[发明专利]一种温度响应型细菌纤维素抗菌纳米凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种温度响应型细菌纤维素抗菌纳米凝胶的制备方法，属于纳米材料制备领域。本发明所述的制备温度响应型细菌纤维素抗菌纳米凝胶的方法是以细菌纤维素纳米晶须为基材，通过将表面负载卤胺抗菌剂的细菌纤维素纳米晶须悬浮液与温敏性的聚N‑异丙基丙烯酰胺混合均匀制备得到。本发明的方法简单易行，所制备凝胶在不同温度下表现出不同的抗菌剂释放效果以及流变性能，在生物医用材料尤其可注射凝胶材料领域展现良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种温度响应型细菌纤维素抗菌纳米凝胶的制备方法，属于纳米材料制备领域。

背景技术

针对一些不易给药的身体器官的细菌感染治疗，如耳鼻口腔以及体内细菌感染，需要设计适当的抗菌药物载体达到有效的治疗效果。设计具有特定敏感性的抗菌载体，实现抗菌药物在感染位置的准确释放，不仅能够提升生物利用率并且可以降低抗菌材料对感染部位外正常组织的影响。

具有响应性的纳米尺寸智能材料在生物医用材料领域具有非常大的应用潜力。纳米凝胶作为一种具有高比表面积的纳米材料，其纳米结构有助于实现材料的环境刺激敏感性，如温敏性、光敏性、pH敏感性，因此在药物可控释放、基因治疗以及生物传感材料等方面拥有非常广泛的运用。聚N-异丙基丙烯酰胺由于独特的温敏性，其溶液能够在接近人体温度急剧收缩发生溶胶-凝胶的相转变，常被用于生物传感材料的研究中。基于聚N-异丙基丙烯酰胺的这一特性，将聚N-异丙基丙烯酰胺作为药物可控释放载体，设计由常温下液态到特定温度以上凝胶态的相转变纳米凝胶材料，可实现在特定位置的给药用药以及药物缓释的作用。

目前虽然有细菌纤维素接枝聚N-异丙基丙烯酰胺制备复合水凝胶用于苯甲酸钠药物渗透的研究(周倩.细菌纤维素/聚N-异丙基丙烯酰胺复合水凝胶的制备及载药研究[D].2014.)，但是制备的复合凝胶不具有可注射性以及纳米结构不明显，该凝胶用于药物渗透扩散研究，且药物扩散效果随温度升高而受到限制无法达到理想的药物扩散效果，其本身不具有载药释放功效。

发明内容

为了解决上述至少一个问题，本发明提供了一种温度响应型细菌纤维素抗菌纳米凝胶的制备方法，利用该抗菌纳米凝胶的温敏特点，实现抗菌材料在特定位置的精准覆盖以及抗菌剂的缓释作用，从而解决某些细菌感染部位给药不方便、液体药剂易流失以及抗菌药剂利用率低的缺点。本发明添加的小分子卤胺抗菌剂具有优异的抗菌作用，所制备的纳米凝胶具有良好的温敏效果，可应用于可注射抗菌材料以及实现其他特殊部位的抗菌作用。

本发明采用的细菌纤维素由于具有优异的持水能力、机械性能和生物相容性，在生物医用材料方面得到了非常广泛的应用。常规的细菌纤维素是由纳米纤维构成的多孔网状结构，经一定方式处理后的细菌纤维素纳米晶须相比于细菌纤维素则具有更好的纳米结构和比表面积，是理想的纳米材料基材。

基于细菌纤维素纳米晶须良好的生物相容性及纳米尺寸，本发明以细菌纤维素纳米晶须为基材，与卤胺抗菌剂以及温敏性的聚N-异丙基丙烯酰胺复合，制备具有温敏效果的纳米抗菌凝胶，在口腔、耳鼻、皮肤以及体内注射用药等方面展现出广阔的应用前景。

本发明的第一个目的是提供一种制备温度响应型细菌纤维素抗菌纳米凝胶的方法，是以细菌纤维素纳米晶须为基材，通过将表面负载卤胺抗菌剂的细菌纤维素纳米晶须悬浮液与温敏性的聚N-异丙基丙烯酰胺混合均匀制备得到。

在本发明的一种实施方式中，所述温度响应型细菌纤维素抗菌纳米凝胶中聚N-异丙基丙烯酰胺的浓度为1-9％，进一步优选为2-7％，更进一步优选为5％。

在本发明的一种实施方式中，所述温度响应型细菌纤维素抗菌纳米凝胶中表面负载卤胺抗菌剂的细菌纤维素纳米晶须的固含量为0.2-3％。

在本发明的一种实施方式中，所述卤胺抗菌剂为1-氯-2,2,5,5，-四甲基-4-咪唑啉酮，添加量为0.01％-0.5％，“％”是指卤胺抗菌剂相对于细菌纤维素纳米晶须悬浮液的质量百分比。