[发明专利]一种银纳米粒子复合水凝胶、其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种银纳米离子复合水凝胶及其制备方法，其将手性色氨酸衍生物的水溶液调节pH至碱性，再与银盐的水溶液混合，放置后得到银纳米粒子复合水凝胶。本申请还提供了所述银纳米粒子复合水凝胶的应用。本发明中的银纳米粒子复合水凝胶的形成无需超声、无需额外的还原剂和稳定剂；该复合水凝胶的制备方法简单、制备成本低；具有可注射性、良好的生物兼容性和优异的抗菌性能。

技术领域

本发明涉及水凝胶技术领域，尤其涉及一种银纳米粒子复合水凝胶的制备方法及其应用。

背景技术

超分子凝胶即小分子凝胶，是小分子(凝胶因子)之间通过氢键、π-π堆积、疏水-疏水作用以及静电作用等非共价键之间的协同作用组装形成的纤维三维网络结构，从而束缚住溶剂形成的胶冻状物质。我们把网络结构中束缚水分子的小分子凝胶称为超分子水凝胶。由于超分子凝胶体系中存在的非共价键作用力较弱，当外界条件发生改变时(如机械类等)，凝胶会垮塌，当条件恢复，凝胶也会随之恢复，所以超分子水凝胶具有多重刺激响应性。超分子水凝胶由于具有良好的生物相容性和生物降解能力，经常被用于生物传感、药物缓释以及组织工程等，其已经发展成为一类在光电、氧化还原以及催化等领域具有广泛应用前景的智能软材料。

近年来，抗生素等的长期使用使细菌的耐药性增加，由细菌引发的各种疾病严重危害着人类的健康。因此，研发持久而广谱、高效又安全的新型抗菌剂迫在眉睫。

银单质及其化合物是最常见的抗菌剂之一，具有广谱抗菌性，对各种细菌(大肠杆菌、革兰氏阳性细菌、革兰氏阴性细菌等)有很好的抗菌作用。银纳米粒子(Ag NPs)因其小尺寸效应、表面效应等特异性，具备特殊的光、电、催化等性能。Ag NPs与银离子相比，抗菌性能更持久，其作为高效、广谱及不产生耐药性的抗菌剂引起研究者的极大关注。

银纳米粒子有多种合成方法，如化学还原法、电化学还原法、光化学还原法、超声还原法、微波法、紫外辐射法等等。其中光催化还原法无需加入任何的还原剂与稳定剂等有毒的化学试剂，绿色环保，成本低，适于大规模生产。目前有很多文献和专利都报道了以银纳米粒子凝胶作为抗菌剂，在制备银纳米粒子时，使用了毒性较大的化学试剂，细胞毒性较大，生物相容性相对较差(公开号为CN101664563A的中国专利)；银纳米粒子容易出现团聚严重的现象，分散不均匀导致其抗菌性能受到影响(公开号为CN102218155A的中国专利)；另外，在制备银纳米粒子时需要聚合物环境(公开号为CN106146862A的中国专利)。

上述文献报道的含有银纳米粒子的水凝胶绝大多数需要高分子聚合物环境，或者需要加入还原剂或稳定剂，有些需要超声或紫外光作用才可以形成，增加了含有银纳米粒子的水凝胶制备的难度。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种银纳米粒子复合水凝胶的制备方法，该方法无需超声、无需额外的还原剂和稳定剂，制备方法简单，且该方法制备的复合水凝胶具有可注射性、良好的生物兼容性和优异的抗菌性能。

有鉴于此，本申请提供了一种银纳米粒子复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

将如式(I)所示或如式(II)所示的的手性色氨酸衍生物的水溶液调节pH至碱性，再与银盐的水溶液混合，放置后得到银纳米粒子复合水凝胶；

优选的，所述银盐为硝酸银。

优选的，所述放置在避光下放置或在自然光照下放置。

优选的，所述避光下放置的时间为5～12h，所述自然光照下放置的时间为5～15min。

优选的，所述手性色氨酸衍生物的水溶液的浓度为2～10mg/mL。

优选的，所述pH为8～9。

本申请还提供了一种银纳米粒子复合水凝胶，由如式(I)所示或如式(II)所示的的手性色氨酸衍生物和银盐制备得到；