一种快速聚合水凝胶材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种快速聚合水凝胶材料及其制备方法和应用，该水凝胶的制备以羧甲基纤维素钠，冰醋酸，葡萄糖，壳聚糖为原料快速得到一类抗菌、透气的薄层水凝胶，有望用于浅表皮肤损伤的快速愈合。本发明专利技术制备过程简单，没有废弃物产生，只需要经过简单的混合就可实现薄层水凝胶的快速成膜，而与目前市场相关材料对比显示出更好的理化和生物性能，其中羧甲基纤维素钠最大限度保证药物活性，壳聚糖保证抗菌性能，葡萄糖作为交联点促使材料形成凝胶结构。构。

【技术实现步骤摘要】
一种快速聚合水凝胶材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物材料，具体涉及一种快速聚合水凝胶材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]皮肤作为人体最大的器官，是人体与外界的第一道防线，有抵挡外界细菌的入侵、维持体液和电解质的平衡、调节体温等功能。然而在生活中由于各种原因皮肤难免会受到伤害，造成皮肤结构组织的破坏。
[0003]目前对于浅表皮肤修复材料的要求有以下几点：1、能够防止细菌污染和感染；2、能够促进伤口愈合；3、在愈合过程中能够减少肉芽组织和敷料粘连性，降低对伤口的二次伤害。目前在浅表皮肤修复的生物材料基本所采用以下几类：1、生物组织敷料：主要存在于动物的皮肤和结缔组织，但是这种材料的来源不足也限制了生物组织敷料的发展。2、合成高分子敷料：形成的薄膜具有很好的屏障作用，但是没有抗细菌感染能力，保湿性能差等缺点。3、薄膜类合成敷料：具有一定到的隔绝能力，但是渗液吸收饱和后更加容易造成病原体入侵。4、天然高分子：具有良好的生物相容性和无抗原性，能够适应人体皮肤，促进细胞分化。例如，壳聚糖具有良好的生物相容性、生物降解性、低免疫原性和安全无毒等功能。在修复创面的过程中，能够对创面进行止血和抗菌消炎，刺激创面组织胶原的合成和快速激活巨噬细胞，加快创面愈合(Arkoun M,Daigle F,Holley R A,et al.Chitosan
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based nanofibers as bioactive meat packaging materials[J].Packaging Technology and ence,2018.)。例如鲁旺旺等人在瘢痕液中添加壳聚糖溶液，能够很好的抑制成纤维细胞的过度增殖从而瘢痕形成，加速建立伤口肉芽组织循环系统，更加接近正常皮肤(鲁旺旺.壳聚糖护肤液在皮肤瘢痕修复中的应用研究[J].科技风2017(11):261.)。羧甲基纤维素钠具有良好的生物相容性和成膜性，对活性物质具有良好的包载能力，能够用于载体药物释放。例如李凡利等人在羧甲基纤维素钠中加入膨胀土，用于控制乙草胺的释放，达到了良好的缓释效果(李凡利.羧甲基纤维素基凝胶载体的制备及其控制释放作用研究[D].苏州大学,2007)。但是生产过程复杂，需要运用大量有毒试剂进行改性。综上所述，制备一种能够快速聚合修复浅表皮肤材料虽然有了一定的突破，但是各个材料仍有操作复杂、过程繁多的缺点，因此仍然需要不断改进和优化。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术一种快速聚合水凝胶材料及其制备方法，使之相比目前的天然高分子复合材料，制备方法更加简单，只需要经过简单的混合就可实现，本专利技术制备方法简单、实用、环保而又与之前现有材料性能相当。
[0005]本专利技术还提供所述制备方法制备的水凝胶材料和应用。
[0006]技术方案：为了实现上述目的，本专利技术所述一种用于伤口修复的快速聚合水凝胶材料的制备方法，包括如下步骤：
[0007]a.在去离子水中，加入NaHCO3，混匀配置碳酸氢钠水溶液；
[0008]b.向步骤a溶液中加入羧甲基纤维素钠，充分搅拌得到混合液；
[0009]c.待步骤b的溶液稳定后加入葡萄糖，搅拌均匀得到溶液A；
[0010]d.在去离子中，加入冰醋酸，搅拌均匀；
[0011]e.向步骤d溶液中加入壳聚糖，搅拌均匀得到溶液B；
[0012]f.将A和B两种溶液混合，即可以形成水凝胶。
[0013]其中，步骤a中在10mL的去离子水中，加入0.005
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0.008mol的NaHCO3。
[0014]作为优选，所述步骤a中在10mL的去离子水中，加入0.005mol的NaHCO3。
[0015]其中，步骤b中向步骤a中加入0.02～0.09g的羧甲基纤维素钠，充分搅拌得到混合液。
[0016]作为优选，所述步骤b中向步骤a中加入0.05g的羧甲基纤维素钠。
