[發(fā)明專(zhuān)利]一種恢復(fù)/增強(qiáng)等離子體活化溶液化學(xué)活性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011457272.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112689372B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉志杰;王思韜;龐波倫;高鈺婷;孔剛玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H05H1/24
• 分類(lèi)號(hào): H05H1/24
• 代理公司: 西安智邦專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂(lè)

本發(fā)明提出一種恢復(fù)/增強(qiáng)等離子體活化溶液化學(xué)活性的方法。該方法是取保存的活性已出現(xiàn)衰減的等離子體活化液，進(jìn)行二次活化處理，使其理化特性和活性氧氮粒子濃度恢復(fù)或超過(guò)保存前的水平；其中，二次活化處理時(shí)所取的待處理活化液，其已存儲(chǔ)時(shí)間最好不要超過(guò)7天。本發(fā)明不僅提升了等離子體活化液的實(shí)用性和有效性，而且有利于等離子體技術(shù)領(lǐng)域的產(chǎn)品商業(yè)化，在等離子體生物醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用領(lǐng)域有著重大意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及等離子體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種恢復(fù)/增強(qiáng)等離子體活化溶液化學(xué)活性的方法。

背景技術(shù)

等離子體活化液是通過(guò)大氣壓冷等離子體處理液體溶液(如去離子水、生理鹽水、PBS溶液)制備的一種綠色消毒劑，其具有較低的pH值和較高的氧化還原電勢(shì)。等離子體活化液的產(chǎn)生是一個(gè)多物理場(chǎng)耦合下的復(fù)雜化學(xué)過(guò)程。一方面，等離子體產(chǎn)生的電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、密度場(chǎng)和氣流場(chǎng)在內(nèi)的多物理場(chǎng)作用于被處理水溶液；另一方面，等離子體產(chǎn)生的活性粒子等產(chǎn)物與被處理水溶液發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，從而在溶液中產(chǎn)生大量的液相活性氧氮粒子(RONS)，例如：OH、O₂^-、O₃、H₂O₂、NO₂^-、NO₃^-和ONOO^-等。等離子體活化液的抗菌作用可以歸因于酸化的溶液環(huán)境和一定濃度的活性氧氮粒子的協(xié)同作用。其中，活性氧氮粒子在等離子體活化液的生物效應(yīng)中發(fā)揮著重要作用，它們能與DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂類(lèi)等主要靶點(diǎn)相互作用，誘導(dǎo)細(xì)菌胞內(nèi)活性氧水平增多，產(chǎn)生氧化應(yīng)激，最終導(dǎo)致細(xì)菌細(xì)胞死亡。

然而，由于活性氧氮粒子具有短壽命和快速反應(yīng)的特點(diǎn)，活性粒子濃度在較短存儲(chǔ)時(shí)間內(nèi)快速下降，所以等離子體活化液的化學(xué)活性會(huì)隨著時(shí)間而快速降低，甚至在一段時(shí)間的存儲(chǔ)和應(yīng)用之后會(huì)退化回純水的性質(zhì)，喪失其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用效果。

目前針對(duì)等離子體活化液的活性，很多研究學(xué)者提出采用改變?nèi)芤弘妼?dǎo)率、調(diào)控放電參數(shù)、降低溫度等方式來(lái)提升等離子體活化液的化學(xué)活性和減緩活性粒子的衰減速率。但是，現(xiàn)有的手段還是無(wú)法從根本維持等離子體活化液的化學(xué)活性，不能延長(zhǎng)活化液的有效時(shí)間。臨床應(yīng)用時(shí)，等離子體活化液有可能因?yàn)榛瘜W(xué)活性的衰減而無(wú)法滿(mǎn)足應(yīng)用的使用需求，從而限制了等離子體活化液在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服臨床應(yīng)用時(shí)等離子體活化液在存儲(chǔ)過(guò)程中因化學(xué)活性衰減而無(wú)法滿(mǎn)足應(yīng)用的使用需求的問(wèn)題，提出一種恢復(fù)/增強(qiáng)等離子體活化溶液化學(xué)活性的方法。

本申請(qǐng)的發(fā)明構(gòu)思如下：

目前的研究發(fā)現(xiàn)，等離子體活化液的化學(xué)活性會(huì)隨著存儲(chǔ)時(shí)間的增長(zhǎng)而迅速下降。傳統(tǒng)的方法是通過(guò)調(diào)控等離子體處理時(shí)的條件(增加放電功率和放電時(shí)間)來(lái)增強(qiáng)其化學(xué)活性，或者通過(guò)改變存儲(chǔ)的條件(降低存儲(chǔ)溫度、堿性溶液環(huán)境)來(lái)延長(zhǎng)其化學(xué)活性的有效性。但申請(qǐng)人意識(shí)到，等離子體活化液的活性仍然呈現(xiàn)快速下降的趨勢(shì)，等離子體活化液最終會(huì)因?yàn)閱适г械幕瘜W(xué)活性和生物效應(yīng)而被遺棄，限制了其在臨床應(yīng)用中的有效性和實(shí)用性。通過(guò)對(duì)活性已經(jīng)衰減的等離子體活化液采取二次活化處理，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)并明確了：通過(guò)二次活化方法，在更低的處理?xiàng)l件(更低的放電電壓、更短的放電時(shí)間等)下，等離子體活化液的化學(xué)活性不僅能快速恢復(fù)到存儲(chǔ)前的水平，而且還能擁有更高的化學(xué)活性和RONS濃度。

本申請(qǐng)的技術(shù)方案具體如下：

一種恢復(fù)/增強(qiáng)等離子體活化溶液化學(xué)活性的方法，其特殊之處在于，取保存的活性已出現(xiàn)衰減的等離子體活化液，進(jìn)行二次活化處理，使其理化特性和活性氧氮粒子濃度恢復(fù)或超過(guò)保存前的水平。