CN111363072A - 一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法 - Google Patents
一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111363072A CN111363072A CN202010151077.4A CN202010151077A CN111363072A CN 111363072 A CN111363072 A CN 111363072A CN 202010151077 A CN202010151077 A CN 202010151077A CN 111363072 A CN111363072 A CN 111363072A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mixed solution
- silver
- nanoenzyme
- polyphenol
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 44
- -1 phenolic hydroxyl compound Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 1-O-galloyl-3,6-(R)-HHDP-beta-D-glucose Natural products OC1C(O2)COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC1C(O)C2OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 TUSDEZXZIZRFGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000001263 FEMA 3042 Substances 0.000 claims description 8
- LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N Penta-digallate-beta-D-glucose Natural products OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-PPKXGCFTSA-N 0.000 claims description 8
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920002258 tannic acid Polymers 0.000 claims description 8
- LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N tannic acid Chemical compound OC1=C(O)C(O)=CC(C(=O)OC=2C(=C(O)C=C(C=2)C(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)[C@@H](OC(=O)C=3C=C(OC(=O)C=4C=C(O)C(O)=C(O)C=4)C(O)=C(O)C=3)O2)OC(=O)C=2C=C(OC(=O)C=3C=C(O)C(O)=C(O)C=3)C(O)=C(O)C=2)O)=C1 LRBQNJMCXXYXIU-NRMVVENXSA-N 0.000 claims description 8
- 229940033123 tannic acid Drugs 0.000 claims description 8
- 235000015523 tannic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N allyl alcohol Chemical compound OCC=C XXROGKLTLUQVRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical compound OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 6
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims description 3
- WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 2-hydroperoxy-2-(2-hydroperoxybutan-2-ylperoxy)butane Chemical compound CCC(C)(OO)OOC(C)(CC)OO WFUGQJXVXHBTEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N Benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 3
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 claims description 3
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims description 3
- QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N n-propan-2-ylprop-2-enamide Chemical compound CC(C)NC(=O)C=C QNILTEGFHQSKFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229920000536 2-Acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid Polymers 0.000 claims description 2
- XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-2-[(1-oxo-2-propenyl)amino]-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(C)(C)NC(=O)C=C XHZPRMZZQOIPDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims description 2
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 abstract 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 abstract 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 11
