一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料及其制备方法
未命名
10-21
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1.本发明属于化合物材料制备技术领域,更具体地说,本发明涉及一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料及其制备方法。
背景技术:
2.伤口愈合是一个复杂的修复过程,其愈合过程大致分为4个阶段:凝血、炎症产生、表皮细胞迁移和增殖、外皮形成和重塑。高分子复合伤口敷料的发现对伤口愈合有促进作用,并且不会引发炎症反应。应用于伤口敷料的高分子复合伤口敷料有广大的应用前景。并且与传统的创伤敷料相比,高分子复合伤口敷料具有吸收性好、选择性渗透、贴合性好、无疤痕等特点。然而,在临床上,细菌经常附着在伤口敷料表面,形成致密的细菌生物膜,导致伤口敷料植入失败。同时,细菌在形成生物膜的过程中产生过氧化氢,从而削弱免疫系统,增强其对抗生素和免疫细胞的抵抗力。因此,生物膜的形成容易引起持续性细菌感染,严重威胁患者的生命和健康,开发一种有效的方法去除复合伤口敷料上的细菌生物膜势在必行。
3.为了解决上述问题,人们一直致力于开发抗菌肽、重金属离子等新型抗菌材料,以保护公众免受细菌感染,然而,昂贵的价格和潜在的生物毒性限制了它们的实际应用。光动力疗法(pdt)利用光敏剂在激光照射下产生活性氧(ros,如1o2、
·
oh和o
2-),是一种受欢迎的抗菌策略。pdt以其破坏生物膜基质和杀死细菌的能力且对正常组织的危害较小被广泛关注。在所有类型的光敏剂中,由三-s-三嗪单元与叔氮桥接而成的二维石墨烯相氮化碳(g-c3n4)由于其优异的生物相容性、良好的稳定性和适度的带隙(2.7ev),在pdt中具有广阔的应用前景。同时,zn掺杂g-c3n4可以进一步提高g-c3n4在可见光(vl)照射下的pdt效率。然而,细菌生物膜中的o2供应不足,限制了细菌生物膜内ros的产生。因此,同步实现足够的o2供应和ros生成以克服缺氧相关抵抗具有重要的意义和挑战性。
4.近年来,研究人员进行了各种研究来克服生物膜内的缺氧。过氧化氢酶可以分解细菌生物膜中内源性过氧化氢(h2o2)生成o2,对增强光动力效应有显著作用。mno2具有优异的类过氧化氢酶活性,可以消耗h2o2,实现o2的自供。令人兴奋的是,mno2在近红外光区表现出强烈的光吸收,在近红外光照射下可以产生温和的光热效应。轻度光热疗法(mptt)可以增加生物膜的通透性,增强过氧化氢酶的活性。同时,mno2还具有谷胱甘肽过氧化物酶(gpx)活性,消耗细菌中的谷胱甘肽(gsh),从而削弱细菌的抗氧化系统。然而,现有技术中,仍没有将掺杂锌的石墨烯相氮化碳与二氧化锰复合并且掺入到高分子中制备成伤口敷料的研究。
技术实现要素:
5.本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。
6.为了实现本发明的这些目的和其它优点,提供了一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料及其制备方法,首先将二氧化锰原位生长在掺杂锌的石墨烯相氮化碳表面上构建掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰异质结复合粉末,然后与高分子粉末混合搅拌均匀,得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合粉末,将其分散到二氯甲烷中制成悬浮液,再与n,n-二甲基甲酰胺混合搅拌,最后通过静电纺丝技术制备得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料。
7.优选的是,其中,所述的高分子粉末为聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙醇酸共聚物、聚己内酯、聚对二氧环已酮中的至少一种。
8.优选的是,其中,所述掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料中,掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰的质量分数为1~20wt%,高分子的质量分数为80~99wt%,所述高分子粉末的粒径为40~60μm,所述掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰异质结复合粉末的粒径为4~10μm。
9.一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料的制备方法,包括以下步骤:
10.步骤一、将三聚氰胺放置在马弗炉中从室温升温到第一温度并持续第一预设时间,得到块体后研磨成粉末,然后将粉末在第一温度下继续持续第一预设时间,最后得到石墨烯相氮化碳纳米片;
11.步骤二、将制备好的石墨烯相氮化碳纳米片溶解在去离子水中,石墨烯相氮化碳纳米片与去离子水的质量体积比为0.97g:20~40ml,并超声处理第二预设时间;随后按照石墨烯相氮化碳纳米片与醋酸锌为第一质量比添加醋酸锌,并在第二温度下搅拌至液体完全挥发;然后将所得产物干燥,将产物放置在马弗炉中在第一温度下持续第一预设时间,最后得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片;
