一种抗菌阳离子可注射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抗菌阳离子可注射水凝胶及其制备方法。本发明专利技术提供的抗菌阳离子可注射水凝胶敷料，水凝胶以端基用邻苯二醛修饰的多臂聚乙二醇作为交联剂与阳离子聚合物在溶剂中自行交联得到。与现有技术相比，本发明专利技术提供的抗菌阳离子可注射水凝胶敷料无需过氧化氢酶的参与即可成胶，且所得抗菌阳离子可注射水凝胶敷料具有更佳的成胶时间，既不会过慢成胶、也不会过快成胶，可注射原位成型，能够治疗深层伤口(现有技术的水凝胶，成胶过快或过慢，只能直接做成凝胶使用，用于浅层伤口)；而且，能够提高凝胶的机械强度；还具有良好的生物相容性和可降解性及抗菌性，以及良好的促进修复能力。能力。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌阳离子可注射水凝胶敷料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及医用材料领域，特别涉及一种抗菌阳离子可注射水凝胶及其 制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，从全球趋势来看，市场对多功能、新材质、高附加值的医用敷 料的需求日渐迫切，高端医用敷料产业迎来了良好的发展机遇。目前，在该 领域的主要生产企业为3M等国际厂商；随着国内厂商在技术与品质上的不断 进步，高端医用敷料领域未来有较大的国产替代空间。从2014至2019年， 我国敷料市场规模由39亿元增长至73亿元，预计将于2020年达到82亿元。 人民生活水平及健康意识的不断提高，为我国医用敷料市场带来了良好的发 展机遇。
[0003]伤口敷料可以分为传统敷料和新型敷料。传统敷料如纱布、皮棉、绷带、 棉绒等适合干性伤口，可以提供一些保护，但吸收渗液过多容易失效需及时 更换，易与伤口粘连，造成二次损伤。新型伤口敷料主要以湿性伤口愈合理 论为基础，具有减轻换药痛苦、缩短愈合时间、减少换药次数、降低医务人 员的劳动强度、降低综合治疗成本、换药操作简便易行等优点。水凝胶类敷 料作为一种常用的新型伤口敷料，以良好的生物相容性、高水分含量、控制 药物的输送等优点，在组织工程领域引起广泛关注。
[0004]以水凝胶为载体包载抗菌药物是制备抗菌水凝胶较为常用的方式。如以 透明质酸凝胶为载体负载庆大霉素作药物传输系统(POLYMERS FORADVANCED TECHNOLOGIES,2016,28:1325
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1333)；制备壳聚糖/聚乙二醇 复合水凝胶包载姜黄素促进伤口修复(Biomaterials,2018,183:185
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199)以及 通过银离子与羧甲基琼脂糖中羟基络合制备pH响应性和温度响应性的复合 水凝胶(ADV FUNCT MATER,2020,30:2000644)，这些是凝胶都具有良好 的生物相容性及可降解性。然而，负载抗生素易造成滥用面临产生耐药菌株 的严峻问题，并且其抗菌性能依赖抗生素释放情况，负载姜黄素等抗炎药物 可能存在皮肤过敏等问题，负载金属离子的浓度过低时抗菌效果不理想，过 高时危害人体健康，这都大大限制了负载抗菌药物的水凝胶在生物医用领域 的应用。
[0005]为了解决抗生素滥用以及负载金属离子易在体内富集，危害健康的问题， 现有技术报道了一种ε
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聚L
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赖氨酸水凝胶，其具有良好的抗菌效果。但是， 这种水凝胶在成胶时需要过氧化氢酶参与，且形成的是席夫碱键不稳定，导 致其成胶机械强度欠佳，质量浓度为25％时其机械强度仅达到5800Pa。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种抗菌阳离子可注射水凝胶及其制 备方法。本专利技术提供的抗菌阳离子可注射水凝胶无需过氧化氢酶的参与即可 成胶，且成胶强度较高，且其具有可注射性、对伤口有良好的促进修复效果。
[0007]本专利技术提供了一种抗菌阳离子可注射水凝胶敷料的制备方法，包括以下 步骤：
[0008]a)邻苯二醛封端的多臂聚乙二醇溶解于溶剂中，得到溶液A；
[0009]b)阳离子聚合物溶解于溶剂中，得到溶液B；
[0010]c)将所述溶液A与溶液B混合反应，得到抗菌阳离子水凝胶敷料；
[0011]所述步骤a)和步骤b)没有顺序限制。
[0012]优选的，所述邻苯二醛封端的多臂聚乙二醇选自式1～式4所示化合物中 的一种或多种：
