[发明专利]一种表面具有抗菌性的硫化铜纳米复合水凝胶敷料及其制备方法

说明书

一种表面具有抗菌性的硫化铜纳米复合水凝胶敷料的制备方法，包括如下步骤：S1、硫化铜纳米颗粒的合成；S2、硫化铜纳米粒子的表面修饰；S3、硫化铜纳米复合水凝胶的合成。其优点是：(1)制备的硫化铜纳米复合水凝胶具有良好的抗菌性能；(2)制备的硫化铜纳米复合水凝胶具有良好的近红外光响应性，在近红外光照射下，水凝胶发生可逆的体积相变；(3)本发明方法简单易行，设备投入少，消耗资源少，实施难度小。

技术领域

本发明涉及医用材料技术领域，具体地说是一种表面具有抗菌性的硫化铜纳米复合水凝胶敷料及其制备方法。

背景技术

医用高分子材料是生物医用材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料，也是一个正在迅速发展的领域。该材料除应满足一般的物理、化学性能要求外，还必须具有足够好的生物相容性。按性质医用高分子材料可分为非降解型和可生物降解型两类。非降解型高分子材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等。而可降解型高分子主要包括胶原、线性脂肪族聚酯、甲壳素、纤维素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚己丙酯等。

水凝胶是三维网络结构，一般由具有较大孔径和体积以及比表面积的交联亲水聚合物链组成的高分子材料。因此，水凝胶能够作为抗菌剂的载体，可以为抗菌剂提供机械支撑。并且水凝胶作为保湿材料不仅能保持细胞存活，使其释放生长因子，还能容纳活细胞，促进细胞增殖。水凝胶敷料一般为高含水量的亲水性聚氨酯聚合物，可以自动调节伤口的湿润度，而且有少量吸收渗液的能力，容易去除而不粘伤口。

而智能水凝胶是一类能够对外界刺激产生敏感性响应的，集自检测、自判断和自响应于一体的水凝胶。目前研究的智能水凝胶主要包括记忆自修复性、pH值响应性、双光响应性、热/pH值双响应性、应变敏感性水凝胶等。由于这些水凝胶无毒性、力学性能优良，且生物相容性、组织亲和性较好，同时具有某些特定的功能性，因此在医用敷料方面具有潜在应用价值。而如何制备一种具有良好抗菌性的智能水凝胶敷料是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面具有抗菌性的硫化铜纳米复合水凝胶敷料及其制备方法，使制备的水凝胶敷料同时具备抗菌活性与生物相容性。

本发明方法的原理是：通过化学共价结合的方法将水凝胶单体与硫化铜纳米颗粒接枝在一起，并且使得纳米粒子在凝胶中均匀分散。在近红外光(808nm)照射下，硫化铜纳米粒子表现出良好的光热及光动效果。以N-异丙基丙烯酰胺为单体的水凝胶为典型的热敏型水凝胶，与硫化铜纳米粒子接枝在一起后，复合水凝胶表现出近红外光响应效应，在近红外光照射下，水凝胶的体积相变受光照影响。

本发明第一方面保护一种表面具有抗菌性的硫化铜纳米复合水凝胶敷料的制备方法，包括如下步骤：

S1、硫化铜纳米颗粒的合成

将氯化铜、柠檬酸三钠溶解于去离子水后，滴加硫化钠并搅拌以获得深棕色溶液后，加热至50-90℃并保持15-30min，最后储存于冰水中冷却，以获得硫化铜纳米粒子的分散液，备用；

S2、硫化铜纳米粒子的表面修饰

先将十六烷基三甲基溴化铵溶解于步骤S1获得的分散液后搅拌加热；再依次加入乙醇、氢氧化钠、正硅酸四乙酯，并搅拌均匀后离心收集CuS/SiO₂纳米颗粒，干燥以获得产物A、备用；

最后将产物A分散于硝酸铵与乙醇的混合溶液中，于50℃下搅拌2h，洗涤、离心收集产物，并分散于乙醇中后，加入3-氯丙基三甲氧基硅烷，于30℃下搅拌48h后，洗涤、离心收集CuS/mSiO₂-MPS 纳米颗粒分散液；

S3、硫化铜纳米复合水凝胶的合成