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 11
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 10
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 1-(2-methyl-5-propan-2-ylcyclohex-2-en-1-yl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1CC(C(C)C)CC=C1C DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000002789 catalaselike Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N para-benzoquinone Natural products O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000017423 tissue regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F120/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
- C08F120/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/48—Silver or gold
- B01J23/50—Silver
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/06—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/20—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
- B01J35/23—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
- C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
- C08J3/075—Macromolecular gels
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
- C08J2333/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/0806—Silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/001—Conductive additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于具有等离子效应的多酚‑银纳米酶的水凝胶制备方法，包括以下步骤：步骤1：将含酚羟基化合物加入银离子水溶液中形成混合溶液A，混合溶液A中银离子和含酚羟基化合物的摩尔比为87～118:1；步骤2：在步骤1得到的混合溶液A中加入质量浓度为15%～45%的双键化合物溶液中，充分搅拌均匀形成混合溶液B；其中丙烯酸溶液与混合溶液A的体积比为15%～30%：1；步骤3：在步骤2得到的混合溶液B中加入引发剂，混合均匀后，自聚合即可得到所需水凝胶；本发明在只有引发剂，含双键单体，特定金属离子及含酚羟基的有机物自聚合成胶，无需其他辅助条件；成胶时间较快，力学性能优异，黏附性能极强，导电性能很好且具有一定的抗菌性。
Description
技术领域
本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种基于等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶的制备方法。
背景技术
从组织修复到伤口敷料以及软生物电子学方面，具有黏附性、传导性和抗菌性的水凝胶都具有较为广泛的应用。这一领域的主要挑战之一是依赖于自由基聚合制备的功能性水凝胶，这涉及一系列复杂的过程，并且需要外部刺激来诱导凝胶形成，比如紫外线照射或由温度引发，而这一过程妨碍了实际的临床应用。因此在没有外界辅助的条件下，通过自由基聚合的方式在体内原位凝胶化是制备多功能自固化水凝胶的新策略。
天然酶能催化自由基聚合形成水凝胶，然而，天然酶不稳定且易失活，因此需要严格的催化条件。如今具有模拟酶催化活性的纳米酶因其低成本和高稳定性而得到广泛应用。纳米酶是一类既具有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶。纳米酶具有催化效率高、稳定、经济和规模化制备的特点。它在医学、化工、食品、农业和环境等领域得到广泛应用，但是传统制备的纳米酶只能单独催化过氧化物、效率低且稳定性差。
传统水凝胶存在聚合困难、制备条件复杂的问题。并且制备过程中存在的其他缺陷使得水凝胶不能很好的满足现有生物以及工程的应用。如力学性能差、导电性差、无黏附性以及无抗菌性。传统纳米酶催化底物单一、效率低且稳定性差。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题提供一种在自聚合成胶，具有良好的力学性能、一定的导电性、黏附性和抗菌性的基于等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶的制备方法。
本发明采用的技术方案是：一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将含酚羟基化合物加入银离子水溶液中形成混合溶液A，混合溶液A中银离子和含酚羟基化合物的摩尔比为87～118:1；
步骤2：在步骤1得到的混合溶液A中加入质量浓度为15%～45%的双键化合物溶液中，充分搅拌均匀形成混合溶液B；其中丙烯酸溶液与混合溶液A的体积比为15%～30%：1；
步骤3：在步骤2得到的混合溶液B中加入引发剂，混合均匀后，自聚合即可得到所需水凝胶。
进一步的，其特征在于，所述步骤1中的含酚羟基化合物为苯酚、多巴胺、间苯二酚、邻苯二酚、单宁酸和木质素中的一种。
进一步的，所述步骤2中的双键化合物为丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种。
进一步的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、过氧化苯甲酸、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的一种。