12.步骤三、将制备好的掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片溶解在去离子水中,掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片与去离子水的质量体积比为20mg:2~4ml,并超声处理第二预设时间,记为溶液a;随后按照掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片与氯化锰为第二质量比称取氯化锰溶于去离子水中,氯化锰与去离子水的质量体积比为148.5mg:30~50ml,记为溶液b;然后将溶液a与溶液b混合均匀,加入四甲基氢氧化铵和双氧水在第五温度下搅拌第四预设时间,接着通过离心后收集棕色沉淀物,用去离子水洗涤三次,甲醇洗涤三次,将所得产物干燥,得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰复合异质结粉末;
13.步骤四、按照第三预设质量比,称取一定量的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰异质结粉末与高分子粉末混合均匀,分散到第四预设质量比的二氯甲烷中制成悬浮液,然后与n,n-二甲基甲酰胺混合搅拌3h,其中二氯甲烷和n,n-二甲基甲酰胺质量比为4:1,最后通过静电纺丝技术制备得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料。
14.优选的是,其中,所述步骤一中,所述第一温度为550℃,所述第一预设时间为4h。
15.优选的是,其中,所述步骤二中,所述第二预设时间为30min,所述第一预设质量比为0.97:0.03,第二温度为80℃。
16.优选的是,其中,所述步骤三中,所述第二预设质量比为1.34:1,第五温度为25℃,第四预设时间为12h;所述掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片与四甲基氢氧化铵的质量体积比为1g:30ml,掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片与双氧水的质量体积比为1g:7.5ml,双氧水
浓度为60mm;所述离心速度为7000~8000r/min,时间为4~6min。
17.优选的是,其中,所述步骤四中,所述第三预设的质量比为1~20:80~99,第四预设质量比为0.4~0.6:4.32~7.52。
18.优选的是,其中,所述步骤四中,所述静电纺丝技术制备伤口敷料,是将所得物放入静电纺丝系统中进行纺丝,纺丝机电压为15~19kv,环境温度为25~35℃,湿度为45~65%,推料速度为0.007mm/s,针头与接触面的距离为4cm。
19.优选的是,其中,制备得到的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料应用于新型皮肤伤口植入材料。
20.本发明至少包括以下有益效果:本发明得到的伤口敷料毒性低、成本低,同时还具有良好的孔隙率,有利于杀灭伤口敷料上的细菌以及促进细胞再生,此外还具有快捷高效的近红外光结合可见光抗生物膜和抗菌性能等优势。本发明的伤口敷料在双光照射下可同时实现pdt和mptt,mno2持续催化h2o2生成o2,zncn在vl照射下利用足够的o2生成1o2和
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oh,增强pdt效果。mno2温和光热处理进一步提高过氧化氢酶和gpx活性,提高了活性氧的产生,从而成功地消除了细菌的生物膜。
21.综上所述,本发明中制备的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子粉末、使用的静电纺丝技术、复合材料中的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰含量是发明人多次实验和创造性的劳动成果,本发明通过对掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰的含量控制以及调整静电纺丝的工艺参数,制备得到一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子伤口敷料以应对相关敷料的细菌感染问题,在生物医用领域有广泛的应用价值。
22.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
23.图1为实施例1中制备的zncn-mno2/plla复合伤口敷料的扫描电镜图;
24.图2为实施例1中制备的zncn-mno2/plla复合伤口敷料产品图;
25.图3为plla伤口敷料的抗细菌生物膜效果图;
26.图4为实施例1制备的zncn-mno2/plla复合伤口敷料的抗细菌生物膜效果图;
27.图5为plla伤口敷料的抗菌效果图;
