一种抗菌和抗生物膜水凝胶及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115382007A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202211115029.5(22)申请日2022.09.14(71)申请人安徽农业大学地址230000安徽省合肥市长江西路130号(72)发明人孙冬冬汪泽坤杨宸豪黎雨晴廖子彧(74)专利代理机构合肥中谷知识产权代理事务所(普通合伙)34146专利代理师杜瑶(51)Int.Cl.A61L26/00(2006.01)C08J3/075(2006.01)C08L5/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种抗菌和抗生物膜水凝胶及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种抗菌和抗生物膜水凝胶及其制备方法和应用，所述水凝胶为以由抗生素碳化的碳量子点CQDs和阳离子瓜尔胶悬浮液CG作为原料混合搅拌再静置后所获得。本发明引入生物相容性和流变性能良好的CG天然半乳甘露聚糖为主体材料，并向其中均匀分散抗生素衍生的CQDs，通过静电相互作用和氢键简易高效的自组装水凝胶支架，且不需要任何交联剂或催化剂。抗生素衍生的CQDs不仅保留了抗生素部分活性基团，同时增加了诱导活性氧产生，低耐药性和抗生物膜的新机制，表现出比抗生素更高和更持久的抗菌活性。因此，获得的CG‑CQDs水凝胶具有出色的理化性质和生物活性，包括自愈合性、可注射性、抗菌性、抗生物膜性、低耐药性和优异的生物相容性等。CN115382007ACN115382007A权利要求书1/1页1.一种抗菌和抗生物膜水凝胶，其特征在于，所述水凝胶为以由抗生素碳化的碳量子点CQDs和阳离子瓜尔胶悬浮液CG作为原料混合搅拌再静置后，通过非共价作用力的静电相互作用和氢键一步自组装制备获得的复合水凝胶。2.一种如权利要求1所述的抗菌和抗生物膜水凝胶在制备治疗细菌性感染性创面药物中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述治疗细菌性感染性创面药物为医用抗菌敷料。4.一种如权利要求1所述的抗菌和抗生物膜水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将抗生素溶解于超纯水中后煅烧，自然冷却后将煅烧后的物质加入超纯水重悬，对悬浮液进行超声，然后离心收集上清液，将上清液用透析袋透析后获得碳量子点悬浮液，将碳量子点悬浮液冷冻干燥得到固体粉末，干燥储存；(2)将阳离子瓜尔胶加入超纯水中并在室温下剧烈搅拌，获得悬浮液一；(3)将碳量子点固体粉末加入超纯水获得碳量子点悬浮液，向所述悬浮液一中加入所述碳量子点悬浮液，获得悬浮液二，超声搅拌处理后混合液开始变稠并逐渐形成凝胶，静置，在非共价键作用下获得阳离子瓜尔胶‑碳量子点抗菌和抗生物膜水凝胶。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的抗生素为氨基糖苷类抗生素，抗生素的浓度为30mg/mL‑150mg/mL。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中煅烧温度为160℃‑260℃，煅烧时间2‑4h。7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中对悬浮液进行超声的时间为0.5h‑3h，透析中使用的透析袋截留分子量为1000‑3000Da。8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的阳离子瓜尔胶的浓度为40mg/mL‑100mg/mL。9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中碳量子点的质量与悬浮液二总质量的比例为2.5‰‑10‰。10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中静置的时间为2‑6h。2CN115382007A说明书1/5页一种抗菌和抗生物膜水凝胶及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于水凝胶技术领域，具体涉及一种抗菌和抗生物膜水凝胶及其制备方法和应用。背景技术[0002]难以穿透的生物膜、不可逆的细菌耐药性和难以愈合的细菌感染性创面对人类健康构成重大威胁。因此，迫切需要制备抗菌和抗生物膜的敷料进一步清除创面细菌的同时防止创面的继发性损伤，并促进创面愈合。[0003]水凝胶由于具有强大的保湿作用、类似于皮肤组织的多孔透气结构而受到广泛关注。然而，传统的水凝胶有许多固有的缺点：[0004](1)在可拉伸部位不能完全贴合创面，这些部位的频繁活动不可避免地导致水凝胶脱落和延长创面愈合时间；[0005](2)传统水凝胶的抗菌，抗耐药性和抗生物膜的活性较差，导致水凝胶的实际使用效果越来越差；[0006](3)传统水凝的大多需要在催化剂的作用下制备，而这些催化剂毒性较大，使得水凝胶缺乏足够的生物相容性。[0007]瓜尔胶是一种天然的水溶性半乳甘露聚糖，已广泛应用于医药和食品领域。基于瓜尔胶及其衍生物的可注射和自愈水凝胶作为可拉伸部位的创面敷料，可注射性有利于水凝胶应用于深部创面，自愈性