进一步的，所述步骤3中自聚合反应在4～50℃条件下进行，反应时间为8min～10min。
进一步的，所述步骤3中引发剂添加量为40～100 g/L。
进一步的，所述步骤1混合溶液A中含酚羟基化合物溶液的浓度为0.0017～0.019mol/L，银离子浓度为0.1～1mol/L。
本发明的有益效果是：
（1）本发明制备得到的多酚-纳米银具有全新的类过氧化氢酶和类过氧化物酶的催化活性，这种酶具有稳定高效的催化活性，并且可以催化过硫酸盐的降解；
（2）本发明在无助剂、紫外光照等外界条件下即可催化水凝胶的聚合，并且赋予了水凝胶持久的黏附性以及良好的力学性能；
（3）本发明成胶时间较快、力学性能优异、黏附性强、导电性能好，并且具有一定的抗菌性。
附图说明
图1为本发明实施例1～4得到的水凝胶的压缩应力应变曲线。
图2为本发明实施例1～4得到的水凝胶的拉伸应力应变曲线。
图3为本发明实施例1制备得到的水凝胶在不同界面的粘附能力图。
图4为本发明实施例1～4得到的水凝胶的导电性能图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将含酚羟基化合物加入银离子水溶液中形成混合溶液A，混合溶液A中银离子和含酚羟基化合物的摩尔比为87～118:1；
其中混合溶液A中含酚羟基化合物溶液的浓度为0.0017～0.019mol/L，银离子浓度为0.1～1mol/L。含含酚羟基化合物为苯酚、多巴胺、间苯二酚、邻苯二酚、单宁酸和木质素中的一种。
步骤2：在步骤1得到的混合溶液A中加入质量浓度为15%～45%的双键化合物溶液中，充分搅拌均匀形成混合溶液B；其中丙烯酸溶液与混合溶液A的体积比为15%～30%：1；
双键化合物为丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种。
步骤3：在步骤2得到的混合溶液B中加入引发剂，混合均匀后，自聚合即可得到所需水凝胶。
引发剂的添加量为每升混合溶液B中添加40～100 g；引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、过氧化苯甲酸、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的一种。自聚合反应在4～50℃条件下进行，反应时间为8min～10min。
实施例1
按照以下步骤制备基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法：
步骤1：将0.002 g单宁酸加入含0.022 g的硝酸银的10 mL水溶液中，搅拌10 min形成混合溶液A。
步骤2：在步骤1得到的混合溶液A中加入2.7 mL丙烯酸，搅拌均匀形成混合溶液B。
步骤3：在混合溶液B中加入0.07 g过硫酸铵，搅拌均匀后静置成胶。
实施例2
按照以下步骤制备基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法：
步骤1：将0.002 g单宁酸加入含0.018 g的硝酸银的10 mL水溶液中，搅拌10 min形成混合溶液A。
步骤2：在步骤1得到的混合溶液A中加入2.7 mL丙烯酸，搅拌均匀形成混合溶液B。
步骤3：在混合溶液B中加入0.07 g过硫酸铵，搅拌均匀后静置成胶。
实施例3
按照以下步骤制备基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法：
步骤1：将0.002 g单宁酸加入含0.02 g的硝酸银的10 mL水溶液中，搅拌10 min形成混合溶液A。
步骤2：在步骤1得到的混合溶液A中加入2.7 mL丙烯酸，搅拌均匀形成混合溶液B。
步骤3：在混合溶液B中加入0.07 g过硫酸铵，搅拌均匀后静置成胶。
实施例4
按照以下步骤制备基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法：
步骤1：将0.002 g单宁酸加入含0.024 g的硝酸银的10 mL水溶液中，搅拌10 min形成混合溶液A。
步骤2：在步骤1得到的混合溶液A中加入2.7 mL丙烯酸，搅拌均匀形成混合溶液B。
步骤3：在混合溶液B中加入0.07 g过硫酸铵，搅拌均匀后静置成胶。
实施例1～实施例4制备得到的水凝胶的压缩性能如图1所示，拉伸性能如图2所示。图中A为实施例2制备得到的水凝胶，B为实施例3制备得到的水凝胶，C为实施例1制备得到的水凝胶，D为实施例4制备得到的水凝胶。
从图中可以看出不同银离子含量的水凝胶具有不同的压缩拉伸性能。较低浓度的银离子制备得到的水凝胶压缩性能差，较高浓度的银离子得到的水凝胶由于交联密度过大而变脆。实施例1制备得到的水凝胶具有优异的拉伸性能，其压缩性能也最优优异。通过调整银离子含量即可获得所需的力学性能。
观察反应过程中溶液的颜色变化可以发现，加入硝酸银后的溶液后的溶液无色，加入单宁酸时，初始会变成淡黄色，搅拌时间较长时会有纳米银颗粒析出且颜色变深，最后形成的水凝胶呈透明亮黄色。
如4为实施例1～实施例4制备得到的水凝胶的导电性能图。从图中可以看出银离子含量越高，其导电性能越好。A为实施例2制备得到的水凝胶，B为实施例3制备得到的水凝胶，C为实施例1制备得到的水凝胶，D为实施例4制备得到的水凝胶。
本发明中特定的金属离子和含酚羟基的有机物发生氧化还原反应产生醌基自由基。同时与金属离子和含酚羟基的有机物形成配合物，协同高效催化过硫酸盐产生羟基自由基。最终打开双键化合物的双键聚合形成水凝胶网络。区别于传统化学交联的过程，使得交联网络均匀化，为水凝胶的聚合提出全新的理论和思路。能够在只有引发剂、含双键单体、特定金属离子以及含酚羟基的有机物自聚合成胶，无需其他辅助条件，不使用交联剂和助剂，绿色方便快捷。
本发明所制备的银纳米酶具有高效催化效率，可催化过硫酸盐以及过氧化物，稳定性好。解决了催化底物单一、效率低且稳定性差的问题，同时解决了天然酶不稳定且易失活，以及需要严格的催化条件的问题。得到的水凝胶具有多功能，如良好的力学性能，一定的导电性以及黏附性和抗菌性等功能，解决了水凝胶不能很好的满足现在生物以及工程应用的问题。
Claims (7)
1.一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将含酚羟基化合物加入银离子水溶液中形成混合溶液A，混合溶液A中银离子和含酚羟基化合物的摩尔比为87～118:1；
步骤2：在步骤1得到的混合溶液A中加入质量浓度为15％～45％的双键化合物溶液中，充分搅拌均匀形成混合溶液B；其中丙烯酸溶液与混合溶液A的体积比为15％～30％：1；
