CN115006582A - 一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物医用材料领域，公开了一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法，包括将酚型卟吩、硝酸银和稀土光转换剂、杯芳烃掺入TPU溶液中，采用静电纺丝得到抗炎抗氧化纳米敷料。本发明制备的敷料具有强效抗炎抗氧化和抗菌效果。

Description

一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及生物医用材料领域，具体涉及一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法。
背景技术
伤口愈合的三个阶段，一般是指炎症期、细胞增生期及瘢痕形成期三个阶段。炎症期，伤口发炎就是伤口出现了炎症，出现了细菌感染，典型的表现是红、肿、热、痛，有可能表面皮温会升高，也有可能患者全身体温升高，疼痛指伤口内部非常疼痛，甚至有跳痛。
氧化应激贯穿与伤口愈合的整个过程，是促氧化剂和抗氧化剂稳态失衡，自由基的产生增多，和机体或组织抗氧化能力下降的一种机体状态，过度的氧化应激可导致组织损害，对许多疾病的发展起着重要作用。创面微环境中的许多细胞都能不同程度地产生活性氧等自由基。糖尿病本身存在机体糖代谢异常、非酶促糖基化反应及其生成的晚期糖基化终末产物等一系列病理生理改变。近来研究显示，在糖代谢的过程中及其中间代谢产物能通过多种途径能导致活性氧自由基的产生。糖尿病创面难愈是常见的临床现象，其机理仍不清楚，氧化应激也可能参与了糖尿病创面难愈的形成和发展。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法，该敷料具有良好的抗炎抗氧化和抗菌效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法，包括如下步骤：
S1.在暗房中，将酚型卟吩、硝酸银和稀土光转换剂、杯芳烃掺入TPU溶液，充分混匀后，脱气得到纺丝液；
S2.在暗房中，利用步骤S1制备的纺丝液进行静电纺丝制得TPU纳米纤维膜，经日光照射后，得到抗炎抗氧化纳米敷料。
优选的，步骤S1中，所述酚型卟吩为5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉、29H,31H-酞菁-2,3,9,10,16,17,23,24-八醇中的一种。
优选的，步骤S1中，所述稀土光转换剂为Er3+:YFeO3、NaYF4:Yb3+中的一种。
优选的，步骤S1中，所述杯芳烃为4-叔丁基杯[4]芳烃、4-叔丁基杯[6]芳烃中的一种。
优选的，步骤S1中，所述TPU溶液的浓度为30-120g/L。
优选的，步骤S1中，所述酚型卟吩、硝酸银、稀土光转换剂、杯芳烃和TPU溶液的比例为(0.5-1.2)g：(0.02-0.05)g：(0.04-0.08)g：(0.01-0.03)g：100ml。
优选的，步骤S2中，所述静电纺丝条件为电压10-18kV、距离10-20cm，注射速率1-1.5ml/h。
优选的，步骤S2中，所述日光照射时间为4-6h。
本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的抗炎抗氧化纳米敷料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明利用含有酞菁或者卟啉结构的酚型卟吩化合物与银离子结合形成光催化剂，通过稀土光转换剂将原先的紫外线催化特性扩展到可见光区，利用酚羟基催化银离子的还原形成银簇，同时酚羟基被氧化交联。银簇被固定在纤维中，该结构具有氧化还原的双向调节功能，能够借助可见光实现自由基清除，进而降低炎症因子释放。在结构形成过程中，杯芳烃能够促进硝酸银、稀土光转换剂和酚型卟吩在TPU中的分散。
附图说明
图1为Western-blot法检测细胞中IL-1β蛋白的表达水平结果；
图2为Western-blot法检测细胞中TNF-α蛋白的表达水平结果；
图3为DPPH清除测试结果。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法，包括如下步骤：
1.在暗房中，将0.9g 5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉、0.03g硝酸银和0.07gEr3+:YFeO3、0.02g 4-叔丁基杯[4]芳烃掺入100ml 84g/L TPU溶液，充分混匀后，脱气得到纺丝液；
2.在暗房中，利用步骤1制备的纺丝液进行静电纺丝，电压15kV、距离12cm，注射速率1.3ml/h制得TPU纳米纤维膜，经日光照射4.9h后，得到抗炎抗氧化纳米敷料。
