[發明專利]一種光敏抗菌型水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201610225662.8
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105669923B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 王清清;魏取福;董建成;張權;代雅軒
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F2/50;C08F2/44;C08K9/04;C08K3/34
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙)32228
• 代理人: 馮智文,聶啟新

技術領域

本發明涉及生物醫用材料制備技術領域，尤其是涉及一種以蒙脫土、光敏劑、聚乙烯醇-苯乙烯吡啶鹽為原料制得的光敏抗菌型水凝膠。

背景技術

水凝膠是以水為分散介質的凝膠，經過物理或化學交聯而形成的具有三維空間網絡結構的新型高分子材料之一，他不能在水中溶解，但能在水中溶脹，吸收大量的水分，有很強的蓄水能力，并具有良好的生物相容性和化學物理性質。

光動力療法光動力療法(Photodynamic Therapy,PDT)是近年來發展起來的一種新的物理化學治療技術，其基本原理是光敏劑在特定波長光源的激發下進行能量躍遷，隨后將能量轉移給生物體內的氧，后者形成單線態氧、自由基或自由基離子等，它們作用于靶細胞，引起細胞死亡或凋亡。PDT以有效、可協同性、重復性和相對成本低等優點引起廣泛關注。

亞甲基藍是一種吩噻嗪類堿性染料，研究發現，細菌、酵母菌和原生生物等病原體對吩噻嗪類料具有易感性，因此，此類染料可應用于光動力抗微生物治療；亞甲基藍在醫學領域的研究范圍較為廣泛，且歷史久遠，早在上個世紀三十年代就有關于亞甲基藍對抗噬菌體和病毒感染的報道，亞甲基藍除了具有疾病治療作用外，還具有疾病診斷價值。

meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟吩四氯化鋅、meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟啉鋅(Zn-TMPyP)、meso-四(1-甲基吡啶嗡-4-基)卟吩對甲苯磺酸鹽是三種種水溶性卟啉，屬于第二代光敏劑。第二代光敏劑部分地克服了第一代光敏劑的組分復雜，對組織選擇性和光動力損傷強度的穩定性很差的缺點。其主要優點為光敏期短，作用的光波波長較長，因而可增加作用深度，產生的單態氧也較多。

蒙脫土具有復層網狀結構，由兩層硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成，四面體與八面體依靠共同的氧原子連結，在兩層硅氧四面體中間充滿著nH₂O和可交換的陽離子，這種四面體和八面體的緊密堆積結構使其具有高度有序的晶格排列,每層的厚度約為1nm，具有很高的剛度,層間不宜滑動。由于蒙脫石的特殊結構，使它具有很大的表面積，比表面積可達750m²/g，因此蒙脫土對各種氣體、液體、有機物質具有一定的吸附能力，最大吸附量可達5倍于它的重量。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本申請人提供了一種光敏抗菌型水凝膠及其制備方法。本發明方法，首先用蒙脫土修飾光敏劑溶液，然后將其與聚乙烯醇-苯乙烯吡啶鹽(PVA-SbQ)溶液混合，利用PVA-SbQ在365nm的紫外光照下能夠進行自交聯制得光敏抗菌型水凝膠；所得水凝膠在可見光照射下能夠產生光毒性的單線態氧，單線態氧能夠高效的殺死病毒、細菌、真菌，且不會產生耐藥性。

本發明的技術方案如下：

一種光敏抗菌型水凝膠，所述水凝膠通過如下步驟制得：

(1)首先，在20～30℃下，將蒙脫土、光敏劑分別溶于去離子水，形成蒙脫土水溶液、光敏劑水溶液；

(2)然后，將蒙脫土水溶液與光敏劑水溶液混合，500rpm轉速下，攪拌5～15min，制得蒙脫土修飾的光敏劑水溶液；

(3)再然后，將聚乙烯醇-苯乙烯吡啶鹽溶于去離子水，形成水溶液，并與步驟(2)制得的蒙脫土修飾的光敏劑水溶液混合，500rpm轉速下，攪拌3～15min；

(4)最后，將步驟(3)制得的混合溶液置于紫外燈下照射，制得所述光敏抗菌型水凝膠。

所述光敏劑為meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟吩四氯化鋅、meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟啉鋅、亞甲基藍、meso-四(1-甲基吡啶嗡-4-基)卟吩對甲苯磺酸鹽中的一種或多種。

所述蒙脫土水溶液、光敏劑水溶液的制備方法為：蒙脫土、光敏劑分別溶于去離子水后超聲2～4次，每次10～40min。

所述步驟(1)中蒙脫土水溶液的質量濃度為0.001～1％；所述光敏劑水溶液的摩爾濃度為2μmol/L～10mmol/L。

所述步驟(2)中蒙脫土水溶液與光敏劑水溶液的體積比為1～5:1。

所述meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟吩四氯化鋅水溶液的濃度為2～500μmol/L；所述meso-四(N-甲基-4-吡啶)卟啉鋅(Zn-TMPyP)水溶液的濃度為2～100μmol/L；所述亞甲基藍水溶液的濃度為0.01～10mmol/L；所述meso-四(1-甲基吡啶嗡-4-基)卟吩對甲苯磺酸鹽水溶液的濃度為50～1000μmol/L。