一种石墨烯量子点掺杂抗菌水凝胶的制备方法与流程

技术特征：
1.一种石墨烯量子点掺杂抗菌水凝胶的制备方法，所述方法为：先通过水热反应将氧化石墨烯制备成石墨烯量子点(gqds)；然后在存在1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)和n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)作催化剂的条件下，使用聚赖氨酸(ε-pl)对石墨烯量子点进行改性，获得改性石墨烯量子点(gqds-ε-pl)；最后将改性石墨烯量子点与季氨化壳聚糖(qcs)和四臂聚乙二醇苯甲醛(4arm peg-ba)在水溶液中进行席夫碱反应形成动态亚胺键，交联制得gqds-ε-pl/qcs/4arm peg-ba水凝胶。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法包括如下顺序步骤：(1)将氧化石墨烯溶液、nh3·
h2o和h2o2水溶液加入到反应釜中，在180～200℃下反应6～8h，后冷却至室温；(2)步骤(1)所得溶液用滤膜过滤以除去石墨烯残渣，旋蒸除掉未反应的氨水，透析除去小粒径gqds得到均一粒径的gqds；(3)步骤(2)所得溶液冷冻干燥得到gqds粉末；(4)将gqds粉末在室温下溶于双蒸水中，配制成0.5～1mg/ml的gqds溶液，调节溶液ph为4～5，加入edc和nhs，避光反应1～2h；(5)往步骤(4)所得溶液加入ε-pl，避光搅拌18～24h，然后调节溶液ph为7.00，再反应50～60min以终止反应；(6)步骤(5)所得溶液置于透析袋中，室温下透析3d，每隔8h换一次水；(7)步骤(6)所得溶液在-80℃冷冻干燥3d，得到改性石墨烯量子点(gqds-ε-pl)；(8)步骤(7)所得粉末在室温下溶于双蒸水中，配制成0.1～0.2g/ml的gqds-ε-pl溶液；(9)将qcs在室温下溶于双蒸水中，配制成0.01～0.05g/ml的qcs溶液；(10)将4arm peg-ba在室温下溶于双蒸水中，配制成0.1～0.2g/ml的4arm peg-ba溶液；(11)将步骤(8)和(9)及(10)中所得溶液按照4arm peg-ba：qcs：gqds-ε-pl质量比为比为：4.4～6.9：0.88～1.37：0～6.1的比例混合均匀，室温下反应1～20min得湿态抗菌水凝胶；(12)将步骤(11)所得的湿态水凝胶冷冻干燥，得到干态抗菌水凝胶。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于步骤(1)中nh3·
h2o在混合溶液中质量浓度为1％～5％，h2o2在混合溶液中质量浓度为1％～5％，反应温度为120℃～200℃，反应时间为2h～24h。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于步骤(5)中聚赖氨酸上-nh2与石墨烯量子点上-cooh的官能团摩尔比为1～80：1。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于步骤(2)中用0.22μm滤膜过滤除去石墨烯残渣，以500d透析袋透析8h除去小粒径gqds。

技术总结
本发明涉及一种基于石墨烯量子点掺杂的抗菌水凝胶及其制备方法，该抗菌水凝胶以聚赖氨酸改性的石墨烯量子点、季氨化壳聚糖和四臂聚乙二醇苯甲醛为原料，在水溶液中通过席夫碱反应原位形成动态亚胺键，使大分子快速交联制备而成。本发明操作简单，原料绿色环保，制备周期短，无需有机溶剂，且无需昂贵的仪器，制得的水凝胶具有良好的自愈合性，利于延长敷料的使用寿命；具有可注射性和可形变能力，利于对不同形状伤口的封闭；具有良好的光热性能及pH和温度响应性，利于其在细菌感染微酸环境的伤口处加速降解，裸露更多抗菌高分子，并结合光热治疗方式达到抗细菌感染效果；并且还具有良好的机械性能和荧光发光性能。这些性能使该抗菌水凝胶在组织工程与修复领域和荧光防伪领域具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。


技术研发人员：韩荔芬 程翠 高晓然 叶寒辉 韩霄 林婷
受保护的技术使用者：福建医科大学孟超肝胆医院（福州市传染病医院）
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2022/3/21