[发明专利]一种可见光催化抗菌水凝胶敷料及其制备方法

说明书

一种可见光催化抗菌水凝胶敷料及其制备方法，属于医用材料技术领域。将硝酸铋溶解于去离子水中，在搅拌条件下加入碘化钾，得碘氧化铋的水溶胶；将纳米氧化锌分散于去离子水中，然后再加入碘氧化铋的水溶胶，在搅拌条件下反应，得固相生成物，经洗涤后真空干燥，得碘氧化铋掺杂的纳米氧化锌复合材料；将碘氧化铋掺杂的纳米氧化锌复合材料超声分散于高分子胶粘剂中，然后再加入保湿剂，搅拌，得光催化抗菌水凝胶敷料。本发明制备的碘氧化铋掺杂纳米氧化锌复合材料的抗菌性明显高于未掺杂的纳米氧化锌。本发明方法制备的光催化抗菌水凝胶敷料不仅具有良好的润湿效果和生物相容性，而且在可见光下还具有良好的抗菌性能。

技术领域

本发明属于医用材料技术领域。

背景技术

光催化纳米材料拥有稳定性高、二次污染少、广谱抗菌性能强等特点。在光照条件下，光催化纳米材料会产生半导体材料特有的光生电子和空穴，当其表面与水或空气接触时，易于生成活性氧（·OH、·O₂^-）自由基，然而，该自由基不仅会破坏微生物细胞的细胞壁和细胞膜，导致细胞质泄漏，导致微生物细胞凋亡，而且能够快速进入细胞，破坏细胞的功能大分子，从而会阻碍微生物细胞的生长和新陈代谢，不断氧化和分解微生物代谢物和细胞内的物质，最终产生完全杀死微生物的结果。

纳米氧化锌（ZnO）是一种直接带隙Ⅱ-Ⅵ族的多功能性的新型光催化型无机材料，然而，纳米ZnO与带隙值较低的碘氧化铋（BiOI）可以形成光催化型复合半导体，大大提高光催化效率，进而提高其抗菌活性。本发明研制的新型碘氧化铋掺杂的纳米氧化锌复合材料，具有较高的抑菌效果，亦是良好的生物相容性的材料，而将其应用在可见光催化抗菌水凝胶敷料的制备方法则未见有文献报道。

皮肤是人体的重要组成成分，起到保护机体内环境稳定的作用，如果皮肤受到损伤后就会失去其保护机制。有细菌引起的伤口感染是术后最普遍的并发症之一。术后伤口如果处理不当这时微生物很容易侵入并形成菌落，会再次导致伤口恶化，甚至会造成危机生命的并发症。应用敷料治疗伤口是最重要最基本的方法，但传统的敷料如棉花、纱布或合成绷带这些干燥敷料只是对伤口的愈合阶段起到重要作用，由于它们是干燥的，会常常黏附在伤口表面，当更换纱布时会再次对伤口造成损伤。为了克服这些缺点，研究工作者逐渐将目光转向湿润敷料。水凝胶是一种三维立体、以化学键或物理交联作用形成的亲水性聚合物网络。同时拥有液体的流动性、运动型和固体的形稳性特性。敷料与伤口接触面可以保持一定湿度，降低了刺激性和对机体的毒副作用，并可以有效屏蔽微生物的侵入，移去敷料时不会损伤伤口，可适用于烧伤患者、糖尿病足患者和其他皮肤创伤患者的抗感染治疗。

水凝胶产品是一种新型的湿润敷料，具有优异的生物相容性，促进伤口的快速愈合等优点，此类产品已逐渐获得广大患者的青睐，临床应用方面也取得了重大突破。Nešović等人制备了电化学掺杂纳米银的壳聚糖水凝胶创面敷料，该敷料提供大量的抗菌剂可以有效地抵御细菌感染，通过缓慢地释放，能维持伤口周围较长时间的无菌性，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都具有良好的抑菌活性，并通过MTT法证实了该敷料生物相容性和无毒，确认了它们在伤口敷料应用上的可行性。Zhao等人由聚多巴胺修饰的银纳米粒子的超分子组装而成的导电水凝胶，具有良好的抗菌性能和生物相容性，适用于生物界面。该敷料粘附在潮湿、溃烂的创面后，通过促进血管生成、加速胶原沉积、抑制细菌生长、控制伤口感染等有效促进创面愈合。鉴于其优异的多功能性能和抗菌性能，该水凝胶可用于糖尿病足创面敷料。

目前，诸多的水凝胶自身不含有任何抗菌活性的成分，仅由天然或合成的聚合物组成，不能安全、有效地解决伤口愈合的问题，若在水凝胶中随意添加部分抗菌剂如银、抗生素等，则易于产生抗药性，还会引起一定的毒副作用。

近年来，微生物污染已成为人类面临的全球性挑战，严重威胁着人类的健康和环境安全。因此，研制出的可见光催化抗菌水凝胶敷料不仅毒副作用小、稳定性高、良好的润湿效果，而且在可见光照射条件下表现出良好的抗菌效果，具有良好的应用前景。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可见光催化抗菌水凝胶敷料。