CN113842497A - 一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法 - Google Patents

一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113842497A
CN113842497A CN202111144973.9A CN202111144973A CN113842497A CN 113842497 A CN113842497 A CN 113842497A CN 202111144973 A CN202111144973 A CN 202111144973A CN 113842497 A CN113842497 A CN 113842497A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cus
cur
self
light
stirring
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.)
Granted
Application number
CN202111144973.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113842497B (zh
Inventor
张翔宇
王佳萌
柴茂洲
杭瑞强
黄晓波
姚晓红
唐宾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyuan Jingjing Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Taiyuan University of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyuan University of Technology filed Critical Taiyuan University of Technology
Priority to CN202111144973.9A priority Critical patent/CN113842497B/zh
Publication of CN113842497A publication Critical patent/CN113842497A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113842497B publication Critical patent/CN113842497B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0061—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L26/008—Hydrogels or hydrocolloids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0004—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing inorganic materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0009—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing macromolecular materials
    • A61L26/0023—Polysaccharides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0061—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L26/0066—Medicaments; Biocides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B11/00—Preparation of cellulose ethers
    • C08B11/20—Post-etherification treatments of chemical or physical type, e.g. mixed etherification in two steps, including purification
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/10—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing inorganic materials
    • A61L2300/102—Metals or metal compounds, e.g. salts such as bicarbonates, carbonates, oxides, zeolites, silicates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
    • A61L2300/216—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials with other specific functional groups, e.g. aldehydes, ketones, phenols, quaternary phosphonium groups
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/45—Mixtures of two or more drugs, e.g. synergistic mixtures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
    • 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
    • C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08J2301/08—Cellulose derivatives
    • C08J2301/26—Cellulose ethers
    • C08J2301/28—Alkyl ethers
    • 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
    • C08J2305/00—Characterised by the use of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08J2301/00 or C08J2303/00
    • C08J2305/08—Chitin; Chondroitin sulfate; Hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，先通过水热法制备了CuS纳米球，随后在水相条件下在CuS纳米球表面接枝了聚多巴胺与姜黄素，形成CuS@Cur纳米球；将CuS@Cur纳米球分散在对醛基苯甲酸改性后的羧甲基纤维素钠溶液中制成均匀的分散液，并在分散液中加入季铵盐壳聚糖后，形成CuS@Cur可自愈合抗菌水凝胶。本方法制得的水凝胶能够实现快速杀菌，同时拥有较好的生物相容性与环境自适应性，能够用于治疗情况复杂的伤口，经过相应的抗菌实验与不规则伤口愈合实验，取得了令人满意的结果。

