[发明专利]一种银离子超分子抗菌水凝胶及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种超分子水凝胶。本发明还公开了前述超分子水凝胶的制备方法和用途。本发明一种超分子水凝胶，是由式Ⅰ所示2‑脱氧‑2‑氟‑鸟嘌呤核苷类似物与银离子制备而成。本发明银离子超分子抗菌水凝胶具有制备简单、毒性低、生物相容性好、稳定性能佳等优势；能有效缓释银离子，抗菌活性良好，尤其是对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌ATCC25923、ATCC33591及具核梭杆菌具有较高的抗菌活性，将其制备成抗菌材料，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物材料领域，具体涉及一种银离子超分子抗菌水凝胶。

背景技术

银离子具有广谱抗菌活性，对革兰阴性菌、革兰阳性菌、真菌及部分病毒有抗菌作用，因而其作为抗菌材料已有悠久的历史。银离子水凝胶是一种新型凝胶抗菌材料，因其持续有效释放银离子，杀灭伤口及周围细菌，从而改善伤口愈合环境。然而，目前市面上的银离子水凝胶多采用传统化学交联的方法制备，由于力学性能差，不稳定限制了其应用领域的拓展。

在过去的几十年，鸟嘌呤衍生物在结构生物学、药物化学、纳米技术和超分子化学等领域一直受到人们的广泛关注。鸟嘌呤碱基是一个可以形成多重氢键的基本结构单元，也可以与金属阳离子相结合。所以在超分子化学、分子自组装和非共价键合成方面有广泛的用途。

分子自组装是由人类设计，可以制备出有序的且具有特定物理化学性质的纳米材料，如凝胶和液晶等。鸟嘌呤衍生物通过多重氢键的作用而形成的功能化超分子结构，其在离子盐等诱导下可从溶液快速转换形成具有三维空间结构的水凝胶。超分子水凝胶具有生物相容性好、毒性低、可降解、可注射等优势，在生物载药、三维细胞培养、药物缓释、临床医学等材料研究方面具有很大的应用前景。然而，目前鸟嘌呤衍生物制备得到的鸟嘌呤核苷类水凝胶稳定性较差，存在快速析晶而崩解的问题；例如：2-脱氧-2-氟-鸟嘌呤核苷制备的水凝胶，最快30分钟，最慢15小时就会崩解(Hang Zhao,et al,SupramolecularIsoguanosine Assemblies Form Hydrogels with Excellent Long-Term Stability,ChemPlusChem 2017,82,826-833.)。

因此，制备一种稳定的银离子水凝胶非常重要。

发明内容

本发明提供了一种银离子超分子抗菌水凝胶，及其制备方法和用途。

本发明提供了一种超分子水凝胶，所述水凝胶的单体的结构式为：

其中，R1表示核糖，结构式为

R为氢、C₁-C₆烷基、卤素或者苯基。

本发明水凝胶的单体的结构如前述结构式所示，这些单体之间通过非共价键如氢键、Pi-Pi堆积等相互作用形成网状结构，并将水分子包裹在其中，形成水凝胶。

其中，所述水凝胶由式Ⅰ所示2-脱氧-2-氟-鸟嘌呤核苷类似物与银离子制备而成，所述2-脱氧-2-氟-鸟嘌呤核苷类似物的结构式如下：

其中，R为氢、C₁-C₆烷基、卤素、苯基。

其中，所述2-脱氧-2-氟-鸟嘌呤核苷类似物与银离子的比例为：2-脱氧-2-氟-鸟嘌呤核苷类似物1.75-7重量份、银离子0.025-0.05摩尔份。

其中，所述水凝胶的制备方法由含有2-脱氧-2-氟-鸟嘌呤核苷类似物和银离子的水溶液制成。

其中，所述水溶液中，2-脱氧-2-氟-鸟嘌呤核苷类似物的浓度为1.75-7mg/mL；所述银离子浓度为0.025-0.05mol/mL。