[发明专利]一种恢复/增强等离子体活化溶液化学活性的方法

说明书

本发明提出一种恢复/增强等离子体活化溶液化学活性的方法。该方法是取保存的活性已出现衰减的等离子体活化液，进行二次活化处理，使其理化特性和活性氧氮粒子浓度恢复或超过保存前的水平；其中，二次活化处理时所取的待处理活化液，其已存储时间最好不要超过7天。本发明不仅提升了等离子体活化液的实用性和有效性，而且有利于等离子体技术领域的产品商业化，在等离子体生物医学临床应用领域有着重大意义。

技术领域

本发明涉及等离子体技术领域，具体涉及一种恢复/增强等离子体活化溶液化学活性的方法。

背景技术

等离子体活化液是通过大气压冷等离子体处理液体溶液(如去离子水、生理盐水、PBS溶液)制备的一种绿色消毒剂，其具有较低的pH值和较高的氧化还原电势。等离子体活化液的产生是一个多物理场耦合下的复杂化学过程。一方面，等离子体产生的电磁场、温度场、密度场和气流场在内的多物理场作用于被处理水溶液；另一方面，等离子体产生的活性粒子等产物与被处理水溶液发生复杂的化学反应，从而在溶液中产生大量的液相活性氧氮粒子(RONS)，例如：OH、O₂^-、O₃、H₂O₂、NO₂^-、NO₃^-和ONOO^-等。等离子体活化液的抗菌作用可以归因于酸化的溶液环境和一定浓度的活性氧氮粒子的协同作用。其中，活性氧氮粒子在等离子体活化液的生物效应中发挥着重要作用，它们能与DNA、RNA、蛋白质和脂类等主要靶点相互作用，诱导细菌胞内活性氧水平增多，产生氧化应激，最终导致细菌细胞死亡。

然而，由于活性氧氮粒子具有短寿命和快速反应的特点，活性粒子浓度在较短存储时间内快速下降，所以等离子体活化液的化学活性会随着时间而快速降低，甚至在一段时间的存储和应用之后会退化回纯水的性质，丧失其在生物医学领域的应用效果。

目前针对等离子体活化液的活性，很多研究学者提出采用改变溶液电导率、调控放电参数、降低温度等方式来提升等离子体活化液的化学活性和减缓活性粒子的衰减速率。但是，现有的手段还是无法从根本维持等离子体活化液的化学活性，不能延长活化液的有效时间。临床应用时，等离子体活化液有可能因为化学活性的衰减而无法满足应用的使用需求，从而限制了等离子体活化液在生物医学领域的实际应用。

发明内容

本发明的目的是克服临床应用时等离子体活化液在存储过程中因化学活性衰减而无法满足应用的使用需求的问题，提出一种恢复/增强等离子体活化溶液化学活性的方法。

本申请的发明构思如下：

目前的研究发现，等离子体活化液的化学活性会随着存储时间的增长而迅速下降。传统的方法是通过调控等离子体处理时的条件(增加放电功率和放电时间)来增强其化学活性，或者通过改变存储的条件(降低存储温度、碱性溶液环境)来延长其化学活性的有效性。但申请人意识到，等离子体活化液的活性仍然呈现快速下降的趋势，等离子体活化液最终会因为丧失原有的化学活性和生物效应而被遗弃，限制了其在临床应用中的有效性和实用性。通过对活性已经衰减的等离子体活化液采取二次活化处理，并进行实验分析，申请人发现并明确了：通过二次活化方法，在更低的处理条件(更低的放电电压、更短的放电时间等)下，等离子体活化液的化学活性不仅能快速恢复到存储前的水平，而且还能拥有更高的化学活性和RONS浓度。

本申请的技术方案具体如下：

一种恢复/增强等离子体活化溶液化学活性的方法，其特殊之处在于，取保存的活性已出现衰减的等离子体活化液，进行二次活化处理，使其理化特性和活性氧氮粒子浓度恢复或超过保存前的水平。