具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料，由聚乙烯醇、聚氧化乙烯和羧甲基壳聚糖的混合物通过辐射交联制备得到。本发明专利技术提供的具有pH响应性和多孔贯通网状结构的聚乙烯醇/聚氧化乙烯/羧甲基壳聚糖复合水凝胶材料具有良好的pH响应性、力学性能和阻菌作用，并且具有制备方法简单易操作，原料易得的优点，可以快速感知pH变化，同时良好的力学性能能够保证水凝胶材料的柔韧性，在伤口敷料方面具有良好的应用前景，可以很好的应用于伤口创面治疗方面。

Composite hydrogel dressing with pH responsiveness and internal graft porous network structure and preparation method thereof

【技术实现步骤摘要】
具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料及其制备方法
本专利技术涉及医用材料
，尤其涉及一种具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料及其制备方法。
技术介绍
日常生活中，人们常会遇到各种损伤，由物力、化学、热力、机械、压力、感染、疾病等因素引起，造成皮肤缺损，形成大小不等、深浅不同、形状各异的各类伤口。英国皇家医学会Winter博士在动物实验中证实伤口在适度湿润的环境下，细胞再生能力及游移速度较快，其复原速度比完全干燥的环境下快一倍以上，适度湿润和密闭的环境可以有效地加速伤口愈合。传统上医生一般用无菌纱布及外用抗生素处理伤口，纱布易与皮肤组织粘连，换药时容易破坏新生的上皮和肉芽组织，引起出血，不利于伤口的愈合，而且增加病人的疼痛感。水凝胶敷料是一种高含水量的吸水性高分子凝胶组成的新型伤口敷料。贴敷于伤口上，不但不会粘连伤口，不破坏新生组织，而且具有阻菌，避免感染的功效。创口的感染通常伴随着pH的变化，当创口被微生物感染，创口的微环境pH就会上升，根据文献报道，当感染严重的情况下，pH甚至会上升到10以上，因此开发一种pH响应型敷料是非常有临床价值的，将抗菌药物载入敷料内部，当创口的pH升高，由于敷料的pH响应特性，药物会自动迅速释放，实现实时的快速抗菌效果。聚乙烯醇(PVA)具有良好的生物相容性，在药物载体、组织工程支架和伤口敷料等方面具有广泛的应用。PVA水凝胶作为一种伤口敷料，因其力学性能较差，抗菌效果不好从而限制了其在伤口敷料方面的应用。专利
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料及其制备方法，该复合水凝胶敷料不仅具有良好的力学性能、吸水性和阻菌性，同时具备良好的pH响应性。为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料，由聚乙烯醇、聚氧化乙烯和羧甲基壳聚糖的混合物通过辐射交联制备得到。本专利技术中，所述聚乙烯醇、聚氧化乙烯和羧甲基壳聚糖的混合物中，聚乙烯醇的质量含量优选为50％～94％，进一步优选为65％，聚氧化乙烯的质量含量优选为5％～35％，进一步优选为30％，羧甲基壳聚糖的质量含量优选为1～15％，进一步优选为5％。本专利技术优选的，所述聚乙烯醇、聚氧化乙烯和羧甲基壳聚糖的混合物为聚乙烯醇、聚氧化乙烯和羧甲基壳聚糖的混合水溶液。所述辐射交联优选为电子束辐射交联、钴60辐射交联、γ射线辐射交联中的一种，进一步优选为电子束辐射交联。所述辐射交联的辐射剂量优选为20～40KGy，进一步优选为40KGy。本专利技术提供的所述复合水凝胶敷料由聚乙烯醇和聚氧化乙烯分别各自交联，聚氧化乙烯形成纳米级别的网状结构贯通在聚乙烯醇网孔内部，形成多孔贯通网状结构，羧甲基壳聚糖接枝在网状结构的表面。具体的，所述聚乙烯醇和聚氧化乙烯在辐射条件下各自发生分子间交联，在水凝胶内部形成两种相互贯通的交联网状结构，即聚乙烯醇网状结构以及聚氧化乙烯网状结构，羧甲基壳聚糖在辐照的条件下接枝在聚乙烯醇和聚氧化乙烯的网状结构表面。本专利技术制备的所述复合水凝胶敷料的pH响应范围为4.5～9.5。上述复合水凝胶的pH响应性是基于接枝在水凝胶内部的羧甲基壳聚糖的离子化来实现的。本专利技术中，所述多孔贯通网状结构包含由聚氧化乙烯构成的纳米纤维结构。本专利技术的内部接枝结构是羧甲基壳聚糖在辐照的条件下接枝在聚乙烯醇和聚氧化乙烯的网状结构表面形成的。本专利技术提供的内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料的内部构造示意图如图1所示，其中，聚乙烯醇和聚氧化乙烯分别形成网状结构，并且二者相互贯通，形成多孔贯通网状结构，羧甲基壳聚糖接枝在网状结构的表面。