步骤3：在步骤2得到的混合溶液B中加入引发剂，混合均匀后，自聚合即可得到所需水凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法，其特征在于，所述步骤1中的含酚羟基化合物为苯酚、多巴胺、间苯二酚、邻苯二酚、单宁酸和木质素中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法，其特征在于，所述步骤2中的双键化合物为丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯醇、N-异丙基丙烯酰胺、乙烯吡咯烷酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、过氧化苯甲酸、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法，其特征在于，所述步骤3中自聚合反应在4～50℃条件下进行，反应时间为8min～10min。
6.根据权利要求1所述的一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法，其特征在于，所述步骤3中引发剂添加量为40～100g/L。
7.根据权利要求1所述的一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法，其特征在于，所述步骤1混合溶液A中含酚羟基化合物溶液的浓度为0.0017～0.019mol/L，银离子浓度为0.1～1mol/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010151077.4A CN111363072A (zh) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010151077.4A CN111363072A (zh) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111363072A true CN111363072A (zh) | 2020-07-03 |
Family
ID=71204730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010151077.4A Pending CN111363072A (zh) | 2020-03-06 | 2020-03-06 | 一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111363072A (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113214508A (zh) * | 2021-05-29 | 2021-08-06 | 山东大学 | 一种用于皮肤修复的天然抗菌凝胶及其制备方法 |
| CN113975459A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-01-28 | 昆明理工大学 | 一种纳米酶水凝胶片的制备方法及在创可贴中的应用 |
| CN114504675A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-17 | 湖南大学 | Ag NPS@氧化茶多酚-丙烯酸类水凝胶及其制备和应用 |
| CN114891159A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-08-12 | 陕西科技大学 | 一种具有粘附性的高强度pamps-pam-ta水凝胶及其制备方法 |
| CN115006586A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-09-06 | 昆明理工大学 | 一种纳米酶原位水凝胶的制备方法及应用 |
| CN115068673A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-20 | 吉林大学 | 一种MXene基自催化导电水凝胶敷料的制备方法及其应用 |
| CN115226725A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-25 | 四川省伊洁士医疗科技有限公司 | 一种嵌合型银基纳米溶菌酶、制备方法及其应用 |
| CN115300459A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-11-08 | 山东第一医科大学附属眼科研究所(山东省眼科研究所 山东第一医科大学附属青岛眼科医院) | 纳米酶复合水凝胶滴眼液的制备方法 |
| CN115322510A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-11 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种自粘性的韧性银/木质素水凝胶及其制备方法 |
| CN115715821A (zh) * | 2021-10-29 | 2023-02-28 | 中南大学 | 一种自愈合抗菌组织粘附水凝胶的制备方法 |
| CN115850560A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-28 | 吉林大学 | 一种基于金属自催化的分子印迹水凝胶制备方法 |
| CN116459386A (zh) * | 2023-03-30 | 2023-07-21 | 西北大学 | 一种载银纳米二氧化钛修饰聚多巴胺光热抗菌型水凝胶及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109400779A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-03-01 | 西南交通大学 | 一种酚羟基自聚合水凝胶的制备方法 |
-
2020
- 2020-03-06 CN CN202010151077.4A patent/CN111363072A/zh active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109400779A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-03-01 | 西南交通大学 | 一种酚羟基自聚合水凝胶的制备方法 |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113214508B (zh) * | 2021-05-29 | 2022-06-10 | 山东大学 | 一种用于皮肤修复的天然抗菌凝胶及其制备方法 |
| CN113214508A (zh) * | 2021-05-29 | 2021-08-06 | 山东大学 | 一种用于皮肤修复的天然抗菌凝胶及其制备方法 |
| CN115715821A (zh) * | 2021-10-29 | 2023-02-28 | 中南大学 | 一种自愈合抗菌组织粘附水凝胶的制备方法 |