28.图6为实施例1制备的zncn-mno2/plla复合伤口敷料的抗菌效果图;
29.图7为plla伤口敷料的细胞再生效果图;
30.图8为实施例1制备的zncn-mno2/plla复合伤口敷料的细胞再生效果图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
32.应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
33.实施例1:
34.步骤一、石墨烯相氮化碳纳米片(g-c3n4)制备流程:将三聚氰胺粉末倒入氧化铝坩
埚中,然后在氧化铝坩埚上盖上盖子,将坩埚置于马弗炉中进行高温煅烧,升温速率设定为5℃/min。将炉内温度由室温提高到550℃,并在当前温度下保持4h,冷却至室温后,将坩埚从炉中取出,得到淡黄色块体,研磨后,再次在550℃下煅烧4h,得到石墨烯相氮化碳纳米片(g-c3n4);
35.步骤二、掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片(zncn)制备流程:将0.97g g-c3n4超声分散于30ml去离子水中30min;在上述溶液中加入0.03g醋酸锌,在80℃下持续搅拌,直至烧杯中的水完全蒸发,收集淡黄色粉末,在干燥箱中60℃干燥6h,将粉末放入坩埚中,放入马弗炉,以5℃/min的升温速率加热至550℃,并保温4h,自然冷却后收集粉末,研磨成细粉,得到zncn;
36.步骤三、在zncn表面原位生长mno2:首先,将200mg的zncn粉末加入到30ml的去离子水中,超声30min,得到溶液a,随后将148.5mg mncl2·
4h2o溶于40ml去离子水中,得到溶液b,将溶液a与溶液b混合均匀,然后在上述溶液中加入6ml tma.oh和1.5ml 60mm h2o2溶液,在25℃下缓慢搅拌12h,在7000r/min离心5min后收集棕色沉淀物,用去离子水洗涤三次,甲醇洗涤三次,冷冻干燥制备得到zncn-mno2复合粉末;
37.步骤四、将zncn-mno2复合粉末和左旋聚乳酸(plla)粉末按照质量比1:99(zncn-mno2的含量为1%)混合,得到600mg zncn-mno2/pll a复合粉末后,再加入7.52g的二氯甲烷和1.88g的n,n-二甲基甲酰胺混合搅拌3h;然后将所得物在静电纺丝系统中进行纺丝,纺丝机电压为15~19kv,环境温度为29℃,湿度为55%,推料速度为0.007mm/s,针头与接触面的距离为4cm,干燥后得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子(zncn-mno2/plla)复合伤口敷料,其扫描电镜图如图1所示。
38.用本实施例制备的zncn-mno2/plla复合伤口敷料与现有的plla伤口敷料进行细菌生物膜完整性实验:将50μl菌悬液(1
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106cfu/ml)接种于200μl lb菌液(96孔板)中,37℃共培养48h,分别放置zncn-mno2/plla复合伤口敷料和plla伤口敷料后形成细菌生物膜,共孵育48h后,用660nm vl+808nm nir双光照射30min;为了评估细菌在复合敷料中形成的生物膜的破坏情况,对样品进行结晶紫染色,从96孔板上取下细菌悬浮液后,用200μlpbs溶液冲洗板上的生物膜,用200μl无水乙醇固定,30分钟后,从96孔板中取出无水乙醇,在96孔板中加入200μl(1%)的结晶紫(cv)染色,最后,结晶紫染色液自然干燥后,用数码相机拍摄细菌生物膜,图3为plla伤口敷料的抗细菌生物膜效果图,图4为zncn-mno2/plla复合伤口敷料的抗细菌生物膜效果图,可以看出该发明得到的复合伤口敷料具有良好的抗生物膜性能。
39.用本实施例制备的zncn-mno2/plla复合伤口敷料与现有的plla伤口敷料进行抗菌实验:首先,分别将本实施例制得的zncn-mno2/plla复合伤口敷料和plla伤口敷料浸泡在1
×
106cfu/ml的细菌溶液中在37℃培养24小时,然后在近红外光下照射15分钟,取出1μl细菌溶液稀释10000倍,取出稀释后的细菌溶液100μl滴在琼脂培养皿上,用涂布板法混合均匀。琼脂培养皿在37℃下孵育12h后,用数码相机对琼脂培养皿上的菌落进行拍照,图5为plla伤口敷料的抗菌效果图,图6为zncn-mno2/plla复合伤口敷料培养的抗菌效果图,可以看出该发明得到的复合伤口敷料具有良好的抗菌性能,细菌颗粒数明显更少。
40.用本实施例制备的zncn-mno2/plla复合伤口敷料与现有的plla伤口敷料进行细胞毒性实验,观察细胞的再生效果,具体步骤为:将240mg的zncn-mno2/plla复合伤口敷料
和plla伤口敷料分别浸泡在15ml含7ml dmem培养基溶液的离心管中,在37℃、5% co2条件下培养24h,然后将培养液提取到新的15ml离心管中,再将不同敷料的提取液放置在4℃环境中进行后续实验,在96孔板的每孔中接种密度为1
×
