一种用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料，其是由聚乙二醇单体和N‑异丙基丙烯酰胺单体聚合而成的ABA型三嵌段网状共聚物，所述聚乙二醇单体与N‑异丙基丙烯酰胺单体的质量比为1:3～4，所述共聚物包含贻贝仿生组织粘合基团和银纳米颗粒锚定基团，所述水凝胶负载有银纳米颗粒，所述水凝胶的表面及内部搭载有环孢素A。本发明专利技术制备的水凝胶材料具有高度应变性、生物相容性、粘合性、热敏性、可注射性和抗微生物性等特性。特别的，其可以高效促进全层烧伤创面的愈合速度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料及其制备方法
本专利技术属于水凝胶材料
，具体涉及一种用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料及其制备方法。
技术介绍
烧伤是一种由来源于包括热液、高温气体、火焰、炽热金属、化学物质等多种热力引起的组织损坏，主要发生于皮肤、粘膜等体表组织。机会出现严重的烧伤之后，除了区域性的皮肤粘膜局部损伤，还会产生以下反应：新陈代谢增加、体温下降、水分过度散失、蛋白质大量丢失以及内分泌和免疫系统的失调。其中暴露的烧伤创面，除了在短时间内会造成机体体液平衡紊乱、防御屏障的破坏之外，长期不愈合的创面还会成为细菌定植生长的温床。因此在烧伤发生后，尤其是大面积烧伤中，使用敷料覆盖创面，临时作为体表保护屏障，防止细菌的进一步入侵，促进创面愈合，就显得至关重要。目前临床上针对烧伤创面大多使用的传统医用敷料，是以纱布、棉垫为主，其具有吸水性和一定的透气性，另外该传统医用敷料制作流程简单，价格便宜，可重复使用。但是传统敷料保湿效果不佳，且自身不具备抗菌能力，与此同时，还会出现敷料移位、脱落；更换伤口敷料时，因纱布干结、肉芽组织生长出现与创面的粘连，造成病人疼痛、出血等二次损伤。如何通过医用敷料促进深度的烧伤创面局部组织的再生和修复，逐渐引起临床医生的关注。已有研究得出，适宜的组织再生环境包括一定的湿度、温度和无菌条件。因此理想的敷料应具备吸收创面渗液、保持创面湿度温度、一定的透气性和抗菌能力等特点，从而促进创面愈合。人们早就发现合成材料有助于促进皮肤创伤的愈合。1962年，伦敦大学的Winter博士在Nature杂志上发表著名论文，论证了湿润环境对创面的愈合作用：与用聚乙烯膜封闭猪断层皮肤缺损创面相比，暴露在空气中的创面再上皮化概率增加50％(Nature.1962；193:293-4)。Pulat等(Polymeredition.2013；24(7):807-819)以乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，以聚丙烯酰胺和壳聚糖为原料，合成了一种新型创面敷料──半渗透网络水凝胶，以期实现抗生素的突释和生长因子的控制释放。此凝胶的水含量非常高(约80％)，并且在创面基质pH范围内(pH4.0-7.0)膨胀性质稳定；并且该种材料载有抗生素哌拉西林-三唑巴坦，生长因子为EGF；创面敷用此敷料1h，血清哌拉西林-三唑巴坦浓度即可达到治疗量，可实现EGF的持续释放达5天的时间之久。Choi等(Journalofbiomedicalmaterialsresearch.2010；95(2):564-573)制备了一种用于糖尿病性溃疡的创面黏附性感温水凝胶，将甲基丙烯酸缩水甘油酯化壳寡糖，二丙烯酰普朗尼克和rhEGF共混制得物理交联水凝胶，再经光照射制得化学交联凝胶；小鼠背部烧伤创面敷用溶液状态的物理交联凝胶80μL(含1μgrhEGF)，光照30s使其发生化学交联，再覆以医用绷带；研究结果表明，包封rhEGF的水凝胶可提高创面的局部rhEGF浓度，维持角蛋白细胞的分化，从而促进难愈性创面的愈合。在上述一系列研究中，水凝胶是一种主要的有效成分。它作为一种高分子聚合物，性能优于传统敷料和生物敷料，其中的亲水集团使得水凝胶本身具体强大的吸水能力，吸水过后，水凝胶发生膨胀，与水分子牢固结合并保存，可以在吸收创面渗液的同时，具备一定保湿能力。水凝胶高分子交联形成的三维网状结构，使得其除了自身固有的特点之外，还可以成为某些特定药物的载体，发挥药物的功能。另一方面，多种研究表明，水凝胶的有机成分，具有改善创面微环境的能力，可以有效促进创面愈合。然而水凝胶也存在很多不足。比如，水凝胶置于创面后，身体肌肉的运动易导致胶体的损坏甚至破裂，增加感染风险，同时也破坏水凝胶结构，影响其功能。除此之外，水凝胶本身也不具备抗菌性，无法抵御细菌的入侵，因此存在感染的风险。长期使用水凝胶之后，水凝胶因强大的吸水能力而发生肿胀，与创面贴合较差。另外，应用于烧伤创面的理想水凝胶剂需达到更高要求：自动修复敷料损坏，具备应变性；搭载部分药物，防止创面感染，具备抗菌性；状态可改变，具备长时间的贴合性；释放某种促进创面愈合的药物等；然而目前临床并没有能达到上述特性的水凝胶。