一种纳米银功能化抗菌材料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及抗菌材料，具体涉及一种纳米银功能化抗菌材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、细菌感染创面是临床上的常见难题，由于抗生素滥用导致耐药菌的出现引起疗效欠佳甚至死亡，因此，寻找新的抗菌手段治疗耐药细菌十分必要。目前临床常用的抗菌手段主要包括：抗生素、纳米颗粒、天然聚合物、人工聚合物等，纳米颗粒因其广谱抗菌活性且基本不会引起细菌耐药而得到广泛应用。其中银纳米颗粒是应用最为广泛的纳米颗粒，它的抗菌性能优越、体内可代谢排出、而且具有一定的免疫调节作用，但是单纯银纳米颗粒易被氧化、且缓释效果欠佳。

2、公开号为cn113637183a的中国专利公开了一种抗菌水凝胶的制备方法，该水凝胶使用冷冻-解冻的物理交联法制备了以改性石墨烯、纳米银、聚乙烯醇为原料的复合水凝胶，但反复冷冻的方法交联强度不够，容易出现水凝胶断裂；中公开号为cn112189672a的中国专利公开了一种石墨烯负载银纳米粒颗粒抗菌材料的制备方法，但单独的氧化石墨烯具有一定的生物毒性。

3、以上两种方法均未充分利用氧化石墨烯的光热抗菌效果，抗菌效果有限。

技术实现思路

1、本发明提供的一种纳米银功能化抗菌材料及其制备方法和应用，旨在解决上述背景技术中存在的问题。

2、为了实现上述技术目的，本发明主要采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种纳米银功能化抗菌材料的制备方法，包括如下步骤：

4、s1将氧化石墨烯溶液和银氨溶液混合均匀，于40-60℃中搅拌反应一段时间后，加入葡萄糖的水溶液，升温至85-95℃继续搅拌反应，待反应完全后，自然冷却，经后处理得到go/ag复合纳米颗粒；

5、s2：将go/ag复合纳米颗粒加入到gelma溶液中，室温下搅拌反应，然后进行紫外交联反应，即得纳米银功能化的抗菌材料。

6、氧化石墨烯作为一种无机纳米材料，含π-π键可吸附粒子，能吸附银纳米颗粒减少氧化，含有丰富的羟基、羧基等功能基团，同时具备良好的光热效应，可以联合抗菌,一举两得。

7、甲基丙烯酰化明胶(gelma)是常用的构建水凝胶的材料，具有紫外光交联的特性，构建的网络状结构水凝胶可以模拟细胞外基质、负载并缓释药物。

8、本发明将上述纳米银、氧化石墨烯和gelma三种材料按一定比例结合，解决了单纯gelma抗菌性不足、单纯氧化石墨烯生物相容性较差、银纳米颗粒易被氧化等缺点，同时发现银纳米颗粒可以大幅增强氧化石墨烯的光热效应，从而制备出了一种抗菌性能优越的纳米银功能化的氧化石墨烯/甲基丙烯酰化明胶。

9、在本发明的较佳实施例中，步骤s1中，所述氧化石墨烯溶液的制备方法如下：将氧化石墨烯超声辅助溶解于去离子水中，得到0.05％～0.2％w/v的氧化石墨烯溶液。

10、在本发明的较佳实施例中，步骤s1中，所述银氨溶液的制备方法如下：将agno3溶于去离子水中，再将氨水缓慢滴入agno3溶液中，溶液中出现沉淀，然后继续滴加氨水直至沉淀刚好消失，得到银氨溶液。

11、在本发明的较佳实施例中，步骤s1中，go/ag复合纳米颗粒中，银与氧化石墨烯的质量比为ag:go＝2:1。

12、在本发明的较佳实施例中，步骤s1中，氧化石墨烯溶液和银氨溶液反应30分钟后，再加入葡萄糖的水溶液，然后升温后继续反应1小时。

13、在本发明的较佳实施例中，步骤s1中，葡萄糖的水溶液中，30～60ml去离子水中含有0.5～2g葡萄糖。

14、在本发明的较佳实施例中，步骤s1中，后处理包括如下步骤：自然冷却后，用乙醇和去离子水对产物进行3次离心和洗涤，然后将沉淀物置于-50℃下真空干燥24小时，得到go/ag复合纳米颗粒。

