[发明专利]一种PNIPAM/GO-Ag抗菌水凝胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种PNIPAM/GO‑Ag抗菌水凝胶及其制备方法，所述抗菌水凝胶是以GO为结构支架，AgNPs为抗菌剂，PNIPAM水凝胶作为抗菌剂释放载体，通过原位还原方式获得AgNPs负载到GO上得到GO‑Ag，加入由NIPAM单体、交联剂和促进剂构成的水凝胶前体溶液中，经引发剂引发交联反应制备得到的复合水凝胶抗菌剂，该复合水凝胶抗菌剂具有互穿网络结构，能够发挥优异的抗菌性能，降低伤口感染。

技术领域

本发明属于抗菌材料技术领域，涉及一种水凝胶类抗菌剂，特别是一种基于PNIPAM的一体化水凝胶抗菌剂及其制备方法。

背景技术

皮肤伤口是日常工作生活中一种十分常见的以皮肤结构和功能受损为主要表现的损伤，具有渗血多、易感染、难愈合等特点。

伤口感染是伤口愈合缓慢的最重要原因。传统医用敷料易黏连伤口，且无抗菌性，因此，开发稳定性良好、抗菌效果优异、综合性能优良的抗菌剂以提高棉织物敷料的抗菌性能，已经成为目前医用敷料领域的研究热点。

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凝胶体系，可以分为温度敏感型、pH敏感型、光敏感型、磁敏感型等。伤口在发生和愈合过程中，伤口附近的体表温度会发生变化，显然，水凝胶抗菌剂的开发研究中，可以根据伤口温度变化进行药物释放的温敏水凝胶具有更大的优势。

开发综合性能优异的水凝胶抗菌剂，选择合适的水凝胶基体尤其重要。聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)由单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)聚合而成，作为一种结构优良的水凝胶抗菌剂的基体，对温度有良好的响应。目前对于PNIPAM的研究主要集中在提高力学性能、抗菌和释药等方面。

Bail等(Smart micelles self-assembled from four-arm star polymers aspotential drug carriers for pH-triggered DOX release. Journal of PolymerResearch, 2020, 27(5).)研究了以聚乙二醇(PEG)、聚四氢呋喃(PTHF)和PNIPAM为基础的热敏性两亲性H型聚合物的合成和自组装行为。当溶液温度升高到PNIPAM段的下临界溶液温度以上时，可以有效调节由H形自组装形成的复杂胶束的内部结构和尺寸。Cao等(Synthesis of star thermoresponsive amphiphilic block copolymer nano-assemblies and the effect of topology on their thermoresponse. PolymerChemistry, 2019, 10(3): 403-411.)通过RAFT法合成星形热敏两亲嵌段共聚物，分别合成了(n=1、2、3、4个臂)丙烯酰胺嵌段聚苯乙烯，通过改变聚合度与臂的数目，发现PNIPAM聚合物的热响应与纳米组件中的链和臂数n相关，温度刺激响应材料还可以用于癌症治疗领域。研究表明，PNIPAM水凝胶的温敏响应能在伤口进行释药应用。

关于增强PNIPAM力学性能和作为抗菌物质载体的相关研究也有报道。李琳等(半乳甘露聚糖-聚(N-异丙基丙烯酰胺)复合水凝胶的制备与性能. 林业工程学报, 2021, 6(05): 120-127.)研制的半乳甘露聚糖-聚(N-异丙基丙烯酰胺)复合水凝胶具有快速弯曲的温度响应性，随着半乳甘露聚糖质量分数从0增至1%，水凝胶的压缩强度增加，最高51kPa。阿尔普丁·艾尼娃尔等(PNIPAM/锂藻土/GO近红外光响应水凝胶的制备及其应用初探. 精细化工, 2021, 38(04): 743-748.)研究的PNIPAM/锂藻土/GO近红外光响应水凝胶，当锂藻土和GO含量分别为NIPAM质量的12.0%和0.21%时，制备的L-PNIPAM/GO-12.0-0.21水凝胶具有较高的拉伸强度和良好的韧性，拉伸强度123.98kPa，断裂伸长率可达1181%。PNIPAM所具有的温敏性和光热效应，展示了其用于光控流体开关及光控脱附的潜力。