Description

一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料 的制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于快速杀菌的可自愈合抗菌水凝胶的制备方法，具体涉及一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法。
背景技术
在人们的日常生活当中，每天都有可能发生意外使得皮肤发生破损，而在伤口愈合的过程当中，细菌感染常常会导致伤口愈合状况不佳，深度的感染甚至会对人体带来更严重的问题。据相关报道，细菌感染性疾病占全国死亡率的三分之一，目前欧洲每年25000人因细菌感染丧生，现今社会上人们用于对抗感染的方法通常是使用抗生素类的抗菌剂与无机金属盐类抗菌剂来进行抗菌治疗，但这两种抗菌剂都存在一定的问题，无机金属盐类抗菌剂由于使用了重金属离子，因此会对伤口附近的细胞带来一定的毒性，而抗生素类抗菌剂抗菌的光谱性较差，且滥用抗生素在近些年来更是导致了超级细菌的出现，同时这两种抗菌剂都需要一定的时间才能逐步发挥抗菌性能，对于一些急性感染的情况，这两种抗菌剂能发挥的作用有限，因此临床上急需要一种在实现快速杀菌的同时，还可以保持较好的生物相容性的抗菌材料。
光热治疗与光动力治疗是近些年来被提出的概念，且已经被广泛应用于治疗尖锐湿疣等急性感染类病症。在光照条件下，光热、光动力治疗药剂可以产生大量的热量和活性氧，活性氧在一定温度下能够快速氧化细菌的细胞膜，来达到快速杀菌的目的。在治疗结束后，离开光照条件，药剂不再产生会对人体正常细胞产生影响热量与活性氧，此时药剂对人体细胞表现出良好的生物相容性，是一种极具前景的治疗方式。
CuS纳米球有着良好的光热转换性能，是一种优秀的光热转换材料，在808nm红外光的照射下，可以产生大量热量用于光热治疗。姜黄素是一种天然光敏剂，对550nm波长的可见光有着良好的吸收，在可见光的照射下，姜黄素能够快速的分解水分子，产生大量的活性氧用于杀菌。然而将CuS纳米球与姜黄素直接应用于光热、光动力杀菌需要同时使用两种光源，这对治疗设备提出了更高的要求，且仅通过单一的光热杀菌或光动力抗菌要实现快速杀菌需要高强度的激光照射，过强的激光照射容易给皮肤造成灼伤。
水凝胶是近年来新兴的一种伤口敷料，其结构是以亲水性高分子链作为骨架，再使用交联剂交联成的一种亲水性三维网状结构的材料。相比于市场上常用的纤维类的伤口敷料，水凝胶能够为伤口提供湿润的环境，根据相关研究表明，湿润环境更有利于伤口的愈合，同时湿润的条件还可以防止敷料与伤口周围的组织发生粘连，在更换敷料时造成二次损伤。目前在市场上，已经有部分的水凝胶类外伤敷料获批上市，但大多都存在着力学性能较差，容易发生破损导致外伤敷料失效的问题。
发明内容
针对现今市场上常用的纤维类外伤敷料的不足，本发明提供了一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，该制备方法使用光热、光动力协同作用进行快速杀菌，并且在主链中引入动态化学键，使水凝胶有自修复能力。
本发明中，将CuS纳米球与姜黄素进行复合，CuS纳米球是典型的P型半导体，而姜黄素分子中含有大量的斥电子基团，是一个典型的电子供体，符合N型半导体的特点，在CuS纳米球表面修饰姜黄素，可以使CuS与姜黄素之间构成P-N结，P-N结使得姜黄素的吸收峰发生红移，使整个体系的吸收峰处在红外波长附近，因此在治疗过程当中，仅需要单一的红外光源，便可实现光热、光动力协同治疗的效果。此外，为了有效解决外伤在复杂力学条件下容易失效以及复杂形状伤口治疗的问题，本发明在水凝胶的高分子骨架上引入了苯环与醛基，醛基可以与季铵盐壳聚糖分子上的氨基形成动态化学键，苯环与CuS@Cur纳米球上的姜黄素形成π-π共轭作用，同时羧甲基纤维素分子中的羧甲基还会与季铵盐壳聚糖分子上的季铵盐侧基产生静电吸附作用，动态化学键、π-π共轭作用、静电吸附作用均为可逆作用力，使得水凝胶具有遭到外力破坏后自我修复的能力，这解决了水凝胶在外力作用下容易失效与普通的块体水凝胶无法与异形伤口贴合的两大问题。
本发明提供了一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照硝酸铜：聚乙烯吡咯烷酮：硫代乙酰胺=1：1.8：1.95（mol比）的比例分别称取硝酸铜、聚乙烯吡咯烷酮、硫代乙酰胺，并加入二甲基亚砜进行搅拌，搅拌直至溶液呈浅绿色，将得到的浅绿色溶液转移到聚四氟乙烯反应釜中，通过烘箱进行加热并保温20h，将保温后得到的溶液进行离心、干燥后，得到CuS纳米球；
二甲基亚砜的用量为：每毫摩尔硝酸铜使用12ml二甲基亚砜；
（2）将步骤（1）所得到的CuS纳米球分散在去离子水中，并用氢氧化钠将分散液的pH值调整到8，随后在分散液中加入100-200mg盐酸多巴胺与50-150mg姜黄素并进行搅拌，在搅拌24h后，将分散液进行离心、冷冻干燥，得到CuS@Cur纳米球；
去离子水的用量为：每毫摩尔CuS纳米球使用40ml去离子水；