[0017]其中，步骤c中待步骤b的溶液稳定后加入0.08
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0.1g葡萄糖，搅拌均匀得到混合液A。
[0018]其中，步骤d中在10mL去离子中，加入冰醋酸使溶液冰醋酸浓度达到0.01mol/L～0.2mol/L，搅拌均匀。
[0019]作为优选，步骤d中在10mL去离子中，加入0.06mL冰醋酸，搅拌均匀。
[0020]其中，步骤e中向步骤d溶液中加入0.04
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0.06g壳聚糖，搅拌均匀得到混合液B。
[0021]作为优选，步骤e中向步骤d溶液中加入0.04g壳聚糖，搅拌均匀得到混合液B。
[0022]其中，步骤f中将混合液A和B两种溶液在25～37℃下按体积比1：0.5～2混合均匀后经过10
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60s。
[0023]作为优选，将A和B两种溶液在37℃下按体积比1：1混合均匀后经过10s即可以形成水凝胶。
[0024]本专利技术所述的用于伤口修复的快速聚合水凝胶材料的制备方法所制备的可降解快速聚合水凝胶材料。
[0025]本专利技术所述的快速聚合水凝胶材料在制备浅表皮肤修复药物中的应用，能够实现浅表皮肤修复。
[0026]本专利技术基于阴离子高聚物羧甲基纤维素钠与天然阳离子高聚物壳聚糖在常温下快速聚合原理，构建网络结构水凝胶。碳酸氢钠葡萄糖溶液能够使羧甲基纤维素钠能够在常温下稳定存在而不产生团聚。此外，羧甲基纤维素钠与壳聚糖快速反应形成凝胶，能够吸收血液、压迫血管达到止血的目的；壳聚糖作为一种广谱抗菌材料能够有效抑制细菌生长，降低表皮炎症反应，加快浅表皮愈合能力。相比于目前直接利用壳聚糖或者羧甲基纤维素钠制制备的水凝胶敷料更加方便、更容易在保存、便于携带。
[0027]目前，国内外采用的水体敷料主体材料为低分子量的橡胶材料，并添加抗菌消炎材料，例如美国施贵宝公司在US4551490专利中用苯乙烯作为主体材料，提高使用寿命，但是这种材料无法降解，需要更换的时候只能通过撕扯的方式进行剥离，造成二次伤害。本专利技术的材料只需要通过喷涂的方式将液体喷涂在伤口上，避免造成二次伤害。此外，目的橡胶制品吸水量小，无法完全吸收伤口渗出液，导致材料黏附性能下降，例如欧洲EP0617938专利中提出构建多孔不连续结构，吸收及疏导液体。而本专利技术采用羧甲基纤维素钠材料，可以很好地吸收伤口渗出液，加快修复速度。
[0028]此外，本专利技术中能够快速形成水凝胶。使用的壳聚糖是一种聚阳离子类多糖，具有
活性氨基和羟基，组织相容性好、无毒、无致敏、不溶血、能充分无残留降解。羧甲基纤维素钠容易在人体内发生降解，可完全被人体吸收，所以本专利技术是一种可降解的快速聚合水凝胶材料。
[0029]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0030]本专利技术提出了一种全新的用于伤口修复的快速聚合水凝胶材料的制备方法，制备过程操作简单，没有废弃物产生。与目前的壳聚糖复合材料制备方法相比，本专利技术只需要经过简单的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于伤口修复的快速聚合水凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a.在去离子水中，加入NaHCO3，混匀配置碳酸氢钠水溶液；b.向步骤a溶液中加入羧甲基纤维素钠，充分搅拌得到混合液；c.待步骤b的溶液稳定后加入葡萄糖，搅拌均匀得到溶液A；d.在去离子中，加入冰醋酸，搅拌均匀；e.向步骤d溶液中加入壳聚糖，搅拌均匀得到溶液B；f.将A和B两种溶液混合，即可以形成水凝胶。2.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤a中优选在10mL的去离子水中，加入0.005
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0.008mol的NaHCO3。3.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤b中向步骤a中加入0.02～0.09g的羧甲基纤维素钠，充分搅拌得到混合液。4.根据权利要求1所述的的制备方法，其特征在于，步骤c中待步骤b的溶液稳定后加入0.08
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【专利技术属性】
技术研发人员：王婷，蔡成龙，韩旭，张译心，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：