一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料及其制备方法，在水凝胶的表面及水凝胶的内部分布有抗菌药物。制备方法包括：将L‑精氨酸和碳酸氢钠溶于蒸馏水中，于0℃条件下滴加甲基丙烯酸酐，搅拌，调节溶液pH为7.4，过滤，清洗，得到改性精氨酸单体(M‑Arg)；将两种抗菌药物A和B通过化学接枝和预载药的方法与N‑异丙基丙烯酰胺单体以及改性精氨酸单体结合，得到温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶，然后与基体结合，得到温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料。本发明专利技术的原料具有良好的生物相容性，得到的水凝胶敷料，既有温敏性，又能够抗细菌、抗蛋白吸附，同时具有长效抗菌功能，适用于烧伤、烫伤和外伤性创伤的创面保护和治疗。

【技术实现步骤摘要】
一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料及其制备方法
本专利技术属于医用材料及其制备领域，特别涉及一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料及其制备方法。
技术介绍
伤口的愈合是一个动态的过程，而敷料的性能可以改变愈合的进展。敷料的发展经历了传统型的亚麻布、羊油脂，被动型的纱布、棉花、纱布垫，逐渐研究专利技术了新型的密闭性、半封闭性敷料。随着人们生活节奏的加快以及工作压力的加大，时间对大部分人越来越重要，传统型和被动型的敷料因存在无法促进伤口愈合、伤口愈合时间长，并且使用时易粘连伤口造成二次损伤、止血性不强，易感染，敷料使用量大等诸多缺点，因此新型封闭性、半封闭性敷料越来越受到人们的青睐。常用的新型封闭性、半封闭性敷料主要有水凝胶类敷料、薄膜类敷料、泡沫型敷料、水胶体敷料和藻酸盐类敷料。虽然不同的新型敷料研究的都比较多，但或多或少有些局限性。薄膜类敷料透明便于观察伤口，但该类敷料吸水性能欠佳；泡沫类敷料富有弹性、可塑性强、轻便，但敷料不透明，难以观察创面情况；水胶体类敷料不适用于渗出液多的创面。而水凝胶敷料作为新型敷料的一种，它透明的外观便于观察伤口的愈合过程，并且能不断吸收创面渗出液，保持创面湿润、清创和加快伤口愈合，近年来得到了飞速的发展。虽然新型封闭性、半封闭性敷料有助于细胞生长，促进伤口的愈合，但同时也有利于有害微生物的滋长，因此新型敷料的抗有害微生物感染特性就显得尤为重要。有许多研究报道了通过浸渍、涂层等方法赋予敷料抗菌或抑菌功能，从而来改善敷料的抗有害微生物性能，但是效果均不佳。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料及其制备方法，该敷料既具有温敏性，又能够抗细菌、抗蛋白吸附，同时具有长效抗菌功能。本专利技术的一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料，在水凝胶的表面及水凝胶的内部分布着抗菌药物；其中，水凝胶为改性精氨酸单体与N-异丙基丙烯酰胺单体共混得到。所述水凝胶表面分布的抗菌药物为聚六亚甲基胍盐酸盐；水凝胶内部分布的抗菌药物为洗必泰或左氧氟沙星。所述载药方法分别为化学接枝和预载药法。本专利技术的一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料的制备方法，包括：(1)将L-精氨酸和碳酸氢钠溶于蒸馏水中，于0℃条件下滴加甲基丙烯酸酐，搅拌，调节溶液的pH为7.4，过滤，清洗，得到改性精氨酸单体；(2)两种抗菌药物A和B通过化学接枝和预载药的方法与N-异丙基丙烯酰胺单体以及步骤(1)中的改性精氨酸单体结合，得到温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶；(3)将步骤(2)中的温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶与基体结合，得到温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料。所述步骤(1)中L-精氨酸和甲基丙烯酸酐的摩尔比为1～1.2。所述步骤(1)中pH调节方式为：通过氢氧化钠溶液；以使改性精氨酸单体上具有正负两性离子。所述步骤(2)中抗菌药物通过化学接枝和预载药的方法与N-异丙基丙烯酰胺单体以及改性精氨酸单体结合的方法为：将改性精氨酸单体与N-异丙基丙烯酰胺单体溶于蒸馏水中，加入微量抗菌药物A；然后加入交联剂、引发剂和催化剂，反应得到具有温敏性即药物缓释功能的水凝胶；然后将水凝胶在活化剂的作用下与抗菌药物B进行共聚接枝，反应得到温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶。所述步骤(2)中抗菌药物通过化学接枝和预载药的方法与N-异丙基丙烯酰胺单体以及改性精氨酸单体结合的方法为：将改性精氨酸单体在活化剂的作用下溶于抗菌药物B的溶液中，反应后干燥，得到具有持久抗菌功能的水凝胶单体；将持久抗菌功能的水凝胶单体与N-异丙基丙烯酰胺单体混合，加入微量抗菌药物A；然后加入交联剂、引发剂和催化剂，反应得到温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶。所述改性精氨酸单体与N-异丙基丙烯酰胺单体的质量为1:2～2:1。所述抗菌药物A为洗必泰或左氧氟沙星；抗菌药物B为聚六亚甲基胍盐酸盐PHMG。所述聚六亚甲基胍盐酸盐的制备方法为：将盐酸胍和己二胺通过电动搅拌装置进行反应，在100℃下反应1h，反应产生的氨气通过导入HCl溶液进行中和，待氨气导出速度较慢时，升温至180℃，反应6h，然后冷却，搅拌均匀出料、在100℃下真空干燥后可得到广谱抗菌药物B，即聚六亚甲基胍盐酸盐。所述步骤(3)中基体为聚氨酯。所述的PHMG在180℃条件下反应制备时，反应时间不同，反应生成的聚合物的相对分子质量不同。