一种力致响应药物控释多功能伤口敷料及其制备方法与应用技术

本申请公开了一种力致响应药物控释多功能伤口敷料，该多功能伤口敷料包括水凝胶和负载在所述水凝胶上的药物。本发明专利技术还公开了多功能伤口敷料的制备方法及其应用。采用本发明专利技术的多功能伤口水凝胶敷料，当通过拉伸力、压力等机械力作用而使水凝胶产生形变，可以调控水凝胶中活性药物释放，并且促进药物渗透进入皮肤组织，能够应用于各类受力伤口的抗感染、镇痛、促愈合等。

【技术实现步骤摘要】
一种力致响应药物控释多功能伤口敷料及其制备方法与应用
本专利技术属于生物医用材料领域，具体涉及一种力致响应药物控释多功能伤口敷料及其制备方法与应用。
技术介绍
关节处伤口、糖尿病足溃疡等是目前临床上几类较难愈合的伤口。例如，指关节、肘关节、膝关节、肩关节、腕关节、踝关节等部位由于频繁的弯曲活动，皮肤受到拉伸作用；足底部位由于行走运动等而受到压力作用。一旦上述部位受伤，在机械力的作用下皮肤产生形变，使伤口频繁地受到拉扯、挤压等，干扰愈合过程，增加受细菌感染的几率，延迟甚至使伤口难以愈合。同时机械力对伤口的作用也易增加病人的疼痛感。传统敷料可分为几大类，第一类是无纺布类，生物相容性差，在伤口愈合过程中容易和肉芽组织粘连，造成伤口疼痛甚至感染；第二类是薄膜类，如聚氨酯衬底和医用粘胶构成的伤口敷料，无吸收功能，不适用于有渗液的创口；第三类是水胶体类，一般由果胶、明胶、羧甲基纤维素等混合而成，是完全封闭式敷料，不适用于感染类伤口；第四类是泡沫敷料，一般由聚氨酯和聚乙烯醇组成，对于渗液较多的伤口，可能会使伤口周围皮肤被渗液浸渍，不适用于干燥伤口。上述传统敷料机械性能较弱，组织黏附性能不佳，无法应用于存在形变的特殊伤口环境。设计具有良好机械性能和组织黏附性能的合适的伤口敷料，可适应伤口处的形变，并且根据伤口的形变特征有效调控药物的释放，抑制伤口感染，降低伤口疼痛感，促进伤口愈合，具有极大的临床应用前景。水凝胶是一种内部富含水份的三维亲水高分子网络材料，含水量可高达50％-90％。当受到外界刺激时(例如温度、pH、外力等)，一些水凝胶能够产生相应的宏观上的变化，例如体积的溶胀/消溶胀或者产生运动等，以及微观结构上的变化，如分子网络的变形、化学键的破坏等。同时由于水凝胶有着优异的生物相容性，力学性能可随着化学结构和宏观结构的调整而适当变化，与人体组织在化学结构上的具有一定的相似性，近年来被广泛应用到伤口敷料等生物医学领域。例如，中国专利CN108192154A利用海藻酸盐、壳聚糖、丙烯酸等原料，复配抗菌剂，制备了一种具有保湿、抗菌功效的皮肤外用水凝胶；中国专利CN102600493B专利技术了一种由羧甲基化普鲁兰多糖和肼或二元胺交联反应而成的普鲁兰多糖水凝胶伤口敷料。然而，传统水凝胶敷料通常机械性能较弱，延展性不好，仅限于静态伤口，并且难以调控内部药物的释放。为适应身体活动频繁部位的浅表伤口，中国专利CN107041963A公开了一种含高弹性基体层和促愈合皮肤接触层的水凝胶-弹性体复合型创口贴，其具有与皮肤组织相近的弹性和韧性，并且具备防水功能，保持细胞水分，免受细菌侵害，然而其无法通过外界刺激调控活性药物的释放。本专利技术克服传统敷料之不足，针对存在动态形变环境的难愈合伤口，设计了一种可适应伤口形变、并且通过力致响应来调控药物释放的水凝胶敷料，能够促进药物渗透进入皮肤组织，以达到抗感染、镇痛、促进愈合等治疗目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服传统敷料机械性能较弱，难以在动态难愈合伤口上使用以及无法调控药物释放的局限性，利用交联胶束负载药物，设计了一种力致响应药物控释水凝胶敷料。采用胶束载药的力致响应水凝胶，通过拉伸力、压力等机械力作用产生形变，调控水凝胶中活性药物释放，促进药物渗透进入皮肤组织，能够应用于各类受力伤口的治疗。端基官能化嵌段共聚物在水中自组装形成胶束，利用疏水缔合作用在胶束的疏水核中负载活性药物，将胶束作为大分子交联剂与单体聚合，制备药物负载水凝胶,如图1所示。凝胶网络中的胶束在外力作用下会发生形变，使药物与胶束核的疏水缔合作用减弱，加快其中药物释放，并促进药物渗透进入皮肤组织，因此具有力致响应控释药物的特性，如图2所示。所制备水凝胶根据不同单体所具有的功能性，能够具有多种优异性质，如具有一定组织黏附力，能够很好的贴合皮肤，如具有抗污损的功能，可降低敷料被蛋白质与细菌的污染等。通过负载不同功效的药物，可使该力致响应药物控释水凝胶具有抗感染、镇痛、促进愈合等功能。该水凝胶体系各组分的摩尔浓度为：胶束，0.001mol/L～0.1mol/L；药物，0.00025mol/L～0.05mol/L；单体，1mol/L～10mol/L；辅助交联剂，0.001mol/L～0.05mol/L；引发剂，0.001mol/L～0.05mol/L；本专利技术同时提供了该水凝胶敷料的制备方法，具体步骤如下：步骤1：利用双乳化法将一定量端基官能化嵌段共聚物和药物溶于有机溶剂后，挥发并真空干燥除去溶剂。加入去离子水，振荡直至溶液澄清透明，形成稳定的药物负载胶束溶液。步骤2：向步骤1的溶液中加入单体，搅拌至充分溶解。步骤3：向步骤2的溶液中加入辅助交联剂搅拌溶解，加入一定量引发剂搅拌溶解形成水凝胶预聚液，引发自由基聚合，形成水凝胶，得到所述多功能伤口敷料本专利技术的一方面提供了一种多功能伤口敷料，该多功能伤口敷料包括水凝胶和负载在所述水凝胶上的药物。在优选的实施方式中，所述水凝胶为单体和交联剂聚合得到；所述交联剂包括内核负载药物的胶束。在优选的实施方式中，所述胶束包括亲水壳和疏水核；所述药物通过疏水缔合作用负载在所述疏水核中；所述胶束由端基官能化嵌段共聚物中的至少一种组成；所述药物包括疏水活性药物中的至少一种，如利福平、红霉素、夫西地酸、新生霉素、吲哚美辛等；所述单体为带有双键的单体中的至少一种；所述辅助交联剂为端基带双键的交联剂中的至少一种；所述引发剂为自由基聚合引发剂中的至少一种；所述自由基聚合引发方式为热、光、高能辐照、电解和等离子体引发中的至少一种。本专利技术的另一方面提供了一种制备水凝胶伤口敷料的方法，该方法至少包括以下步骤：(1)获得负载药物的胶束溶液；(2)向所述药物负载胶束溶液中加入单体，进行自由基聚合反应，得到所述水凝胶伤口敷料。在优选的实施方式中，步骤(1)中所述负载药物的胶束溶液的获得方法包括：采用双乳化法获得负载药物的胶束溶液；步骤(2)中所述聚合反应包括：将含有单体、引发剂、负载药物的胶束溶液、辅助交联剂的凝胶预聚液自由基聚合，形成水凝胶，得到所述多功能伤口敷料。在优选的实施方式中，所述水凝胶预聚液包括：胶束，0.001mol/L～0.1mol/L；药物，0.00025mol/L～0.05mol/L；单体，1mol/L～10mol/L；辅助交联剂，0.001mol/L～0.05mol/L；引发剂，0.001mol/L～0.05mol/L；优选地，所述水凝胶预聚液包括：胶束，0.006mol/L；药物，0.0015mol/L；单体，4mol/L；辅助交联剂，0.003mol/L；引发剂，0.005mol/L；优选地，所述胶束选自端基官能化嵌段共聚物中的至少一种。优选地，所述单体选自带有双键的单体中的至少一种。优选地，所述药物选自疏水药物中的至少一种，如利福平、红霉素、夫西地酸、新生霉素、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能伤口敷料，其特征在于，所述多功能伤口敷料包括水凝胶和负载在所述水凝胶上的药物。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能伤口敷料，其特征在于，所述多功能伤口敷料包括水凝胶和负载在所述水凝胶上的药物。