（3）按照羧甲基纤维素钠：对醛基苯甲酸：4-二甲氨基吡啶：二环己基碳二亚胺=3：1：1：0.03（mol比）的比例分别称取羧甲基纤维素钠、对醛基苯甲酸、4-二甲氨基吡啶、二环己基二亚胺到四口烧瓶当中，并加入四氢呋喃，制成羧甲基纤维素钠悬浮液，将悬浮液在氦气保护下搅拌12h后，将悬浮液进行离心、冷冻干燥，得到改性羧甲基纤维素钠；
四氢呋喃的用量为：每毫摩尔羧甲基纤维素钠使用10ml四氢呋喃；
（4）将0.01-0.03g的CuS@Cur纳米球加入到0.5ml的改性羧甲基纤维素钠溶液当中并进行搅拌，待形成均一的分散液后，向分散液中加入0.5ml的季铵盐壳聚糖溶液当中，通过搅拌形成CuS@Cur水凝胶。
对上述方法步骤进一步的特征说明如下：
在步骤（1）中，反应釜在烘箱中加热的温度为120℃，保温时间为12小时，磁力搅拌的转速为4000r/min，离心所用的转速为5000r/min, 所述离心干燥的温度是50℃，干燥时间是12小时。
在步骤（2）中，磁力搅拌的转速为4000r/min，搅拌时间为24小时，离心所用转速为5000r/min，所述冷冻干燥的温度为-60℃，干燥时间为24小时。
在步骤（3）中，磁力搅拌的转速为4000r/min，搅拌时间为24小时，离心所用转速为5000r/min，所述冷冻干燥的温度为-60℃，干燥时间为24小时。
在步骤（4）中，所使用的改性羧甲基纤维素钠溶液与季铵盐壳聚糖溶液的质量浓度均为4%。
本发明提供的一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，带来的有益效果：
（1）本方法制备了CuS@Cur复合纳米球，实现了在单一光源的照射下的光热、光动力协同快速杀菌，而在关闭光源后，材料不再产生热量与活性氧，防止过高的温度与过多的活性氧破坏伤口周围的细胞，使得抗菌敷料同时具有快速杀菌与生物相容性良好的特征。
（2）本方法通过动态化学键构建了水凝胶的三维网状结构，使得水凝胶在外力的作用下被撕裂后，只要将断开的凝胶重新贴合在一起，断开的两部分凝胶之间会自发的重新形成动态化学键，在宏观上体现为两半凝胶重新自愈合成一块完整的水凝胶，水凝胶的自愈合能力可以使水凝胶在复杂的力学条件下自发的保持形态完整，解决了普通水凝胶容易破裂失效的问题。
（3）由于自愈合水凝胶具有动态调节自身形貌能力，在处理一些较为复杂的伤口时，可以通过注射器将水凝胶注射到伤口位置，自愈合水凝胶会自发的适应伤口的形状，从而能有效解决异形伤口治疗的问题。
附图说明
图1是本发明CuS纳米球的SEM图片；
图2是本发明CuS@Cur纳米球的TEM图片；
图3是本发明CuS@Cur纳米球高分辨TEM图片；
图4是本发明具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶的SEM图片；
图5是本发明具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶自愈合性能实验图片；
图6是本发明实例1中不同混合水凝胶在10分钟，808nm近红外激光照射下时，对金黄色葡萄球菌的抗菌效果图，其中：图(a)为不含CuS@Cur纳米球的空白水凝胶的抗菌图片；图(b)为仅含有姜黄素的水凝胶抗菌图片；图(c)为仅含CuS纳米球的水凝胶抗菌图片；图(d)为CuS@Cur水凝胶的抗菌图片；
图7是本发明实例1中不同混合水凝胶在10分钟，808nm近红外激光照射下时，14天后老鼠背部伤口愈合情况图，其中：图(a)为不含CuS@Cur纳米球的空白水凝胶组对应的老鼠背部伤口愈合情况；图(b)为仅含有姜黄素的水凝胶组对应的老鼠背部伤口愈合情况；图(c)为仅含CuS纳米球的水凝胶组对应的老鼠背部伤口愈合情况；图(d)为CuS@Cur水凝胶组对应的老鼠背部伤口愈合情况。
具体实施方式
为更好理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，但是本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
实施例1
实施一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，该制备方法是按下列步骤进行的：
步骤一：分别称取0.483g的硝酸铜、0.4g的聚乙烯吡咯烷酮、0.3g的硫代乙酰胺到烧杯当中，并加入30ml的二甲基亚砜并进行搅拌，搅拌直至溶液呈浅绿色，将得到的浅绿色溶液转移到50ml聚四氟乙烯反应釜当中，通过烘箱进行加热并保温20h将保温后得到的溶液进行离心、干燥后，得到CuS纳米球。
步骤二：将步骤一所得到的CuS纳米球分散在100ml的去离子水当中，并用氢氧化钠将分散液的pH值调整到8，随后在分散液中加入100mg的盐酸多巴胺与50mg的姜黄素并进行搅拌，在搅拌24h后，将分散液进行离心、冷冻干燥后，得到CuS@Cur纳米球。
步骤三：分别称取5g羧甲基纤维素钠、1.03g对醛基苯甲酸、0.845g 4-二甲氨基吡啶、0.05g二环己基碳二亚胺到500ml的四口烧瓶当中，并加入200ml的四氢呋喃，制成羧甲基纤维素钠悬浮液，将悬浮液在氦气保护下搅拌12h后，将悬浮液进行离心、冷冻干燥，得到改性羧甲基纤维素钠。
步骤四：将0.01g的CuS@Cur纳米球加入到0.5ml的改性羧甲基纤维素钠溶液当中并进行搅拌，待形成均一的分散液后，向分散液中加入0.5ml的季铵盐壳聚糖溶液当中，通过搅拌形成CuS@Cur水凝胶。
