一种水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种水凝胶及其制备方法和应用，所述水凝胶包括2.5

【技术实现步骤摘要】
一种水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本申请属于生物医用材料
，尤其涉及一种水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]医用敷料作为伤口护理中的一个重要部分，不仅为创面提供屏障保护功能，同时也为伤口构建一个有利的微环境，在一定程度上提高伤口愈合的速度。一般可用于伤口的长期护理，比如常见的褥疮、压疮等造成的慢性创面的长期护理，另外在创伤手术或医美术后的疤痕修复也有着显著疗效。
[0003]水凝胶是目前广泛应用于高端医用敷料领域的一种新型材料。它是一种含有大量水分子的三维网状结构材料，由亲水性聚合物链交联而成，其含水量高达99％以上，具有和天然组织相似的生物物理学特性，在生物组织、药物载体、仿生智能材料等领域都有广泛的应用前景。但传统的高分子水凝胶往往存在着结构单一、力学性能弱等缺陷，从而大大限制了水凝胶的实际应用。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的是提供一种水凝胶及其制备方法和应用，以解决相关技术中存在的水凝胶韧性较弱的技术问题。
[0005]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种水凝胶，所述水凝胶包括2.5
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20重量份甲基丙烯酸羟乙酯、5
‑
25重量份甲基丙烯酰明胶、28
‑
112重量份亲水性两性离子、0.02
‑
2重量份引发剂、100重量份水。
[0006]可选的，所述的亲水性两性离子选自羧酸甜菜碱丙烯酰胺(CBAA)、羧基甜菜碱丙烯酸甲酯(CBMA)、硫代甜菜碱丙烯酸甲酯(SBMA)中的一种或多种，优选硫代甜菜碱丙烯酸甲酯(SBMA)。
[0007]可选的，所述水凝胶还包括用于和水进行置换的有机溶剂，进一步地，所述的有机溶剂选自甘油、山梨糖醇、异丙醇、乙醇、乙二醇中的一种或多种，其中优选甘油。
[0008]可选的，所述亲水性两性离子和甲基丙烯酸羟乙酯共聚反应为分子链，分子链通过甲基丙烯酰明胶进行交联形成多重网络。
[0009]可选的，所述水凝胶在紫外光照成胶后还浸泡于有机溶剂进行置换，需要说明的是，这里的置换可以是部分置换或全部置换，具体由置换前水凝胶组合物自身性质决定。
[0010]可选的，所述的有机溶剂选自甘油、山梨糖醇、异丙醇、乙醇、乙二醇中的一种或多种。
[0011]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种水凝胶的制备方法，该方法包括：
[0012]将2.5
‑
20重量份甲基丙烯酸羟乙酯、5
‑
25重量份甲基丙烯酰明胶、28
‑
112重量份亲水性两性离子、0.02
‑
2重量份引发剂、100重量份水混合；
[0013]混合后用紫外光照，亲水性两性离子和甲基丙烯酸羟乙酯共聚反应为分子链，分子链通过甲基丙烯酰明胶进行交联形成多重网络。
[0014]可选的，所述甲基丙烯酰明胶的分子量为4w
‑
5w，取代度为50％
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90％。
[0015]可选的，所述引发剂为苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐、2
‑
羟基
‑
4'
‑
(2
‑
羟乙氧基)
‑2‑
甲基苯丙酮、氧化剂过硫酸铵、过硫酸钾、还原剂亚硫酸氢钠中的一种，其中优选苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐。
[0016]可选的，所述紫外光照的强度为50
‑
200w。
[0017]可选的，该方法还包括：将水凝胶浸泡在有机溶剂中进行置换，得到有机水凝胶；进一步地，所述的有机溶剂选自甘油、山梨糖醇、异丙醇、乙醇、乙二醇中的一种或多种。
[0018]根据本专利技术实施例的第三方面，提供第一方面所述的水凝胶在生物材料3D打印中的应用。