104cells/ml的mbmscs细胞悬液150μl,孵育1天后,每孔更换提取液150μl,继续孵育3天,隔天更换提取液。使用calcein-am(上海,中国)、碘化丙烯(pi,上海,中国)对mbmscs的活/死染色进行评估,将am/pi染色剂按am:pi:pbs=1μl:1μl:1000μl的体积比制备am/pi染色剂,取150μl am/pi染色剂加入96孔板,室温黑暗孵育30分钟后,用pbs洗两次孔,将处理后的96孔板置于荧光显微镜下(bx53f2,olympus,tokyo,japan),并拍照观察活/死的mbmscs的形态和数量,图7为plla伤口敷料的细胞再生效果图,图8为实施例1制备的zncn-mno2/plla复合伤口敷料的细胞再生效果图,可以看出该发明得到的复合伤口敷料培养的细胞并没有明显的细胞毒性,细胞繁殖状况良好,本发明制备的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料具有良好的促伤口愈合性能。
41.实施例2:
42.步骤一、石墨烯相氮化碳纳米片(g-c3n4)制备流程:将三聚氰胺粉末倒入氧化铝坩埚中,然后在氧化铝坩埚上盖上盖子,将坩埚置于马弗炉中进行高温煅烧,升温速率设定为5℃/min。将炉内温度由室温提高到550℃,并在当前温度下保持4h,冷却至室温后,将坩埚从炉中取出,得到淡黄色块体,研磨后,再次在550℃下煅烧4h,得到石墨烯相氮化碳纳米片(g-c3n4);
43.步骤二、掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片(zncn)制备流程:将0.97g g-c3n4超声分散于30ml去离子水中30min;在上述溶液中加入0.03g醋酸锌,在80℃下持续搅拌,直至烧杯中的水完全蒸发,收集淡黄色粉末,在干燥箱中60℃干燥6h,将粉末放入坩埚中,放入马弗炉,以5℃/min的升温速率加热至550℃,并保温4h,自然冷却后收集粉末,研磨成细粉,得到zncn;
44.步骤三、在zncn表面原位生长mno2:首先,将200mg的zncn粉末加入到30ml的去离子水中,超声30min,得到溶液a,随后将148.5mg mncl2·
4h2o溶于40ml去离子水中,得到溶液b,将溶液a与溶液b混合均匀,然后在上述溶液中加入6ml tma.oh和1.5ml 60mm h2o2溶液,在25℃下缓慢搅拌12h,在7000r/min离心5min后收集棕色沉淀物,用去离子水洗涤三次,甲醇洗涤三次,冷冻干燥制备得到zncn-mno2复合粉末;
45.步骤四、将zncn-mno2复合粉末和左旋聚乳酸(plla)粉末按照质量比5:95(zncn-mno2的含量为5%)混合,得到600mg zncn-mno2/plla复合粉末后,再加入7.52g的二氯甲烷和1.88g的n,n-二甲基甲酰胺混合搅拌3h;然后将所得物在静电纺丝系统中进行纺丝,纺丝机电压为15~19kv,环境温度为29℃,湿度为55%,推料速度为0.007mm/s,针头与接触面的距离为4cm,干燥后得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料。
46.实施例3:
47.步骤一、石墨烯相氮化碳纳米片(g-c3n4)制备流程:将三聚氰胺粉末倒入氧化铝坩埚中,然后在氧化铝坩埚上盖上盖子,将坩埚置于马弗炉中进行高温煅烧,升温速率设定为5℃/min。将炉内温度由室温提高到550℃,并在当前温度下保持4h,冷却至室温后,将坩埚从炉中取出,得到淡黄色块体,研磨后,再次在550℃下煅烧4h,得到石墨烯相氮化碳纳米片(g-c3n4);
48.步骤二、掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片(zncn)制备流程:将0.97g g-c3n4超声分散于30ml去离子水中30min;在上述溶液中加入0.03g醋酸锌,在80℃下持续搅拌,直至烧杯中的水完全蒸发,收集淡黄色粉末,在干燥箱中60℃干燥6h,将粉末放入坩埚中,放入马弗炉,以5℃/min的升温速率加热至550℃,并保温4h,自然冷却后收集粉末,研磨成细粉,得到zncn;
49.步骤三、在zncn表面原位生长mno2:首先,将200mg的zncn粉末加入到30ml的去离子水中,超声30min,得到溶液a,随后将148.5mg mncl2·
4h2o溶于40ml去离子水中,得到溶液b,将溶液a与溶液b混合均匀,然后在上述溶液中加入6ml tma.oh和1.5ml 60mm h2o2溶液,在25℃下缓慢搅拌12h,在7000r/min离心5min后收集棕色沉淀物,用去离子水洗涤三次,甲醇洗涤三次,冷冻干燥制备得到zncn-mno2复合粉末;
50.步骤四、将zncn-mno2复合粉末和左旋聚乳酸(plla)粉末按照质量比10:90(zncn-mno2的含量为10%)混合,得到600mg zncn-mno2/plla复合粉末后,再加入7.52g的二氯甲烷和1.88g的n,n-二甲基甲酰胺混合搅拌3h;然后将所得物在静电纺丝系统中进行纺丝,纺丝机电压为15~19kv,环境温度为29℃,湿度为55%,推料速度为0.007mm/s,针头与接触面的距离为4cm,干燥后得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料。
51.实施例4:
52.步骤一、石墨烯相氮化碳纳米片(g-c3n4)制备流程:将三聚氰胺粉末倒入氧化铝坩埚中,然后在氧化铝坩埚上盖上盖子,将坩埚置于马弗炉中进行高温煅烧,升温速率设定为5℃/min。将炉内温度由室温提高到550℃,并在当前温度下保持4h,冷却至室温后,将坩埚从炉中取出,得到淡黄色块体,研磨后,再次在550℃下煅烧4h,得到石墨烯相氮化碳纳米片(g-c3n4);
53.步骤二、掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片(zncn)制备流程:将0.97g g-c3n4超声分散于30ml去离子水中30min;在上述溶液中加入0.03g醋酸锌,在80℃下持续搅拌,直至烧杯中的水完全蒸发,收集淡黄色粉末,在干燥箱中60℃干燥6h,将粉末放入坩埚中,再放入马弗炉中,以5℃/min的升温速率加热至550℃,并保温4h,自然冷却后收集粉末,研磨成细粉,得到zncn;
54.步骤三、在zncn表面原位生长mno2:首先,将200mg的zncn粉末加入到30ml的去离子水中,超声30min,得到溶液a,随后将148.5mg mncl2·
4h2o溶于40ml去离子水中,得到溶液b,将溶液a与溶液b混合均匀,然后在上述溶液中加入6ml tma.oh和1.5ml 60mm h2o2溶液,在25℃下缓慢搅拌12h,在7000r/min离心5min后收集棕色沉淀物,用去离子水洗涤三次,甲醇洗涤三次,冷冻干燥制备得到zncn-mno2复合粉末;
55.步骤四、将zncn-mno2复合粉末和左旋聚乳酸(plla)粉末按照质量比20:80(zncn-mno2的含量为20%)混合,得到600mg zncn-mno2/plla复合粉末后,再加入7.52g的二氯甲烷和1.88g的n,n-二甲基甲酰胺混合搅拌3h;然后将所得物在静电纺丝系统中进行纺丝,纺丝机电压为15~19kv,环境温度为29℃,湿度为55%,推料速度为0.007mm/s,针头与接触面的距离为4cm,干燥后得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料。
56.针对不同病人病情差异较大的特点,通过调控掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料的尺寸和活性物质的配比,实现最优的治疗效果。不同配比下,掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料的抗菌性能是不同的,配比20:80
是静电纺丝的临界极限点,此时它的抗菌效果达到最好,但是重金属过多,会导致人体的免疫排斥,由于成年人的免疫力强于中老年人,因此,针对中老年人皮肤上的伤口感染,可以选用配比为20:80的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料增强抗菌效果。
57.尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
技术特征:
1.一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料,其特征在于,包括:将二氧化锰原位生长在掺杂锌的石墨烯相氮化碳表面上构建掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰异质结复合粉末,然后与高分子粉末混合搅拌均匀,得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合粉末,将其分散到二氯甲烷中制成悬浮液,再与n,n-二甲基甲酰胺混合搅拌,最后通过静电纺丝技术制备得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料。2.如权利要求1所述的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料,其特征在于,所述的高分子粉末为聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-羟基乙醇酸共聚物、聚己内酯、聚对二氧环已酮中的至少一种。3.如权利要求1所述的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料,其特征在于,掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰异质结复合粉末的质量分数为1~20wt%,高分子粉末的质量分数为80~99wt%,所述高分子粉末的粒径为40~60μm,所述掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰异质结复合粉末的粒径为4~10μm。4.