本专利技术的温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料，包括聚氨酯基体和设置其上的水凝胶层，水凝胶经过交联剂作用与聚氨酯基体紧密结合在一起。本专利技术所使用的原料具有良好的生物相容性，通过两种不同单体比例合成的水凝胶层具有较大的吸收伤口渗出液的能力，并且制备形成的该水凝胶敷料，既具有温敏性，又能够抗细菌、抗蛋白吸附，同时具有长效抗菌功能。适用于烧伤、烫伤和外伤性创伤的创面保护和治疗。本专利技术的温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料的制备方法：以两种不同方式将两种广谱抗菌药物载入温敏型抗菌抗蛋白吸附水凝胶中，随后，将水凝胶与基体紧密结合在一起，从而制备形成具有温敏性、抗细菌抗蛋白吸附的长效抗菌水凝胶敷料。本专利技术的广谱抗菌药物聚六亚甲基胍盐酸盐PHMG的制备方法：将盐酸胍和己二胺按摩尔比1:1加入到电动搅拌器中，在100℃下反应1h(反应产生的氨气导入到HCl溶液中中和)，待氨气导出速度较缓时，升温至180℃，继续进行反应，反应时间不同，产物相对分子质量不同。最后停止升温，搅拌均匀出料，干燥并密封保存。本专利技术的长效抗菌水凝胶敷料采用化学接枝和预载药的方法将药物接枝共聚在水凝胶的表面以及水凝胶的内部。接枝的药物可通过化学键的稳定作用将药物固定在水凝胶上，具有长效抗菌作用，而载入水凝胶内部的药物则具有缓释效果，从而减少敷料的更换频率。本专利技术所采用的抗菌药物，具有广谱杀菌和抗菌的功能。由于抗菌药物均匀地接枝和分布在水凝胶中，因此具有长效稳定的抗菌功能。将制备的抗菌水凝胶敷料采用抗菌标准GB/T20944.1-2007琼脂平皿扩散法对革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(S.aureus)和革兰氏阴性大肠杆菌(E.coli)进行抗菌对比测试，经抗菌处理的水凝胶敷料具有持久杀菌和抗菌能力。本专利技术所采用的水凝胶敷料具有智能抗菌功能，通过感知温度的变化而智能缓释抗菌药物。当人体受到创伤体内温度升高时，水凝胶收缩(但仍具有较大的吸收伤口渗出液的能力)，从而加快水凝胶内部药物的释放以起到杀菌治愈伤口的作用；当人体温度降低时，水凝胶溶胀，减少药物的释放，这样可以增加抗菌药物的使用效率。本专利技术所采用的水凝胶敷料具有抗菌、抗蛋白吸附等功能。通过改性精氨酸使其表面带有正负两性离子，可以减少细菌的吸附以及更换敷料时因敷料与伤口粘连而造成的二次损伤，加快伤口的愈合。本专利技术所采用的水凝胶单体原料为精氨酸，具有生物相容性好、易被生物酶降解的功能，通过控制水凝胶交联密度的大小及精氨酸/N-异丙基丙烯酰胺的比例可以控制水凝胶降解的速率；水凝胶敷料的基体也选用生物相容性比较好的聚氨酯，透明、亲水、透气且对人体无害。本专利技术在考察对比大量医用抗菌剂的基础上，选择将聚六亚甲基胍盐酸盐接枝到水凝胶上，将洗必泰或左氧氟沙星载入水凝胶中。聚六亚甲基胍盐酸盐具有较强的杀菌能力，对细菌、病毒等有较长的作用时效。聚六亚甲基胍盐酸盐表面的氨基易与羧基发生酰胺反应从而接枝到水凝胶表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料，其特征在于，在水凝胶的表面及水凝胶的内部分布有抗菌药物；其中，水凝胶为改性精氨酸单体与N‑异丙基丙烯酰胺单体在交联剂、引发剂和催化剂的作用下通过共混得到。

【技术特征摘要】
1.一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料，其特征在于，在水凝胶的表面及水凝胶的内部分布有抗菌药物；其中，水凝胶为改性精氨酸单体与N-异丙基丙烯酰胺单体在交联剂、引发剂和催化剂的作用下通过共混得到，水凝胶表面分布的抗菌药物为聚六亚甲基胍盐酸盐。2.根据权利要求1所述的一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料，其特征在于，所述水凝胶内部分布的抗菌药物为洗必泰或左氧氟沙星。3.一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料的制备方法，包括：(1)将L-精氨酸和碳酸氢钠溶于蒸馏水中，于0℃条件下滴加甲基丙烯酸酐，搅拌，调节溶液的pH为7.4，过滤，清洗，得到改性精氨酸单体；(2)将两种抗菌药物A和B通过预载药和化学接枝的方法与N-异丙基丙烯酰胺单体以及步骤(1)中的改性精氨酸单体结合，得到温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶，抗菌药物B为聚六亚甲基胍盐酸盐；(3)将步骤(2)中的温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶与基体结合，得到温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料。4.根据权利要求3所述的一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中L-精氨酸和甲基丙烯酸酐的摩尔比为1:1.2。5.根据权利要求3所述的一种温敏性精氨酸基长效抗菌水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中将两种抗菌药物A和B通过预载药和化学接枝的方法与N-异丙基丙烯酰胺单体以及步骤(1)中的改性精氨酸单体结合的方法为：将改性精氨酸单体与N-异丙基丙烯酰胺单体溶于蒸馏水中，加入抗菌药物A；然后加入交联剂、引发剂和催化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德群，张俊芝，徐海玲，吴飞飞，汤双双，俞建勇，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31