2.根据权利要求1所述的多功能伤口敷料，其特征在于，所述水凝胶为单体和交联剂聚合得到；
所述交联剂包括内核负载药物的胶束。


3.根据权利要求2所述的多功能伤口敷料，其特征在于，所述胶束包括亲水壳和疏水核；
所述药物通过疏水缔合作用负载在所述疏水核中；
所述胶束由端基官能化嵌段共聚物中的至少一种组成；
所述单体选自带有双键的单体中的至少一种。


4.一种制备多功能伤口敷料的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：
(1)获得负载药物的胶束溶液；
(2)向所述药物负载胶束溶液中加入单体，进行聚合反应，得到所述多功能伤口敷料。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述负载药物的胶束溶液的获得方法包括：采用双乳化法获得负载药物的胶束溶液；
步骤(2)中所述聚合反应包括：将含有单体、引发剂、负载药物的胶束溶液、辅助交联剂的凝胶预聚液通过引发自由基聚合，形成水凝胶，得到所述多功能伤口敷料。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述凝胶预聚液包括：
胶束，0.001mol/L～0.1mol/L；
药物，0.00025mol/L～0.05mol/L；
单体，1mol/L～10mol/L；
辅助交联剂，0.001mol/L～0.05mol/L；
引发剂，0.001mol/L～0.05mol/L；...

【专利技术属性】
技术研发人员：方堃，王荣，徐婷，王镇武，陈静，付俊，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33