| CN113975459A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-01-28 | 昆明理工大学 | 一种纳米酶水凝胶片的制备方法及在创可贴中的应用 |
| CN113975459B (zh) * | 2021-12-13 | 2022-10-25 | 昆明理工大学 | 一种纳米酶水凝胶片的制备方法及在创可贴中的应用 |
| CN115006586A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-09-06 | 昆明理工大学 | 一种纳米酶原位水凝胶的制备方法及应用 |
| CN114504675B (zh) * | 2022-02-23 | 2022-07-19 | 湖南大学 | Ag NPS@氧化茶多酚-丙烯酸类水凝胶及其制备和应用 |
| CN114504675A (zh) * | 2022-02-23 | 2022-05-17 | 湖南大学 | Ag NPS@氧化茶多酚-丙烯酸类水凝胶及其制备和应用 |
| CN114891159A (zh) * | 2022-06-15 | 2022-08-12 | 陕西科技大学 | 一种具有粘附性的高强度pamps-pam-ta水凝胶及其制备方法 |
| CN115068673A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-20 | 吉林大学 | 一种MXene基自催化导电水凝胶敷料的制备方法及其应用 |
| CN115226725A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-25 | 四川省伊洁士医疗科技有限公司 | 一种嵌合型银基纳米溶菌酶、制备方法及其应用 |
| CN115226725B (zh) * | 2022-07-29 | 2024-01-30 | 四川省伊洁士医疗科技有限公司 | 一种嵌合型银基纳米溶菌酶、制备方法及其应用 |
| CN115300459A (zh) * | 2022-08-11 | 2022-11-08 | 山东第一医科大学附属眼科研究所(山东省眼科研究所 山东第一医科大学附属青岛眼科医院) | 纳米酶复合水凝胶滴眼液的制备方法 |
| CN115322510A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-11-11 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种自粘性的韧性银/木质素水凝胶及其制备方法 |
| CN115850560A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-28 | 吉林大学 | 一种基于金属自催化的分子印迹水凝胶制备方法 |
| CN115850560B (zh) * | 2022-12-14 | 2023-12-12 | 吉林大学 | 一种基于金属自催化的分子印迹水凝胶制备方法 |
| CN116459386A (zh) * | 2023-03-30 | 2023-07-21 | 西北大学 | 一种载银纳米二氧化钛修饰聚多巴胺光热抗菌型水凝胶及其制备方法 |
| CN116459386B (zh) * | 2023-03-30 | 2024-04-26 | 西北大学 | 一种载银纳米二氧化钛修饰聚多巴胺光热抗菌型水凝胶及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111363072A (zh) | 一种基于具有等离子效应的多酚-银纳米酶的水凝胶制备方法 | |
| CN109400779B (zh) | 一种酚羟基自聚合水凝胶的制备方法 | |
| CN107540883B (zh) | 一种羧甲基壳聚糖/氧化石墨烯/聚(n-异丙基丙烯酰胺)纳米复合水凝胶的制备方法 | |
| CN103342823B (zh) | 一种酶促自由基聚合制备水凝胶的方法 | |
| CN105175755B (zh) | 一种高强度高拉伸双网络物理交联水凝胶及其制备方法 | |
| CN107236135A (zh) | 一种明胶水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN101748112B (zh) | 微生物载体及其制备方法 | |
| CN112500818B (zh) | 胶粘剂及其制备方法和胶带 | |
| CN113201152B (zh) | 一种多重响应性自愈合自粘附水凝胶的制备方法 | |
| CN110776653B (zh) | 一种基于壳聚糖的高粘附、抗菌、自愈合水凝胶的制备方法 | |
| CN109836596A (zh) | 强氢键作用高强度与高粘附的支链淀粉复合水凝胶的制备方法 | |
| CN110655621B (zh) | 复合水凝胶及制备方法和应用 | |
| CN111992151B (zh) | pH刺激响应性缓释杂化微球的制备方法 | |
| CN114805848A (zh) | 有修复性和抗氧化性MXene基导电水凝胶的制备方法 | |
| CN111363166A (zh) | 一种高强度、自修复抗菌水凝胶及其制备方法 | |
| CN108034026A (zh) | 离子液体微乳液的制备方法、聚离子液体基导电凝胶及其制备方法 | |
| CN113088087A (zh) | 一种食品级抗菌加成型液体硅橡胶 | |
| DE2629693C3 (de) | Verfahren zum biologischen Festlegen von Enzymen oder mikrobiellen Zellen mittels durch Bestrahlung und härtbarer Polymerer sowie danach hergestellte Erzeugnisse | |
| CN108912276B (zh) | 一种生物相容性的异相离子交换膜材料及其制备方法 | |
| CN111115795B (zh) | 一种用于污水处理的离子响应挂膜材料及其制备方法 | |
| CN107474264B (zh) | 纳米四氧化三铁介导自由基聚合引发体系及其制备磁性水凝胶的方法 | |
| CN114773501A (zh) | 交联改性二烯烃橡胶、其制备方法及橡胶材料 | |
| CN111647331B (zh) | 一种双组分乳液及其制备方法 | |
| CN100469873C (zh) | 辣根过氧化物酶纳米高分子生物催化颗粒及其制备方法 | |
| JP4343562B2 (ja) | 酵素又は微生物菌体固定化用粒状担体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200703 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |