧水凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、骨髓炎(osteomyelitis，om)是一种炎症性骨病，由开放性骨折和内固定植入物中的细菌感染引起，会导致骨质逐渐破坏和流失。金黄色葡萄球菌(s.aureus)是导致om的主要病原体，约占骨折相关感染的75％。目前，抗生素是治疗金黄色葡萄球菌感染的一线药物，然而，耐多药菌株(mrsa)的出现削弱了抗生素治疗om的疗效。此外，抗生素可能会诱导金黄色葡萄球菌亚群休眠，而非彻底根除，从而增加了反复感染的风险。因此，治疗om的非抗生素方法受到了广泛关注。
2、臭氧疗法在治疗感染性疾病方面具有诸多优势，这主要是由于它具有强大的抗菌特性，能够有效地对抗细菌、病毒、真菌、酵母菌和原生动物。现有文献报导的臭氧主要药理作用有：1)强大的抗菌杀菌作用：臭氧释放的氧自由基作为强氧化剂可直接杀死微生物，如白色念珠菌和金黄色葡萄球菌；2)免疫调节作用：臭氧预处理可显著影响ifnγ，tnfα，il-2，il-6和il-8在内的几种细胞因子水平；3)抗氧化能力：臭氧溶解在血清或血浆中，并与多不饱和脂肪酸迅速反应，诱发下游第二信使，如h2o2和4-hne，这反过来又刺激抗氧化系统的过度调节。
3、臭氧的广泛杀菌作用源于其强大的氧化能力，不受普通微生物抵抗机制的影响。此外，臭氧还能通过加强氧合和新陈代谢刺激细胞生长和组织愈合，促进组织再生。然而，溶解在水中的臭氧气体消散快、半衰期短，限制了其在感染治疗方面的临床应用。
技术实
1、为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种富臭氧水凝胶，该水凝胶中含有丰富的臭氧，能够持续缓慢释放臭氧，且具有很好的抗菌及抑制骨髓炎的作用。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种上述臭氧水凝胶的制备方法。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种包括上述臭氧水凝胶的抗菌材料。
4、本专利技术的目的之四在于提供一种上述臭氧水凝胶的应用。
5、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
6、本专利技术的第一方面提供了一种富臭氧水凝胶，包括以下制备原料：富臭氧纳米粒子和水凝胶前驱体，所述富臭氧纳米粒子包括以下制备原料：透明质酸、全氟烷基胺、全氟三烷基胺、臭氧。
7、优选地，所述富臭氧水凝胶中，所述全氟烷基胺选自c8～12全氟烷基胺；进一步优选地，所述全氟烷基胺包括1h,1h-全氟壬胺、1h,1h,2h,2h-全氟癸基胺、1h,1h,2h,2h,3h,3h-全氟十一胺或1h,1h,2h,2h,3h,3h,4h,4h-全氟十二胺中的至少一种；更进一步优选地，所述全氟烷基胺选自1h,1h,2h,2h-全氟癸基胺。
8、优选地，所述富臭氧水凝胶中，所述全氟三烷基胺选自c3～c6全氟三烷基胺；进一步优选地，所述全氟三烷基胺包括全氟三丙胺、全氟三丁胺、全氟三戊胺或全氟三己胺中的至少一种；更进一步优选地，所述全氟三烷基胺选自全氟三丁胺。
9、优选地，所述富臭氧水凝胶中，所述水凝胶前驱体选自温敏性水凝胶前驱体。
10、本专利技术采用的水凝胶前驱体具有温敏性，能够制得具有可注射温敏性的富臭氧水凝胶。
11、优选地，所述富臭氧水凝胶中，所述水凝胶前驱体包括甲壳素或其衍生物、壳聚糖、海藻酸钠或羧甲基纤维素钠中的至少一种；进一步优选地，所述水凝胶前驱体选自甲壳素、羟甲基甲壳素或羟丙基甲壳素中的至少一种。
12、在本专利技术的具体实施方式中，所述水凝胶前驱体选自羟甲基甲壳素或羟丙基甲壳素(hpch)。
13、优选地，所述富臭氧水凝胶中，所述透明质酸与全氟烷基胺的质量比为1：(0.3～0.8)；进一步优选为1：(0.4～0.7)；更进一步优选为1：(0.5～0.6)。
14、优选地，所述富臭氧水凝胶中，所述透明质酸与全氟三烷基胺的用量比为1mg：(0.2～0.6)ml；进一步优选为1mg：(0.25～0.55)ml；更进一步优选为1mg：(0.3～0.5)ml。
15、优选地，所述富臭氧水凝胶中，所述臭氧在富臭氧纳米粒子中的含量为(50～100)mg/ml；进一步优选为(60～90)mg/ml；更进一步优选为(70～80)mg/ml。
16、优选地，所述富臭氧水凝胶中，所述透明质酸与水凝胶前驱体的质量比为1：(8～15)；进一步优选为1：(9～13)；更进一步优选为1：(10～11)。
17、本专利技术的第二方面提供了一种本专利技术的第一方面所述的富臭氧水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将透明质酸、全氟烷基胺混合进行聚合反应，再加入全氟三烷基胺进行反应，充入臭氧得到富臭氧纳米粒子，加入凝胶前驱体进行交联后得到所述的富臭氧水凝胶。
18、优选地，所述富臭氧水凝胶的制备方法中，所述透明质酸、全氟烷基胺在偶联剂的作用下进行聚合反应；进一步优选地，所述偶联剂选自氨基偶联剂。
19、在本专利技术的具体实施方式中，所述偶联剂选自4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐(dmtmm)或1-羟基-7-氨基三氯合二氟丙烷(edc/nhs)中的一种或两种。
20、优选地，所述富臭氧水凝胶的制备方法中，所述透明质酸与偶联剂的质量比为1：(0.3～0.9)；进一步优选为1：(0.4～0.8)；更进一步优选为1：(0.5～0.7)。
21、优选地，所述富臭氧水凝胶的制备方法中，所述透明质酸、全氟烷基胺进行反应时的ph为6～7。
22、优选地，所述富臭氧水凝胶的制备方法中，充入臭氧的流速为3～8l/min；进一步优选为4～7l/min；更进一步优选为4～6l/min。
23、本专利技术的第三方面提供了一种包括本专利技术的第一方面所述的富臭氧水凝胶的抗菌材料。
24、本专利技术的第三方面提供了一种本专利技术的第一方面所述的富臭氧水凝胶在制备治疗骨髓炎材料中的应用。
25、本专利技术的有益效果是：
26、本专利技术在水凝胶中封装了充满臭氧的富臭氧纳米粒子，从而开发出一种可注射热敏水凝胶，该水凝胶可维持臭氧在水溶液或者动物体内持续缓慢释放，且具有很好的抗菌及骨髓炎治疗作用，其在给药后可见骨髓炎小鼠骨质破坏明显缓解，骨髓炎局部细菌量下降。该富臭氧水凝胶在制备治疗骨髓炎材料中有广泛的应用。
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1.一种富臭氧水凝胶，其特征在于，包括以下制备原料：富臭氧纳米粒子和水凝胶前驱体，所述富臭氧纳米粒子包括以下制备原料：透明质酸、全氟烷基胺、全氟三烷基胺、臭氧。
2.根据权利要求1所述的富臭氧水凝胶，其特征在于，所述全氟烷基胺选自C8～12全氟烷基胺；
3.根据权利要求1所述的富臭氧水凝胶，其特征在于，所述全氟三烷基胺选自C3～C6全氟三烷基胺；
4.根据权利要求1所述的富臭氧水凝胶，其特征在于，所述水凝胶前驱体包括甲壳素或其衍生物、壳聚糖、海藻酸钠或羧甲基纤维素钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的富臭氧水凝胶，其特征在于，所述透明质酸与全氟烷基胺的质量比为1：(0.3～0.8)；
6.权利要求1～5任一项所述的富臭氧水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将透明质酸、全氟烷基胺混合进行聚合反应，再加入全氟三烷基胺进行反应，充入臭氧得到富臭氧纳米粒子，加入凝胶前驱体进行交联后得到所述的富臭氧水凝胶。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述透明质酸、全氟烷基胺在偶联剂的作用下进行反应。p>
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述透明质酸、全氟烷基胺进行聚合反应时的pH为6～7；
9.一种抗菌材料，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的富臭氧水凝胶。
10.权利要求1～5任一项所述的富臭氧水凝胶在制备治疗骨髓炎材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种富臭氧水凝胶，其特征在于，包括以下制备原料：富臭氧纳米粒子和水凝胶前驱体，所述富臭氧纳米粒子包括以下制备原料：透明质酸、全氟烷基胺、全氟三烷基胺、臭氧。
2.根据权利要求1所述的富臭氧水凝胶，其特征在于，所述全氟烷基胺选自c8～12全氟烷基胺；
3.根据权利要求1所述的富臭氧水凝胶，其特征在于，所述全氟三烷基胺选自c3～c6全氟三烷基胺；
4.根据权利要求1所述的富臭氧水凝胶，其特征在于，所述水凝胶前驱体包括甲壳素或其衍生物、壳聚糖、海藻酸钠或羧甲基纤维素钠中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的富臭氧水凝胶，其特征在于，所述透明质酸与全氟烷基胺的质量比为1：(0.3～0.8)...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴航天，余斌，林艺煌，汪军，林燕鹏，
申请(专利权)人：南方医科大学南方医院，
类型：发明
国别省市：
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