[發明專利]一種可控殺菌的復合水凝膠及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210043700.3
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114522271A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 蘇憲浩;劉磊;馮永海;孫彤彤
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A61L26/00
• 分類號: A61L26/00;C08F220/54;C08F220/56;C08F222/38;C08J3/075
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本發明提供了一種可控式殺菌的復合水凝膠及其制備方法和應用，屬于水凝膠制備技術領域；本發明中，將光熱劑LNFs@CuS和N?異丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺共聚合生成光熱水凝膠，然后將光熱水凝膠干燥并與蜂毒肽溶液混合浸泡最終得到可控式殺菌的復合水凝膠；所述可控式殺菌的復合水凝膠生物相容性好，與細菌相互作用強，可控性好，可在短時間內快速殺死細菌。

技術領域

本發明屬于水凝膠制備技術領域，具體涉及一種可控式殺菌的復合水凝膠及其制備方法和應用。

背景技術

感染是慢性傷口的常見問題，也是傷口難以愈合的主要原因之一，而治療傷口感染常見的辦法是利用傷口敷料來避免傷口感染，然而傳統輔料會與傷口相互粘連，造成二次傷害，水凝膠敷料則避免這些問題。

N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)水凝膠是一種能在水中溶脹而不溶解的親水性三維網絡結構高分子聚合物材料，是一種具有溫度敏感型的智能水凝膠。N-異丙基丙烯酰胺水凝膠的最低臨界溫度在33℃左右，當溫度上升到33℃以上時，NIPAM水凝膠的性質會發生變化，其體積收縮的同時釋放水分。因此，可以將N-異丙基丙烯酰胺水凝膠應用于各種生物醫學中，如作為組織工程，藥物釋放載體，以及生物傳感器等。當NIPAM水凝膠作為藥物釋放載體時，其在光療中表現出明顯的優勢，主要應用于光動力治療，光熱治療等治療方法，但單獨的NIPAM水凝膠臨界溫度在33℃左右，應用比較局限，因此需要引入的第二單體丙烯酰胺(AM)來進行調控。

光熱治療法又稱為光熱分解，是指具有較高光熱轉換效率的光熱劑，在易穿透組織的NIR照射下，將光能轉化為熱能通過細胞熱消融途徑來實現不可逆細胞破壞的一種治療方法。在光熱治療過程中，光熱劑CuS因其獨特的光熱轉換效果以及具有獨特的光學和電學特性被受到廣泛應用。然而單獨光熱治療時溫度過高反而會導致抑制細胞組織生長，因此在水凝膠光照治療過程中，需要引入某種藥物，利用光熱協同的殺菌方式最終達到溫和且高效的殺菌，進而達到促進傷口治療的效果。在殺菌的藥物中常見的有鹽酸四環素，阿莫西林等抗生素，長期使用會產生耐藥性。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種可控式殺菌的復合水凝膠及其制備方法和應用。本發明中，將光熱劑LNFs@CuS和N-異丙基丙烯酰胺/丙烯酰胺共聚合生成光熱水凝膠，然后將光熱水凝膠干燥并與蜂毒肽溶液混合浸泡最終得到可控式殺菌的復合水凝膠；所述可控式殺菌的復合水凝膠生物相容性好，與細菌相互作用強，可控性好，可在短時間內快速殺死細菌。

本發明中首先提供了一種可控式殺菌的復合水凝膠，所述可控式殺菌的復合水凝膠為多孔結構；所述復合水凝膠是在光熱劑LNFs@CuS、共聚單體N-異丙基丙烯酰胺和丙烯酰胺復合得到的光熱水凝膠上負載殺菌藥物蜂毒肽得到。

本發明中還提供了上述可控式殺菌的復合水凝膠的制備方法，具體包括如下步驟：

將N-異丙基丙烯酰胺單體、丙烯酰胺單體和N,N-亞甲基雙丙烯酰胺溶于LNFs@CuS水溶液中，超聲攪拌至混合均勻，通氮除氧，然后將入過硫酸銨溶液，攪拌均勻后加入N,N,N,N,四甲基乙二胺聚合反應，反應結束后洗滌、干燥，得到光熱水凝膠；

將光熱水凝膠放入蜂毒肽溶液中充分溶脹，得到可控式殺菌的復合水凝膠。

進一步的，所述N-異丙基丙烯酰胺單體、丙烯酰胺單體、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺和LNFs@CuS水溶液的用量比為0.09g-0.2g：0.004g-0.006g：0.003g：2-5mL。其中，所述LNFs@CuS水溶液的濃度為1mM。

進一步的，所述LNFs@CuS水溶液、過硫酸銨溶液和N,N,N,N,四甲基乙二胺的體積比為2～5mL:25～50μL:5～15μL。

進一步的，所述聚合反應的條件為室溫下反應4～6h。

進一步的，所述光熱水凝膠和蜂毒肽溶液的用量比為0.03～0.05g：5～10mL，蜂毒肽溶液的濃度為2～8μM。