将水凝胶用于抗菌实验是在将1ml浓度为105（CFU mL-1）的菌液滴加在水凝胶表面，使用波长为808nm的近红外激光照射水凝胶10分钟来进行抗菌实验。
材料物性表征、抗菌实验以及活体实验的结果如附图所示，图1为CuS纳米球的SEM图片，从图中可以看出，通过步骤一所制得的材料为150-200nm的CuS纳米球。图2为CuS@Cur纳米球的TEM图片，从同中可以看出，CuS@Cur纳米球的微观结构为，中间晶体部分为CuS纳米球，而周围包裹着的非晶部分为聚多巴胺与姜黄素。图3为CuS@Cur纳米球中央结晶部分的高分辨TEM图片，通过软件对晶格间距进行测量，得到结晶部分的晶格间距为0.28mm，查找晶体结构PDF卡片，晶格间距与CuS的(1 0 3)晶面相匹配，从而可以确定所制得的CuS纳米球的晶体结构。图4为CuS@Cur水凝胶的SEM图片，从图中可以看出，CuS@Cur水凝胶的内部微观结构为多孔状结构，这种多孔状结构为CuS@Cur水凝胶提供了良好的抗菌性能。图5为CuS@Cur水凝胶自愈合功能测试，实验结果表明，被切开的凝胶在两切面重新接触后能够完全愈合，这个结果表明水凝胶拥有良好的自愈合能力。图6为CuS@Cur水凝胶在808nm近红外光照射下的抗菌实验结果，实验结果表明，空白水凝胶组、仅含姜黄素水凝胶组、仅含CuS纳米球水凝胶组在光照10分钟后，没有表现出明显的抗菌能力，而CuS@Cur水凝胶在光照10分钟后，体现出了明显的抗菌能力，这个结果说明CuS与Cur的复合显著提高了材料产生热量及活性氧的效率，CuS@Cur水凝胶在808nm激光照射10分钟的条件下有着良好的抗菌能力。图7为CuS@Cur水凝胶活体实验结果，从结果中可以看出，CuS@Cur水凝胶能够有效的加快伤口愈合过程。
实施例2
实施一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，该制备方法是按下列步骤进行的：
步骤一：分别称取0.483g的硝酸铜、0.4g的聚乙烯吡咯烷酮、0.3g的硫代乙酰胺到烧杯当中，并加入30ml的二甲基亚砜并进行搅拌，搅拌直至溶液呈浅绿色，将得到的浅绿色溶液转移到50ml聚四氟乙烯反应釜当中，通过烘箱进行加热并保温20h后，将保温后得到的溶液进行离心、干燥后，得到CuS纳米球。
步骤二：将步骤一所得到的CuS纳米球分散在100ml的去离子水当中，并用氢氧化钠将分散液的pH值调整到8，随后在分散液中加入150mg的盐酸多巴胺与100mg的姜黄素并进行搅拌，在搅拌24h后，将分散液进行离心、冷冻干燥后，得到CuS@Cur纳米球。
步骤三：分别称取5g羧甲基纤维素钠、1.03g对醛基苯甲酸、0.845g4-二甲氨基吡啶、0.05g二环己基碳二亚胺到500ml的四口烧瓶当中，并加入200ml的四氢呋喃，制成羧甲基纤维素钠悬浮液，将悬浮液在氦气保护下搅拌12h后，将悬浮液进行离心、冷冻干燥，得到改性羧甲基纤维素钠。
步骤四：将0.02g的CuS@Cur纳米球加入到0.5ml的改性羧甲基纤维素钠溶液当中并进行搅拌，待形成均一的分散液后，向分散液中加入0.5ml的季铵盐壳聚糖溶液当中，通过搅拌形成CuS@Cur水凝胶。
将水凝胶用于抗菌实验是在将1ml浓度为105（CFU mL-1）的菌液滴加在水凝胶表面，使用波长为808nm的近红外激光照射水凝胶10分钟来进行抗菌实验。实验结果表明，在808nm近红外光照射的条件下，CuS@Cur水凝胶有着良好的抗菌能力。
实施例3
实施一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，该制备方法是按下列步骤进行的：
步骤一：分别称取0.483g的硝酸铜、0.4g的聚乙烯吡咯烷酮、0.3g的硫代乙酰胺到烧杯当中，并加入30ml的二甲基亚砜并进行搅拌，搅拌直至溶液呈浅绿色，将得到的浅绿色溶液转移到50ml聚四氟乙烯反应釜当中，通过烘箱进行加热并保温20h，将保温后得到的溶液进行离心、干燥后，得到CuS纳米球。
步骤二：将步骤一所得到的CuS纳米球分散在100ml的去离子水当中，并用氢氧化钠将分散液的pH值调整到8，随后在分散液中加入200mg的盐酸多巴胺与150mg的姜黄素并进行搅拌，在搅拌24h，将分散液进行离心、冷冻干燥后，得到CuS@Cur纳米球。
步骤三：分别称取5g羧甲基纤维素钠、1.03g对醛基苯甲酸、0.845g4-二甲氨基吡啶、0.05g二环己基碳二亚胺到500ml的四口烧瓶当中，并加入200ml的四氢呋喃，制成羧甲基纤维素钠悬浮液，将悬浮液在氦气保护下搅拌12h后，将悬浮液进行离心、冷冻干燥，得到改性羧甲基纤维素钠。
步骤四：将0.03g的CuS@Cur纳米球加入到0.5ml的改性羧甲基纤维素钠溶液当中并进行搅拌，待形成均一的分散液后，向分散液中加入0.5ml的季铵盐壳聚糖溶液当中，通过搅拌形成CuS@Cur水凝胶。
将水凝胶用于抗菌实验是在将1ml浓度为105（CFU mL-1）的菌液滴加在水凝胶表面，使用波长为808nm的近红外激光照射水凝胶10分钟来进行抗菌实验。实验结果表明，在808nm近红外光照射的条件下，CuS@Cur水凝胶有着良好的抗菌能力。