实施例2
一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法，包括如下步骤：
1.在暗房中，将0.5g 29H,31H-酞菁-2,3,9,10,16,17,23,24-八醇、0.02g硝酸银和0.04g NaYF4:Yb3+、0.01g 4-叔丁基杯[6]芳烃掺入100ml 30g/L TPU溶液，充分混匀后，脱气得到纺丝液；
2.在暗房中，利用步骤1制备的纺丝液进行静电纺丝，电压10kV、距离10cm，注射速率1.0ml/h制得TPU纳米纤维膜，经日光照射4h后，得到抗炎抗氧化纳米敷料。
实施例3
一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法，包括如下步骤：
1.在暗房中，将1.2g 5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉、0.05g硝酸银和0.08gEr3+:YFeO3、0.03g 4-叔丁基杯[6]芳烃掺入100ml 120g/L TPU溶液，充分混匀后，脱气得到纺丝液；
2.在暗房中，利用步骤1制备的纺丝液进行静电纺丝，电压18kV、距离20cm，注射速率1.5ml/h制得TPU纳米纤维膜，经日光照射6h后，得到抗炎抗氧化纳米敷料。
抗炎抗氧化性能测试
利用脂多糖诱导NIH3T3细胞炎症反应，再用实施例1-3和两款市售聚氨酯敷料(市售1：3M防水透气透明敷料和市售2：CaduMedi防水透气敷贴)进行处理，进而用Western-blot法检测细胞中IL-1β和TNF-α蛋白的表达水平，结果分别见图1和图2。利用DPPH清除法测定敷料的降解自由基的水平，结果见图3。对实施例1-3和两款市售聚氨酯敷料(市售1：3M防水透气透明敷料和市售2：CaduMedi防水透气敷贴)进行抗菌性能测试，以铜绿假单胞菌作为测试菌结果如表1所示。
表1抗菌性能测试
样品 杀菌率(％)
实施例1 98.7
实施例2 96.5
实施例3 97.2
市售1 1.28
市售2 3.20
根据图1和图2，TNF-α和IL-1β都是炎症因子，在细胞炎症期会大量表达。本发明制备的敷料具有很好的降低炎症因子释放的效果，可以有效抑制炎症反应，相比较而言，市售的两款敷料均无此效果。
根据图3，本发明制备的敷料清除了80％以上的DPPH自由基，而市售的两款敷料无清除自由基的作用。
根据表1可知，本发明制备的敷料具有良好的抑制铜绿假单胞菌生长的作用，与市售的敷料相比，其抗菌作用显著。
本发明提供了一种抗炎抗氧化纳米敷料及其制备方法的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种抗炎抗氧化纳米敷料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.在暗房中，将酚型卟吩、硝酸银、稀土光转换剂和杯芳烃掺入TPU溶液，充分混匀后，脱气得到纺丝液；
S2.在暗房中，利用所述纺丝液进行静电纺丝制得TPU纳米纤维膜，经日光照射后，得到抗炎抗氧化纳米敷料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述酚型卟吩为5,10,15,20-四(4-羟基苯基)卟啉或29H,31H-酞菁-2,3,9,10,16,17,23,24-八醇。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述稀土光转换剂为Er3+:YFeO3或NaYF4:Yb3+。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述杯芳烃为4-叔丁基杯[4]芳烃或4-叔丁基杯[6]芳烃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述TPU溶液的浓度为30-120g/L。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述酚型卟吩、硝酸银、稀土光转换剂、杯芳烃和TPU溶液的比例为(0.5-1.2)g：(0.02-0.05)g：(0.04-0.08)g：(0.01-0.03)g：100ml。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述静电纺丝条件为电压10-18kV、距离10-20cm，注射速率1-1.5ml/h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述日光照射时间为4-6h。
9.根据权利要求1～8任一项所述制备方法制备得到抗炎抗氧化纳米敷料。
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