因此能否生产一种水凝胶材料，在保证吸水性、保湿性的基础上，还可搭载部分药物，防止创面感染，具备抗菌性；其状态可改变，具备长时间的贴合性；同时，能够释放某种促进创面愈合的药物，以期达到能够高效用于治疗全层烧伤创面；成为一个值得研究的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述技术问题，而提供用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料及其制备方法。本专利技术提供的水凝胶材料用于治疗全层烧伤创面，使得烧伤创面可以得到快速愈合，其具有生物组织粘合性、温敏性和抗菌性。本专利技术的目的之一是提供一种用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料，所述水凝胶材料是由聚乙二醇单体和N-异丙基丙烯酰胺单体聚合而成的ABA型三嵌段网状共聚物，所述聚乙二醇单体与N-异丙基丙烯酰胺单体的质量比为1:3～4，所述共聚物包含贻贝仿生组织粘合基团和银纳米颗粒锚定基团，所述水凝胶负载有银纳米颗粒，所述水凝胶的表面及内部搭载有环孢素A。其中，所述贻贝仿生组织粘合基团为多巴胺基团，所述银纳米颗粒锚定基团为巯基。所述聚乙二醇的数均分子量为8000-10000。本专利技术所得水凝胶材料对聚合单体的质量比进行严格控制，同时在其中负载纳米银和环孢素A，发现所得到的水凝胶材料表现出优异的促进全层烧伤创面快速愈合的能力。且上述聚乙二醇分子量的选择，精确控制所得网状共聚物的长度和结构，能够更好地发挥其对于全层烧伤创面愈合的功效。本专利技术提供的上述水凝胶材料的结构具有如下特点：1)本专利技术的水凝胶材料含有温敏响应基团，能够赋予水凝胶良好的温度响应性能，在常温或是低于体温条件下呈液体状态，在体温或是接触体表的时候转变为凝胶状态，方便于其储存运输，并且有益于手术使用如采用喷涂或注射使用；2)贻贝仿生组织粘合基团(多巴胺基团)，已经被证明可以赋予制备的粘合剂对生物组织良好的粘接性，该基团的引入可以保证水凝胶在使用过程中对烧伤组织良好的附着力；3)银纳米颗粒锚定基团(巯基)，该基团的引入可使水凝胶和银纳米颗粒之间进行有机的动态键结合，进一步提高银纳米颗粒复合水凝胶的强度。在低温条件下，将水凝胶与银纳米颗粒及CsA按照实验条件需求制备出具有合适浓度的水溶液，该溶液可以通过喷涂或注射使用与烧伤伤口处，通过伤口处的温度变化形成水凝胶保护层。本专利技术提供的上述三嵌段网状共聚物的分子结构式如式(Ⅰ)所示：其中，所述x、y、z均为1～n的整数。本专利技术提供的上述水凝胶材料在负载CsA和具有抗菌作用的银纳米颗粒后，其可以通过缓释作用让烧伤伤口始终处于抗菌及CsA给药的作用下。并且，由于该水凝胶存在儿茶酚氢键、pi-pi相互作用力及动态巯银键，因此该水凝胶材料将具备良好的自修复性能，这一性能可以保证伤口在外力损坏进行自我修复免于因伤口的裸露带来的伤害。本专利技术制备的水凝胶具有高度应变性、生物相容性、粘合性、热敏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料，其特征在于，所述水凝胶材料是由聚乙二醇单体和N-异丙基丙烯酰胺单体聚合而成的ABA型三嵌段网状共聚物，所述聚乙二醇单体与N-异丙基丙烯酰胺单体的质量比为1:3～4，所述共聚物包含贻贝仿生组织粘合基团和银纳米颗粒锚定基团，所述水凝胶负载有银纳米颗粒，所述水凝胶的表面及内部搭载有环孢素A。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料，其特征在于，所述水凝胶材料是由聚乙二醇单体和N-异丙基丙烯酰胺单体聚合而成的ABA型三嵌段网状共聚物，所述聚乙二醇单体与N-异丙基丙烯酰胺单体的质量比为1:3～4，所述共聚物包含贻贝仿生组织粘合基团和银纳米颗粒锚定基团，所述水凝胶负载有银纳米颗粒，所述水凝胶的表面及内部搭载有环孢素A。


2.根据权利要求1所述的用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料，其特征在于，所述贻贝仿生组织粘合基团为多巴胺基团。


3.根据权利要求1所述的用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料，其特征在于，所述银纳米颗粒锚定基团为巯基。


4.根据权利要求1所述的用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料，其特征在于，所述聚乙二醇的数均分子量为8000-10000。


5.根据权利要求1所述的用于治疗全层烧伤创面的水凝胶材料，其特征在于，所述ABA型三嵌段网状共聚物的分子...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕思伟，何谦，许飞，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：发明
国别省市：四川;51