Claims (7)

1.一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）按照硝酸铜：聚乙烯吡咯烷酮：硫代乙酰胺=1：1.8：1.95的摩尔比分别称取硝酸铜、聚乙烯吡咯烷酮、硫代乙酰胺，并加入二甲基亚砜进行搅拌，搅拌直至溶液呈浅绿色，将得到的浅绿色溶液转移到聚四氟乙烯反应釜中，通过烘箱进行加热并保温20h，将保温后得到的溶液进行离心、干燥后，得到CuS纳米球；
二甲基亚砜的用量为：每毫摩尔硝酸铜使用12ml二甲基亚砜；
（2）将步骤（1）所得到的CuS纳米球分散在去离子水中，并用氢氧化钠将分散液的pH值调整到8，随后在分散液中加入100-200mg盐酸多巴胺与50-150mg姜黄素并进行搅拌，在搅拌24h后，将分散液进行离心、冷冻干燥，得到CuS@Cur纳米球；
（3）按照羧甲基纤维素钠：对醛基苯甲酸：4-二甲氨基吡啶：二环己基碳二亚胺=3：1：1：0.03的摩尔比分别称取羧甲基纤维素钠、对醛基苯甲酸、4-二甲氨基吡啶、二环己基二亚胺到四口烧瓶当中，并加入四氢呋喃，制成羧甲基纤维素钠悬浮液，将悬浮液在氦气保护下搅拌12h后，将悬浮液进行离心、冷冻干燥，得到改性羧甲基纤维素钠；
（4）将0.01-0.03g的CuS@Cur纳米球加入到0.5ml的改性羧甲基纤维素钠溶液当中并进行搅拌，待形成均一的分散液后，向分散液中加入0.5ml的季铵盐壳聚糖溶液当中，通过搅拌形成CuS@Cur水凝胶。
2.根据权利要求1所述的具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，反应釜在烘箱中加热的温度为120℃，保温时间为12小时，磁力搅拌的转速为4000r/min，离心所用的转速为5000r/min, 所述离心干燥的温度是50℃，干燥时间是12小时。
3.根据权利要求1所述的具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，磁力搅拌的转速为4000r/min，搅拌时间为24小时，离心所用转速为5000r/min，所述冷冻干燥的温度为-60℃，干燥时间为24小时。
4.根据权利要求1所述的具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，去离子水的用量为：每毫摩尔CuS纳米球使用40ml去离子水。
5.根据权利要求1所述的具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，磁力搅拌的转速为4000r/min，搅拌时间为24小时，离心所用转速为5000r/min，所述冷冻干燥的温度为-60℃，干燥时间为24小时。
6.根据权利要求1所述的具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，四氢呋喃的用量为：每毫摩尔羧甲基纤维素钠使用10ml四氢呋喃。
7.根据权利要求1所述的具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法，其特征在于：在步骤（4）中，所使用的改性羧甲基纤维素钠溶液与季铵盐壳聚糖溶液的质量浓度均为4%。
CN202111144973.9A 2021-09-28 2021-09-28 一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法 Active CN113842497B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111144973.9A CN113842497B (zh) 2021-09-28 2021-09-28 一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111144973.9A CN113842497B (zh) 2021-09-28 2021-09-28 一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113842497A true CN113842497A (zh) 2021-12-28
CN113842497B CN113842497B (zh) 2022-05-17