[0019]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0020]由上述实施例可知，本申请制备过程较为简单，所使用的是甲基丙烯酰明胶和亲水性两性离子，均可直接溶解在去离子水中，制备得到的水凝胶具有良好生物相容性、优异的机械性能。进一步将水凝胶浸泡在有机溶剂中进行置换，得到有机水凝胶，具有高韧性和优异的保水性，在生物医用领域具有较大的应用前景。
[0021]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0022]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0023]图1为本专利技术实施例1
‑
3所得的水凝胶拉伸的应力
‑
应变曲线；
[0024]图2为本专利技术实施例4
‑
6所得的水凝胶拉伸的应力
‑
应变曲线；
[0025]图3为本专利技术实施例7
‑
9所得的水凝胶拉伸的应力
‑
应变曲线；
[0026]图4为本专利技术实施例10
‑
12所得的水凝胶拉伸的应力
‑
应变曲线；
[0027]图5为本专利技术实施例1
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3所得水凝胶浸泡甘油前后的透光率曲线图；
[0028]图6为本专利技术实施例4
‑
6所得水凝胶浸泡甘油前后的透光率曲线图；
[0029]图7为本专利技术实施例7
‑
9所得水凝胶浸泡甘油前后的透光率曲线图；
[0030]图8为本专利技术实施例5所得的水凝胶的压缩性能；
[0031]图9为本专利技术实施例5所得的水凝胶的保水性能。
具体实施方式
[0032]以下对本专利技术的实施方式给出详细介绍，但本专利技术的保护范围不限于此。
[0033]实施例1
[0034](1)将5g甲基丙烯酰明胶、10g甲基丙烯酸羟乙酯和56g硫代甜菜碱丙烯酸甲酯加入到100mL去离子水中，搅拌均匀。需要说明的是，这里去离子水也可用普通的水来替代，当然优选还是去离子水，这里去离子水的密度为1g/mL。
[0035](2)向上述溶液中2g苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐引发剂，搅拌均匀后超声至溶液中气泡完全除尽。
[0036](3)将上述溶液注射到密封的玻璃模具中，室温下用365nm、200w紫外光照1min，反
应结束，将得到的凝胶在甘油中浸泡3h，得到甲基丙烯酰明胶/甲基丙烯酸羟乙酯/SBMA/甘油水凝胶，拉伸应力
‑
应变曲线如图1，拉伸强度为0.21MPa，断裂应变为211％。在可见光波长内的透过率如图5所示，具有良好的透光率(＞90％)。
[0037]实施例2
[0038](1)将10g甲基丙烯酰明胶、10g甲基丙烯酸羟乙酯和56g硫代甜菜碱丙烯酸甲酯加入到100mL去离子水中，搅拌均匀。需要说明的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水凝胶，其特征在于，所述水凝胶包括2.5
‑
20重量份甲基丙烯酸羟乙酯、5
‑
25重量份甲基丙烯酰明胶、28
‑
112重量份亲水性两性离子、0.02
‑
2重量份引发剂、100重量份水。2.根据权利要求1所述的一种水凝胶，其特征在于，所述的亲水性两性离子选自羧酸甜菜碱丙烯酰胺(CBAA)、羧基甜菜碱丙烯酸甲酯(CBMA)、硫代甜菜碱丙烯酸甲酯(SBMA)中的一种或多种，优选硫代甜菜碱丙烯酸甲酯(SBMA)。3.根据权利要求1所述的一种水凝胶，其特征在于，所述水凝胶还包括用于和水进行置换的有机溶剂，进一步地，所述的有机溶剂选自甘油、山梨糖醇、异丙醇、乙醇、乙二醇中的一种或多种，其中优选甘油。4.根据权利要求1所述的一种水凝胶，其特征在于，所述亲水性两性离子和甲基丙烯酸羟乙酯共聚反应为分子链，分子链通过甲基丙烯酰明胶进行交联形成多重网络。5.根据权利要求4所述的水凝胶，其特征在于，所述水凝胶在紫外光照成胶后还浸泡于有机溶剂进行置换，进一步地，所述的有机溶剂选自甘油、山梨糖醇、异丙醇、乙醇、乙二醇中的一种或多种。6.一种水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括：将2.5
‑
20重量份甲基丙烯酸羟乙酯、5
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【专利技术属性】
技术研发人员：何苗苗，张莉，陈凌东，徐萍华，鲍娇慧，
申请(专利权)人：浙江省医疗器械检验研究院，
类型：发明
国别省市：