本专利技术提供了上述复合水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：A)使聚氧化乙烯和羧甲基壳聚糖，与聚乙烯醇溶液混合，搅拌溶解，得到混合溶液；B)使步骤A)得到的混合溶液真空脱泡；C)使步骤B)真空脱泡后的溶液，在辐射的条件下形成凝胶。所述聚乙烯醇溶液优选按照以下方法制备：将聚乙烯醇溶解于80℃去离子水中，溶解完毕，冷却至室温。所述真空脱泡的温度优选为常温，所述真空脱泡的时间优选为1～3h。本专利技术提供了一种医用伤口敷料，包括上述复合水凝胶敷料或上述制备方法制备的复合水凝胶敷料。本专利技术优选的，所述医用伤口敷料还包括背衬膜。本专利技术对所述背衬膜的材质并无特殊限定，本领域技术人员熟知的适用背衬膜即可，比如无纺布、PU膜和PET膜等。所述背衬膜的作用在于保护复合水凝胶敷料不受外力影响而变形或移位。在使用过程中，所述复合水凝胶敷料附着于背衬膜表面，且所述复合水凝胶敷料与伤口接触。具体的，所述医用伤口敷料可以为创可贴、医用透明敷料，针眼贴、无菌敷贴，pH诱导控释载药敷料等。与现有技术相比，本专利技术提供了一种具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料，由聚乙烯醇、聚氧化乙烯和羧甲基壳聚糖的混合物通过辐射交联制备得到。本专利技术提供的多孔贯通网状结构的聚乙烯醇/聚氧化乙烯/羧甲基壳聚糖复合水凝胶材料具有良好的pH响应性、力学性能和阻菌作用，并且具有制备方法简单易操作，原料易得的优点，可以快速感知pH变化，同时良好的力学性能能够保证水凝胶材料的柔韧性，在伤口敷料方面具有良好的应用前景，可以很好的应用于伤口创面治疗方面。附图说明图1所示的是本专利技术制备的水凝胶内部构造示意图；图2所示的是本专利技术制备的具有pH响应性和多孔贯通网状结构的聚乙烯醇/聚氧化乙烯/羧甲基壳聚糖复合水凝胶材料冷冻干燥后的内部SEM电镜图；图3所示的是本专利技术制备的具有pH响应性和多孔贯通网状结构的聚乙烯醇/聚氧化乙烯/羧甲基壳聚糖复合水凝胶材料的FT-IR图；图4所示的是本专利技术制备的具有pH响应性和多孔贯通网状结构的聚乙烯醇/聚氧化乙烯/羧甲基壳聚糖复合水凝胶材料的拉伸强度图；图5所示的是本专利技术制备的具有pH响应性和多孔贯通网状结构的聚乙烯醇/聚氧化乙烯/羧甲基壳聚糖复合水凝胶材料的阻菌图；图6所示的是封装在本专利技术制备的具有pH响应性和多孔贯通网状结构的聚乙烯醇/聚氧化乙烯/羧甲基壳聚糖复合水凝胶内的结晶紫染料，在不同pH的PBS中的释放图。具体实施方式为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料及其制备方法进行详细描述。实施例1a、称取45g聚乙烯醇溶于300mL去离子水中，于80℃水浴中搅拌2h，溶解完毕，冷却至室温；b、将28g聚氧化乙烯和7g羧甲基壳聚糖加入到步骤a的溶液中，搅拌2h至溶解；c、将步骤b配制的溶液常温下真空脱泡2h；d、取步骤c得到的混合溶液10g倒入培养皿中，在40kGy的电子束下辐射形成凝胶，得到聚乙烯醇/聚氧化乙烯/羧甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料，其特征在于，由聚乙烯醇、聚氧化乙烯和羧甲基壳聚糖的混合物通过辐射交联制备得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有pH响应性和内部接枝多孔贯通网状结构的复合水凝胶敷料，其特征在于，由聚乙烯醇、聚氧化乙烯和羧甲基壳聚糖的混合物通过辐射交联制备得到。


2.根据权利要求1所述的复合水凝胶敷料，其特征在于，所述复合水凝胶敷料由聚乙烯醇和聚氧化乙烯分别各自交联，形成多孔贯通网状结构，并接枝羧甲基壳聚糖。


3.根据权利要求1所述的复合水凝胶敷料，其特征在于，所述混合物中，聚乙烯醇的质量含量为50％～94％，聚氧化乙烯的质量含量为5％～35％，羧甲基壳聚糖的质量含量为1～15％。


4.根据权利要求1所述的复合水凝胶敷料，其特征在于，所述辐射交联为电子束辐射交联、钴60辐射交联、γ射线辐射交联中的一种。


5.根据权利要求4所述的复合水凝胶敷料，其特征在于，所述辐射交联的辐射剂量为20～40KGy。


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【专利技术属性】
技术研发人员：程杰，崔景强，王国锋，田静，李艳群，王幸幸，张洪亮，翟胜娜，程静静，李嘉嘉，桂鑫，夏怡琳，蒋飞远，
申请(专利权)人：河南驼人医疗器械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41