[发明专利]近红外光控释放一氧化氮的磁性温敏性水凝胶及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种近红外光控释放一氧化氮的磁性温敏性水凝胶的制备方法及其应用。该水凝胶体系以水凝胶为基体，基体中包含有纳米复合材料载体和与载体相链接的金属亚硝酰NO供体。该水凝胶体系可在人体温下(37℃)、3分钟内迅速成型，且具有优良的稳定性和生物相容性，在近红外光照射下能够迅速释放NO分子，且对革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌与革兰氏阴性的大肠杆菌具有明显的抗菌作用。在有关NO抗菌、促进伤口愈合等领域中具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及材料领域及生物领域。具体地，本发明提供了近红外光控释放一氧化氮的磁性温敏性水凝胶及其制备和应用。

背景技术

水凝胶是一种具有三维网络结构的高分子材料，通过物理或化学交联将聚合物连接形成，它具有良好的生物相容性、吸水能力、降解性以及低细胞毒性，在水溶液中能够溶胀并保持大量水分而又不会溶解，因此可以维持水分和体液，从而促进新生血管形成和皮肤再生。

温敏性水凝胶是一种具有温度敏感性的水凝胶，会随温度变化进行可逆性溶胶-凝胶转换。通常，当温度降低时，其为溶胶状态(像液体)，当温度较高时则形成水凝胶。温敏性水凝胶易于使用，特别是可用于不规则表面的伤口，不仅可以轻松附着在不规则表面的伤口上，而且还可以抵抗细菌的入侵，从而避免伤口的继发性创伤。因此，把温敏性水凝胶作为局部抗菌药物的输送载体成为了新的研究热点。

综合以上分析，研发一种用于抗菌、可近红外光控释放NO的磁性温敏性水凝胶体系尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有抗菌作用的近红外光控释放一氧化氮的磁性温敏性水凝胶及其制备方法。

在本发明的第一方面，提供了一种近红外光控释放一氧化氮的磁性温敏性水凝胶体系，所述的水凝胶体系包括：

温敏性水凝胶基体；和

磁性纳米粒子，其中所述的磁性纳米粒子上负载有外源的NO供体，所述的NO供体在近红外光照射下，以可控方式释放一氧化氮。

在另一优选例中，所述的外源的NO供体与所述的磁性纳米粒子通过化学交联方式连接。

在另一优选例中，所述的水凝胶体系包括溶胶状态或凝胶状态。

在另一优选例中，所述的水凝胶基体选自下组：壳聚糖-聚乙烯醇温敏性水凝胶、有机聚合物温敏性水凝胶、羧化壳聚糖-聚乙烯亚胺型水凝胶、海藻酸钠型水凝胶、丝素蛋白型水凝胶或其组合。

在另一优选例中，所述的水凝胶体系，磁性纳米粒子是选自下组的纳米载体：四氧化三铁磁性纳米粒子、三氧化二铁磁性纳米粒子或锰锌铁氧体纳米材料；较佳地，所述的磁性纳米粒子复合材料载体表面具有多巴胺修饰。

在另一优选例中，所述磁性纳米粒子复合材料载体是四氧化三铁磁性纳米粒子。

在另一优选例中，所述磁性纳米粒子复合材料载体与所述壳聚糖-聚乙烯醇溶胶的重量比为0.008-0.02：1。

在另一优选例中，所述磁性纳米粒子复合材料载体与所述外源NO供体的重量比为1-2.5：1。

在另一优选例中，所述的基体中的纳米复合材料粒径为100-350nm，较佳地为220-235nm。

在另一优选例中，所述的水凝胶体系，所述外源NO供体为金属钌亚硝酰化合物。

在另一优选例中，所述基体中的纳米复合材料载体通过共价键与所述外源NO供体相链接。

在本发明的第二方面，提供了一种如第一方面所述的水凝胶体系的制备方法，所述方法包括步骤：

(a)提供温敏性水凝胶基体材料和磁性纳米粒子，其中所述的磁性纳米粒子上负载有外源的NO供体，所述的NO供体在近红外光照射下，以可控方式释放一氧化氮；和