如权利要求1所述的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、将三聚氰胺放置在马弗炉中从室温升温到第一温度并持续第一预设时间,得到块体后研磨成粉末,然后将粉末在第一温度下继续持续第一预设时间,最后得到石墨烯相氮化碳纳米片;步骤二、将制备好的石墨烯相氮化碳纳米片溶解在去离子水中,石墨烯相氮化碳纳米片与去离子水的质量体积比为0.97g:20~40ml,并超声处理第二预设时间;随后按照石墨烯相氮化碳纳米片与醋酸锌为第一质量比添加醋酸锌,并在第二温度下搅拌至液体完全挥发;然后将所得产物干燥,将产物放置在马弗炉中在第一温度下持续第一预设时间,最后得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片;步骤三、将制备好的掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片溶解在去离子水中,掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片与去离子水的质量体积比为20mg:2~4ml,并超声处理第二预设时间,记为溶液a;随后按照掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片与氯化锰为第二质量比称取氯化锰溶于去离子水中,氯化锰与去离子水的质量体积比为148.5mg:30~50ml,记为溶液b;然后将溶液a与溶液b混合均匀,加入四甲基氢氧化铵和双氧水在第五温度下搅拌第四预设时间,接着通过离心后收集棕色沉淀物,用去离子水洗涤三次,甲醇洗涤三次,将所得产物干燥,得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰异质结复合粉末;步骤四、按照第三预设质量比,称取一定量的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰异质结粉末与高分子粉末混合均匀,分散到第四预设质量比的二氯甲烷中制成悬浮液,然后与n,n-二甲基甲酰胺混合搅拌3h,其中二氯甲烷和n,n-二甲基甲酰胺质量比为4:1,最后通过静电纺丝技术制备得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料。5.如权利要求4所述的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤一中,所述第一温度为550℃,所述第一预设时间为4h。6.如权利要求4所述的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤二中,所述第二预设时间为30min,所述第一预设质量比为0.97:0.03,第二温度为80℃。
7.如权利要求4所述的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤三中,所述第二预设质量比为1.34:1,第五温度为25℃,第四预设时间为12h;所述掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片与四甲基氢氧化铵的质量体积比为1g:30ml,掺杂锌的石墨烯相氮化碳纳米片与双氧水的质量体积比为1g:7.5ml,双氧水浓度为60mm;所述离心速度为7000~8000r/min,时间为4~6min。8.如权利要求4所述的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤四中,所述第三预设的质量比为1~20:80~99,第四预设质量比为0.4~0.6:4.32~7.52。9.如权利要求4所述的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤四中,所述静电纺丝技术制备伤口敷料,是将所得物放入静电纺丝系统中进行纺丝,纺丝机电压为15~19kv,环境温度为25~35℃,湿度为45~65%,推料速度为0.007mm/s,针头与接触面的距离为4cm。10.如权利要求1或4所述的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料,其特征在于,制备得到的掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料应用于新型皮肤伤口植入材料。
技术总结
本发明公开了一种掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料及其制备方法,包括:将二氧化锰原位生长在掺杂锌的石墨烯相氮化碳表面上构建掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰异质结复合粉末,然后与高分子粉末混合搅拌均匀,得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合粉末,将其分散到二氯甲烷中制成悬浮液,再与N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌,最后通过静电纺丝技术制备得到掺杂锌的石墨烯相氮化碳-二氧化锰/高分子复合伤口敷料。本发明制备的复合伤口敷料在双光照射下可同时实现PDT和mPTT,同时,二氧化锰温和光热处理能够提高过氧化氢酶和GPx活性,增加活性氧的产生,有利于杀灭细菌,提升抗生物膜性能。提升抗生物膜性能。提升抗生物膜性能。
技术研发人员:钱国文 温天赐
受保护的技术使用者:江西理工大学
技术研发日:2023.07.20
技术公布日:2023/10/19
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