Family

ID=78980457

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111144973.9A Active CN113842497B (zh) 2021-09-28 2021-09-28 一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113842497B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114748684A (zh) * 2022-04-27 2022-07-15 厦门大学 一种高效促伤口愈合的抗菌水凝胶伤口敷料及其制备方法
CN114939163A (zh) * 2022-04-06 2022-08-26 同济大学 一种用于多方式协同肿瘤治疗的复合凝胶体系的制备方法和应用
CN115304793A (zh) * 2022-09-02 2022-11-08 四川大学 基于红光响应的纳米光电复合半导体构建的仿生水凝胶及其制备方法
CN115970764A (zh) * 2023-03-08 2023-04-18 昆明理工大学 一种构筑CuS/Ga基异质结复合微球的方法及应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107456439A (zh) * 2017-05-31 2017-12-12 中南大学 一种具有近红外光响应性质的可注射杂化水凝胶及制备方法和应用
CN108815524A (zh) * 2018-07-06 2018-11-16 重庆医科大学 透明质酸修饰聚吡咯包裹载药相变材料光热治疗剂及其制备方法
CN108912352A (zh) * 2018-07-09 2018-11-30 西安交通大学 一种抗菌粘附可注射水凝胶敷料及其制备方法和应用
CN109364289A (zh) * 2018-09-26 2019-02-22 湖北大学 一种表面具有抗菌性的硫化铜纳米复合水凝胶敷料及其制备方法
WO2019099482A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-23 Evelo Biosciences, Inc. Compositions and methods for treating disease using a blautia strain
US20200199630A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 University Of Kentucky Research Foundation Biosynthesis of curcuminods in mammalian cells
CN111956611A (zh) * 2020-09-10 2020-11-20 西南医科大学附属医院 一种负载姜黄素的纳米胶束及其制备方法和应用
CN112899808A (zh) * 2021-01-15 2021-06-04 泉州师范学院 一种多功能纳米纤维及其制备方法与应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107456439A (zh) * 2017-05-31 2017-12-12 中南大学 一种具有近红外光响应性质的可注射杂化水凝胶及制备方法和应用
WO2019099482A1 (en) * 2017-11-14 2019-05-23 Evelo Biosciences, Inc. Compositions and methods for treating disease using a blautia strain
CN108815524A (zh) * 2018-07-06 2018-11-16 重庆医科大学 透明质酸修饰聚吡咯包裹载药相变材料光热治疗剂及其制备方法
CN108912352A (zh) * 2018-07-09 2018-11-30 西安交通大学 一种抗菌粘附可注射水凝胶敷料及其制备方法和应用
CN109364289A (zh) * 2018-09-26 2019-02-22 湖北大学 一种表面具有抗菌性的硫化铜纳米复合水凝胶敷料及其制备方法
US20200199630A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 University Of Kentucky Research Foundation Biosynthesis of curcuminods in mammalian cells
CN111956611A (zh) * 2020-09-10 2020-11-20 西南医科大学附属医院 一种负载姜黄素的纳米胶束及其制备方法和应用
CN112899808A (zh) * 2021-01-15 2021-06-04 泉州师范学院 一种多功能纳米纤维及其制备方法与应用