[0013][0014][0015]其中：
[0016]p、n、x、m为聚合度；
[0017]35≤p≤133，25≤n≤100，17≤x≤75，12≤m≤50。
[0018]优选的，所述阳离子聚合物选自抗菌肽中的一种或几种。
[0019]优选的，所述抗菌肽选自ε
‑
聚L
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赖氨酸、天蚕素、蜂毒素、蛙皮素、杆 菌肽和乳链菌肽中的一种或几种。
[0020]优选的，所述步骤a)中的溶剂和步骤b)中的溶剂各自独立的选自：水、 生理盐水、缓冲溶液、细菌培养液、组织培养液和体液中的一种或几种；
[0021]所述溶液A的pH为4～9；
[0022]所述溶液B的pH为4～9。
[0023]优选的，所述阳离子聚合物与邻苯二醛封端的多臂聚乙二醇的质量比为 1∶(2～
3)。
[0024]优选的，所述步骤a)中，邻苯二醛封端的多臂聚乙二醇在溶剂中的质量 分数为5％～10％；
[0025]所述步骤b)中，阳离子聚合物在溶剂中的质量分数为5％～10％。
[0026]优选的，所述步骤a)中，溶解的温度为10～60℃；
[0027]所述步骤b)中，溶解的温度为10～60℃。
[0028]优选的，所述步骤c)中，混合的温度为10～60℃。
[0029]本专利技术还提供了一种上述技术方案中所述的制备方法制得的抗菌阳离子 可注射水凝胶敷料。
[0030]本专利技术提供的抗菌阳离子可注射水凝胶敷料，水凝胶以端基用邻苯二醛 修饰的多臂聚乙二醇作为交联剂与阳离子聚合物在溶剂中自行交联得到。与 现有技术相比，本专利技术提供的抗菌阳离子可注射水凝胶敷料无需过氧化氢酶 的参与即可成胶，且所得抗菌阳离子可注射水凝胶敷料具有更佳的成胶时间， 既不会过慢成胶、也不会过快成胶，可注射原位成型，能够治疗深层伤口(现 有技术的水凝胶，成胶过快或过慢，只能直接做成凝胶使用，用于浅层伤口)； 而且，能够提高凝胶的机械强度；还具有良好的生物相容性和可降解性及抗 菌性，以及良好的促进修复能力。
[0031]实验结果表明，本专利技术提供的抗菌阳离子可注射水凝胶敷料的成胶时间 在120～230s，既不过快也不过慢，可注射原位成型，用于深层伤口；机械强 度(弹性模量)在8000Pa以上；细胞毒性实验表明该凝胶生物相容性好；伤 口实验结果表明该凝胶有促进修复的能力。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0033]图1为实施例1所得抗菌阳离子水凝胶敷料的机械性能效果图；
[0034]图2为实施例1所得抗菌阳离子水凝胶敷料的体外降解性效果图；
[0035]图3为实施例1所得抗菌阳离子水凝胶敷料对金色葡萄球菌的抗菌效果 图；
[0036]图4为实施例1所得抗菌阳离子水凝胶敷料对大肠杆菌的抗菌效果图；
[0037]图5为实施例2所得抗菌阳离子水凝胶敷料的机械性能效果图；
[0038]图6为实施例2所得抗菌阳离子水凝胶敷料的体外降解性效果图；
[0039]图7为实施例2所得抗菌阳离子水凝胶敷料对金色葡萄球菌的抗菌效果 图；
[0040]图8为实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌阳离子可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)邻苯二醛封端的多臂聚乙二醇溶解于溶剂中，得到溶液A；b)阳离子聚合物溶解于溶剂中，得到溶液B；c)将所述溶液A与溶液B混合反应，得到抗菌阳离子水凝胶敷料；所述步骤a)和步骤b)没有顺序限制。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述邻苯二醛封端的多臂聚乙二醇选自式1～式4所示化合物中的一种或多种：其中：p、n、x、m为聚合度；35≤p≤133，25≤n≤100，17≤x≤75，12≤m≤50。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子聚合物选自抗菌肽中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述抗菌肽选自ε
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聚L
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赖氨酸、天蚕素、蜂毒素、蛙皮素、杆菌肽和乳链菌肽中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺超良，邹政，张震，陈学思，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：