一种用于糖尿病足伤口敷料的复合水凝胶、其制备方法以及应用技术

本申请提供了一种复合水凝胶、其制备方法和在制备用于预防和治疗糖尿足的伤口敷料中的应用，该复合水凝胶包括两性离子聚合物和植物类多酚化合物，其中，两性离子聚合物通过两性离子单体化学交联形成，植物类多酚化合物与两性离子聚合物物理交联。上述制备方法包括1)将植物类多酚化合物、两性离子单体、化学交联剂、引发剂溶于去离子水中，混合均匀获得预聚液；(2)将所述预聚液中的氧气除去；以及(3)所述预聚液在预设条件下发生自由基聚合以获得所述复合水凝胶。本申请的复合水凝胶具有明显改善的组织粘合性、压缩性能、足底减压性能、抗氧化性能以及抗菌性能。上述制备方法简单且反应过程可控。

【技术实现步骤摘要】
一种用于糖尿病足伤口敷料的复合水凝胶、其制备方法以及应用
本申请涉及一种复合水凝胶，属于生物医用材料
；具体而言，涉及一种用于糖尿病足伤口敷料的复合水凝胶、其制备方法及其在抗菌、足底减压与伤口修复中的应用。
技术介绍
糖尿病是一种慢性疾病，其发病率在世界范围内呈逐年增长的趋势。糖尿病足溃疡是糖尿病最严重的并发症之一，约25％的糖尿病患者会发生糖尿病足溃疡。糖尿病足溃疡若没有得到有效治疗，严重时溃疡的长时间不愈合会给患者带来截肢风险，对患者生活带来较大影响。伤口敷料能保持溃疡处的湿润环境、释放生物活性物质，从而减少溃疡感染，加快伤口的愈合，在糖尿病足溃疡治疗中起重要作用。水凝胶是一种常用的湿润伤口敷料，是由天然高分子或合成高分子通过共价键或非共价键构建的富含水的三维网络材料。其具有含水量高、生物相容性好、结构功能可调等优点。然而，多数水凝胶敷料缺乏粘附功能，在使用过程中难以与组织形成有效贴合，影响治疗效果。另外，糖尿病足患者在轻症或病程前期时，其活动时足底受压力或剪切力影响，造成血供不足，并易受细菌感染，可能导致病情加重伤口恶化。并且，糖尿病足溃疡由于细菌感染及炎症反应等，伤口愈合缓慢。因此，理想的用于治疗糖尿病足的伤口敷料水凝胶应具有良好的力学性能、循环抗压性能，可缓解患处压力、并具有抗菌、抗炎、促愈合功能。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述缺陷，本申请专利技术人制备了植物类多酚化合物与聚两性离子聚合物复合的水凝胶材料，通过植物类多酚化合物与聚两性离子聚合物复合提升材料的力学性能与抗疲劳性能，利用植物类多酚化合物的氢键与聚两性离子聚合物的静电作用，提升材料的组织粘附功能，同时，天然多酚具有良好的抗菌、消炎作用，促进糖尿病足伤口愈合，最终获得可适应于糖尿病足溃疡修复的水凝胶材料，并可将其拓展至在其他压力性损伤创面治疗方面的应用。具体而言，本专利技术提供了一种用于糖尿病足伤口敷料的复合水凝胶，该复合水凝胶所采用的原料来源广、价格低、生物毒性低、聚合反应可控等优点。本申请的一方面提供了一种用于糖尿病足伤口敷料的复合水凝胶，所述复合水凝胶包括两性离子聚合物和植物类多酚化合物，其中，所述两性离子聚合物通过两性离子单体化学交联形成，所述植物类多酚化合物与所述两性离子聚合物物理交联。可选地，所述复合水凝胶的组织粘附功能是由两性离子聚合物和植物类多酚化合物提供。可选地，所述植物类多酚化合物与所述两性离子聚合物通过氢键和/或离子键进行非共价交联。可选地，所述植物类多酚化合物在所述复合水凝胶中的质量含量为0.5wt％～20wt％，优选地为1.5wt％～8wt％，更优选地为2wt％～8wt％，最优选地为6wt％～8wt％。可选地，所述植物类多酚化合物在所述复合水凝胶中的质量含量为0.5wt％、1.5wt％、2wt％、3wt％、4wt％、6wt％、8wt％和20wt％中的任意值或任意两值确定的范围值。可选地，所述两性离子聚合物中的两性离子单体结构单元在所述复合水凝胶中的质量含量为20wt％～60wt％，优选地为22wt％～52wt％。可选地，所述两性离子聚合物中的两性离子单体结构单元在所述复合水凝胶中的质量含量为20wt％、22wt％、35wt％、48wt％、50wt％、51wt％、52wt％和60wt％中的任意值或任意两值确定的范围值。可选地，所述两性离子单体为带有双键及阴阳离子基团的单体。可选地，所述两性离子单体选自甲基丙烯酸磺酸甜菜碱和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱中的至少一种。可选地，所述植物类多酚化合物选自单宁酸、没食子酸、原花青素及其衍生物中的至少一种。本申请的另一方面提供了上述复合水凝胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将植物类多酚化合物、两性离子单体、化学交联剂、引发剂溶于去离子水中，混合均匀获得预聚液；(2)将所述预聚液中的氧气除去；以及(3)所述预聚液在预设条件下发生自由基聚合以获得所述复合水凝胶。可选地，在所述步骤(2)中，通过向预聚液内通入氮气10～60min来除去氧气。可选地，在所述步骤(3)中，所述自由基聚合方式为温度引发或光照引发自由基聚合中的至少一种。可选地，所述植物类多酚化合物在所述预聚液中的质量含量为0.5wt％～20wt％，优选地为1.5wt％～8wt％，更优选地为2wt％～8wt％，最优选地为6wt％～8wt％。