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114939163A (zh) * 2022-04-06 2022-08-26 同济大学 一种用于多方式协同肿瘤治疗的复合凝胶体系的制备方法和应用
CN114748684A (zh) * 2022-04-27 2022-07-15 厦门大学 一种高效促伤口愈合的抗菌水凝胶伤口敷料及其制备方法
CN114748684B (zh) * 2022-04-27 2023-01-10 厦门大学 一种高效促伤口愈合的抗菌水凝胶伤口敷料及其制备方法
CN115304793A (zh) * 2022-09-02 2022-11-08 四川大学 基于红光响应的纳米光电复合半导体构建的仿生水凝胶及其制备方法
CN115304793B (zh) * 2022-09-02 2024-04-12 四川大学 基于红光响应的纳米光电复合半导体构建的仿生水凝胶及其制备方法
CN115970764A (zh) * 2023-03-08 2023-04-18 昆明理工大学 一种构筑CuS/Ga基异质结复合微球的方法及应用
CN115970764B (zh) * 2023-03-08 2024-03-01 昆明理工大学 一种构筑CuS/Ga基异质结复合微球的方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN113842497B (zh) 2022-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113842497B (zh) 一种具有光控抗菌和自愈合功能的CuS@Cur杂化水凝胶敷料的制备方法
Qi et al. Engineering robust Ag‐decorated polydopamine nano‐photothermal platforms to combat bacterial infection and prompt wound healing
CN109200334B (zh) 一种光动力治疗伤口感染用的复合水凝胶敷料及其制备方法
CN110354295B (zh) 一种光热转换材料及其制备方法
CN105778126B (zh) 一种京尼平交联生物凝胶及其制备方法与应用
KR101555523B1 (ko) 산화질소 방출성 상처치료 필름 및 이의 제조방법
CN112370567A (zh) 一种具有抗菌消炎功能的水凝胶活性敷料
CN113817181B (zh) 一种碳量子点修饰的双网络水凝胶及其制备方法
CN101664562A (zh) 创伤修复水凝胶材料及制备方法
CN106512064A (zh) 一种具有抗菌性能的皮肤创伤敷料及其制备方法
CN111494709B (zh) 兼具抗肿瘤和抑菌功能的促组织修复水凝胶的制备及应用
TWI814462B (zh) 止血材料的製備方法及其所製備的止血材料
US6521243B2 (en) Ionic chitosan -iodine complexes: antiseptic hydrogels and wound healing promoters
CN114344544A (zh) 光激活抗菌敷料及其制备方法
CN112336914A (zh) 一种海藻酸钠复合凝胶及其制备方法
CN115926200A (zh) 一种酶催化双交联高分子复合水凝胶材料的制备方法及应用
CN113304307B (zh) 具有抗菌和湿表面粘附性能的聚磷腈基水凝胶伤口敷料及制备方法
CN112546282A (zh) 一种阳离子聚合物医用抗菌敷料及制备方法
CN117065087A (zh) 一种黑磷壳聚糖dfo温敏水凝胶的制备方法及应用
WO2020220300A1 (zh) 生物纤维素纤维、包含所述纤维的止血敷料与相关应用
CN115606606A (zh) 新型金属多酚网络负载金属氧化物抗菌纳米粒子、制备方法及应用
RU2545729C1 (ru) Сетчатое биоактивное раневое покрытие
CN114712547B (zh) 一种细菌纤维素基光敏抗菌敷料及其制备方法与应用
RU2270646C2 (ru) Перевязочное средство
US20240189262A1 (en) Antibacterial dressing, method for preparing the same, and application thereof

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230713

Address after: 030000 No. 39, Chaoyang Street, Haozhuang Town, Yingze District, Taiyuan City, Shanxi Province

Patentee after: Taiyuan Jingjing Technology Co.,Ltd.

Address before: 030024 No. 79 West Main Street, Wan Berlin District, Shanxi, Taiyuan, Yingze

Patentee before: Taiyuan University of Technology

TR01 Transfer of patent right