15、在本发明的另一较佳实施例中，步骤s2中，gelma溶液的制备方法如下：将gelma和光引发剂lap超声辅助溶解于pbs溶液中，得到2％～4％w/v的gelma溶液，gelma溶液与go/ag复合纳米颗粒室温反应15～30分钟后紫外交联1-3分钟。

16、第二方面，本发明提供了一种纳米银功能化抗菌材料，主要采用如第一方面所述的制备方法制备而成。

17、第三方面，本发明提供了一种如第二方面所述的纳米银功能化抗菌材料在制备抗菌产品中的应用。

18、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

19、(1)本发明所制备的纳米银功能化的氧化石墨烯/甲基丙烯酰化明胶具有多孔网状结构，由银纳米颗粒修饰在氧化石墨烯表面然后负载在gelma网状结构中获得，gelma酷似天然细胞外基质，其良好的生物相容性解决了氧化石墨烯具有一定生物毒性的不足；

20、(2)本发明所制备的纳米银功能化的氧化石墨烯/甲基丙烯酰化明胶将银负载在氧化石墨烯中可以增加银纳米颗粒的分散性和稳定性，解决了其易氧化和缓释效果差的不足；

21、(3)本发明所制备的纳米银功能化的氧化石墨烯/甲基丙烯酰化明胶具有优越的抗菌特性，将银纳米颗粒负载在氧化石墨烯上后，可以大幅增强氧化石墨烯的光热抗菌效果。

技术特征：

1.一种纳米银功能化抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的纳米银功能化抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述氧化石墨烯溶液的制备方法如下：将氧化石墨烯超声辅助溶解于去离子水中，得到0.05％～0.2％w/v的氧化石墨烯溶液。

3.根据权利要求1所述的纳米银功能化抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，所述银氨溶液的制备方法如下：将agno3溶于去离子水中，再将氨水缓慢滴入agno3溶液中，溶液中出现沉淀，然后继续滴加氨水直至沉淀刚好消失，得到银氨溶液。

4.根据权利要求1所述的纳米银功能化抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，go/ag复合纳米颗粒中，银与氧化石墨烯的质量比为ag:go＝2:1。

5.根据权利要求1所述的纳米银功能化抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，氧化石墨烯溶液和银氨溶液反应30分钟后，再加入葡萄糖的水溶液，然后升温后继续反应1小时。

6.根据权利要求1所述的纳米银功能化抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，葡萄糖的水溶液中，30～60ml去离子水中含有0.5～2g葡萄糖。

7.根据权利要求1所述的纳米银功能化抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，后处理包括如下步骤：自然冷却后，用乙醇和去离子水对产物进行3次离心和洗涤，然后将沉淀物置于-50℃下真空干燥24小时，得到go/ag复合纳米颗粒。

8.根据权利要求1所述的纳米银功能化抗菌材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中，gelma溶液的制备方法如下：将gelma和光引发剂lap超声辅助溶解于pbs溶液中，得到2％～4％w/v的gelma溶液，gelma溶液与go/ag复合纳米颗粒室温反应15～30分钟后紫外交联1-3分钟。

9.一种纳米银功能化抗菌材料，其特征在于：采用如权利要求1-8任一项所述的制备方法制备而成。

10.如权利要求9所述的纳米银功能化抗菌材料在制备抗菌产品中的应用。

技术总结
本发明公开了一种纳米银功能化抗菌材料及其制备方法和应用，涉及抗菌材料技术领域。所述纳米银功能化抗菌材料的制备方法，包括如下步骤：S1将氧化石墨烯溶液和银氨溶液混合均匀，于40‑60℃中搅拌反应一段时间后，加入葡萄糖的水溶液，升温至85‑95℃继续搅拌反应，待反应完全后，自然冷却，经后处理得到GO/Ag复合纳米颗粒；S2：将GO/Ag复合纳米颗粒加入到GelMA溶液中，室温下搅拌反应，然后进行紫外交联反应，即得纳米银功能化的抗菌材料。本发明所制备的纳米银功能化的氧化石墨烯/甲基丙烯酰化明胶具有优越的抗菌特性，将银纳米颗粒负载在氧化石墨烯上后，可以大幅增强氧化石墨烯的光热抗菌效果。

技术研发人员：孙芷薇,杨艳清,周楚超,张洁,陈俊伟,余明薇,熊绍棠,杨静,陈相儒,彭晰明,胡克强,雷丽颖,沈连丽,翟心雨
受保护的技术使用者：武汉市第三医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11