[发明专利]一种光热转换材料及其制备方法

说明书

本发明提供基于单宁酸/金属离子络合物的NIR光热转换材料及其制备方法，主要是将生物相容性较好的TA、金属离子(Fe³⁺、Ru³⁺、V³⁺)添加到医用材料中，利用TA、金属离子(Fe³⁺、Ru³⁺、V³⁺)形成的络合物的NIR光热转换作用，使材料在NIR的刺激下产生较高的热效应，从而达到抗菌的目的。该材料用作光热抗菌止血皮肤敷料具有优异的吸液能力，且TA/金属离子显著提高材料的细胞/组织亲和性，在医疗领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，具体涉及一种光热转换和抗菌材料。

技术背景

天然高分子基的皮肤敷料(薄膜，冷冻凝胶和水凝胶等)因具有优异的生物相容性和生物降解性能而被广泛应用于伤口愈合。然而，大部分的天然高分子敷料不具有抗菌活性，难以避免伤口愈合期间的微生物感染。目前，添加抗菌剂(抗生素、金属离子和季铵盐)是提高伤口敷料抗菌活性的常用手段。然而，抗生素的广泛使用可能导致细菌耐药性的产生，而金属离子和季铵盐的使用存在长期的细胞毒性将极大的降低伤口愈合速率。

近几年，细菌感染的近红外(NIR)光热治疗因能有效规避使用传统抗生素存在的诸多问题，如抗菌谱窄、耐药性以及药物毒副作用大等，而受到研究人员的广泛关注。近红外光热抗菌技术因不具有特异的靶向性，故在杀灭细菌的同时也不会诱导耐药菌的产生。目前，大量的近红外光敏剂如：贵金属纳米粒子、碳纳米材料、金属与非金属的氧化物以及一些高分子光敏剂等，已经被逐渐被应用于近红外光热抗菌和抗肿瘤的治疗。然而，这些近红外光敏剂仍然存在一些问题，譬如，成本较高、近红外光热效率低、细胞相容性差等。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的不足，提供基于单宁酸/金属离子络合物的NIR光热转换材料及其制备方法，获得一种兼具良好的细胞相容性、近红外光热效率高、成本低廉、无毒副作用的光热抗菌和肿瘤治疗医用材料。

本发明的主要技术构思是，单宁酸(TA)作为一种天然植物来源的多酚化合物，其具有抗氧化、捕捉自由基、抑菌的特性。将生物相容性较好的TA、金属离子(Fe³⁺、Ru³⁺、V³⁺)添加到医用材料中，利用TA、金属离子(Fe³⁺、Ru³⁺、V³⁺)形成的络合物的NIR光热转换作用，使材料在NIR的刺激下产生较高的热效应，从而达到抗菌的目的。同时，由于材料具有多空结构，吸液和止血效果优异。此外，NIR光照有利于组织的再生，对于伤口愈合将起到积极的促进作用，在保护伤口免收细菌感染及促进组织修复方面具有广阔的应用前景。单宁酸/金属离子络合物原料来源广泛，制备工艺简单且成本低廉，是一种理想的NIR光热转换材料，可广泛地应用于医疗领域，能够极大地降低治疗成本，具有切实的临床应用价值。

本发明提供一种材料，具体是基于单宁酸/金属离子络合物的NIR光热转换材料，包括单宁酸/金属离子络合物，所述金属离子为Fe³⁺、Ru³⁺、V³⁺中的至少一种。

进一步地，还包括具有良好细胞、组织亲和性和相容性的材料，更进一步地，所述材料为天然材料，优选地，所述天然材料选自天然多糖、天然蛋白中的一种或两种组合。

本发明提供一种医用材料，具体是基于单宁酸/金属离子络合物的NIR光热抗菌材料，包括单宁酸/金属离子络合物、天然多糖和天然蛋白。

进一步地，所述天然多糖与天然蛋白构成多孔支架，TA和金属离子吸附在多孔支架表面及孔结构中。