可选地，所述植物类多酚化合物在所述预聚液中的质量含量为0.5wt％、1.5wt％、2wt％、3wt％、4wt％、6wt％、8wt％和20wt％中的任意值或任意两值确定的范围值。可选地，所述两性离子单体在所述预聚液中的质量含量为20wt％～60wt％，优选地为22wt％～52wt％。可选地，所述两性离子单体在所述预聚液中的质量含量为20wt％、22wt％、35wt％、48wt％、50wt％、51wt％、52wt％和60wt％中的任意值或任意两值确定的范围值。可选地，所述化学交联剂在所述预聚液中的质量含量为0.1wt％～0.4wt％。可选地，所述化学交联剂在所述预聚液中的质量含量为0.1wt％、0.2wt％、0.25wt％、0.3wt％、和0.4wt％中的任意值或任意两值确定的范围值。可选地，所述引发剂在所述预聚液中的质量含量为0.04wt％～0.2wt％。可选地，所述引发剂在所述预聚液中的质量含量为0.04wt％、0.05wt％、0.1wt％和0.2wt％中的任意值或任意两值确定的范围值。可选地，所述两性离子单体为带有双键及阴阳离子基团的单体；优选地，所述两性离子单体选自甲基丙烯酸磺酸甜菜碱和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱中的至少一种。可选地，所述植物类多酚化合物选自单宁酸、没食子酸、原花青素及其衍生物中的至少一种。可选地，所述引发剂包括自由基聚合引发剂。可选地，所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的至少一种。可选地，所述化学交联剂包括端基带双键的交联剂。可选地，所述化学交联剂选自聚乙二醇二丙烯酸酯和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。本申请的再一方面提供了上述复合水凝胶和/或根据上述方法制备的复合水凝胶在制备用于预防与治疗糖尿病足的伤口敷料中的应用。本申请能产生的有益效果包括：1)本申请的复合水凝胶的制备方法简单且可控，仅仅采用两性离子单体与植物类多酚化合物在少量化学交联剂存在条件下进行自由基聚合，并且制作快捷、成本低，易于工业化生产，能极大地方便医护人员对糖尿病足溃疡的处理与治疗。2)本申请所制备的复合水凝胶的机械性能可通过植物类多酚化合物与两性离子单体结构单元的相对含量来进行调控。3)本申请所提供的复合水凝胶利用植物类多酚化合物和化学交联剂分别形成物理交联和化学交联的高分子网络。该植物类多酚化合物-两性离子聚合物复合水凝胶内部通过化学交联及大量氢键、离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶包括两性离子聚合物和植物类多酚化合物，其中，所述两性离子聚合物通过两性离子单体化学交联形成，所述植物类多酚化合物与所述两性离子聚合物物理交联。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合水凝胶，其特征在于，所述复合水凝胶包括两性离子聚合物和植物类多酚化合物，其中，所述两性离子聚合物通过两性离子单体化学交联形成，所述植物类多酚化合物与所述两性离子聚合物物理交联。


2.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述植物类多酚化合物与所述两性离子聚合物通过氢键和/或离子键进行非共价交联。


3.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述植物类多酚化合物在所述复合水凝胶中的质量含量为0.5wt％～20wt％，优选地为1.5wt％～8wt％，更优选地为2wt％～8wt％，最优选地为6wt％～8wt％。


4.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，所述两性离子聚合物中的两性离子单体结构单元在所述复合水凝胶中的质量含量为20wt％～60wt％，优选地为22wt％～52wt％。


5.根据权利要求1所述的复合水凝胶，其特征在于，
所述两性离子单体为带有双键及阴阳离子基团的单体；优选地，所述两性离子单体选自甲基丙烯酸磺酸甜菜碱和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱中的至少一种；和/或
所述植物类多酚化合物选自单宁酸、没食子酸、原花青素及其衍生物中的至少一种。


6.一种权利要求1至5中任一项所述的复合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将植物类多酚化合物、两性离子单体、化学交联剂、引发剂溶于去离子水中，混...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣，顾钦玮，方堃，徐婷，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，中国科学院宁波材料技术与工程研究所慈溪生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33