[发明专利]一种海绵状大孔水凝胶的制备方法及在抗菌中的应用

说明书

本发明公开了一种海绵状大孔水凝胶的制备方法及在抗菌中的应用，包括：将丙烯酸、双键化多巴胺和去离子水混合，加入引发剂和交联剂，搅拌均匀，然后加入Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;MXene，进行反应，得到海绵状大孔水凝胶。本发明使用Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;MXene诱导聚丙烯酸水凝胶的凝胶化反应，Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;MXene一方面与引发剂作用产生气体促进了水凝胶海绵状结构的产生，同时Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;MXene或其氧化产物与水凝胶分子链之间的强相互作用使得海绵状水凝胶具有稳定的理学性能及抗溶胀性能；除此之外，Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;MXene原位氧化形成的TiOsubgt;2/subgt;@C或TiOsubgt;2/subgt;@Tisubgt;3/subgt;Csubgt;2/subgt;杂化结构具有良好的光催化灭菌效果，并且分子链中所含的多巴胺可以有效去除活性氧。因此，这种海绵状的大孔水凝胶具有多种治疗功能，能在慢性疾病患者伤口修复领域得到良好的应用。

技术领域

本发明属于复合材料制备领域，具体涉及一种海绵状大孔水凝胶的制备方法及在抗菌中的应用。

背景技术

糖尿病患者因微生物感染和氧化应激导致的伤口延迟愈合仍是临床面临的重大挑战。在正常的伤口部位，免疫细胞(如巨噬细胞、中性粒细胞)分泌并维持一定量的活性氧(ROS)以清除外源性污染物(细菌、真菌、异物)，诱导组织分化和生长，促进伤口愈合。然而，由于持续性高血糖，细菌增殖和免疫系统受损会打破糖尿病患者ROS水平的平衡，并出现氧化应激和血管损伤等并发症。因此，调节创面ROS水平，预防细菌感染和氧化应激是促进糖尿病创面组织修复的关键参数。

水凝胶作为“软而湿”的材料，由三维交联聚合物网络组成，可以保留大量的水。由于类似于生物组织的软-湿性质，水凝胶具有广泛的生物医学应用，从体外细胞扩张、组织修复、药物递送、伤口敷料、止血和抗菌。大孔水凝胶利于气体交换、营养运输和细胞向内生长的特性使其更有潜力成为慢性伤口治疗的理想材料。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种一种海绵状大孔水凝胶的制备方法，其特征在于，包括：

将丙烯酸、双键化多巴胺和去离子水混合，加入引发剂和交联剂，搅拌均匀，然后加入Ti₃C₂ MXene，混合和脱气后，室温下进行反应，得到海绵状大孔水凝胶。

优选的是，所述双键化多巴胺的制备方法为：在氮气保护下，将盐酸多巴胺加入硼酸钠、碳酸氢钠和水组成的混合溶液中，得到多巴胺混合溶液，将甲基丙烯酸酐溶解在四氢呋喃中，得到甲基丙烯酸酐溶液，将甲基丙烯酸酐溶液滴加到多巴胺混合溶液中，同时添加1mol/L的氢氧化钠溶液，以保持反应溶液的pH≥8；搅拌反应过夜后，通过加入盐酸溶液将反应溶液的pH降至2以下，使双键化多巴胺沉淀；然后，用乙酸乙酯萃取双键化多巴胺，用己烷重结晶，并冷冻干燥。

优选的是，所述硼酸钠和碳酸氢钠的质量比为3～7:1；所述硼酸钠与水的质量比为1:8～12；所述盐酸多巴胺与硼酸钠的质量比为1：1.5～3；所述甲基丙烯酸酐与四氢呋喃的体积比为1:4～6；所述硼酸钠与甲基丙烯酸酐的质量体积比为15～35g:8～12mL。

优选的是，所述丙烯酸与双键化多巴胺的质量比为100～200:1；所述丙烯酸与去离子水的质量比为3:8～12；所述丙烯酸与引发剂的质量比为10～15:1；所述丙烯酸与交联剂的质量比为150～250:1；所述丙烯酸与Ti₃C₂ MXene的质量比为1:200～800。

优选的是，所述引发剂为过硫酸铵，交联剂为N-N’-亚甲基双丙烯酰胺。