CM-β-CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶制造技术

本发明专利技术公开了一种CM

【技术实现步骤摘要】
CM
‑
β
‑
CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶

：
[0001]本专利技术涉及抗菌水凝胶
，具体涉及一种CM
‑
β
‑
CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶及其制备方法。

技术介绍
：
[0002]遭受机械创伤、烧伤、手术、战斗创伤等造成的皮肤创伤通常伴随着伤口出血和细菌感染，有时还会导致死亡。因此，使用伤口敷料来有效控制出血、细菌感染和保护内脏器官是创伤创面治疗的迫切需要。迄今为止，伤口敷料已开发成不同形式，如海绵、水凝胶、薄膜和纳米纤维垫。在这些敷料中，水凝胶由于其高比表面积、互连网络、不同孔径的高孔隙率以及模拟天然细胞外基质的结构而得到了更多的研究。水凝胶通常不具有较强的粘附能力，甚至同一种水凝胶的胶块之间也不会产生粘附，水凝胶的强附着力必须依赖于水凝胶内部的聚合物网络，因此制备具有优异粘附性的水凝胶仍然是一个具有挑战性的问题。
[0003]壳聚糖是自然界中仅次于纤维素的第二丰富的生物高聚物，是一种天然、无毒、生物相容、可生物降解的多糖。此外，由于其独特的止血和抗菌活性，壳聚糖广泛用于伤口愈合，但它本身的细胞亲和力较差，机械强度不足，这限制了它在生物医学应用中的应用。
[0004]环糊精是由α
‑
(1
‑
4)糖苷键连接的6、7或8个D
‑
葡萄糖单元组成的环状低聚糖。它们具有疏水性的内部空间和亲水性的外部表面，可与多种分子产生主客体相互作用，但β
‑r/>环糊精溶解度低，且影响其与客体形成包容物的水溶性，限制其应用范围；因此需要将β
‑
环糊精改性处理。单宁酸在各种植物中含量丰富，其分子结构中含有高含量的邻苯二酚和邻苯三酚片段，因此具有高抗氧化性、高粘附性、抗菌性和抗炎性。
[0005]现有技术中，例如专利CN 109762182B公开了一种抗菌水凝胶的制备方法，该水凝胶以聚乙烯醇和单宁酸为原料，采用冻融法制备，步骤繁琐，需多次冷冻
‑
解冻，耗时长，制备的水凝胶形成的抑菌圈较小，抗菌性能较差；专利CN 113274543A公开了一种黏附抗菌温度耐受功能水凝胶的制备方法，但是其引入了常见抗菌剂聚赖氨酸、季铵盐壳聚糖、聚六亚甲基胍盐酸盐等高分子抑菌剂，粘附性能不强，制得的抗菌水凝胶的生物相容性较差，对皮肤具有一定的刺激性。
[0006]因此，如何制备出抗菌性能优异、粘附性强且力学性能较好的抗菌型水凝胶，是本领域技术人员急需解决的技术问题。本专利技术在壳聚糖水溶液中通过丙烯酰胺和马来酸酐单体的原位聚合，在壳聚糖和P(MAH
‑
r
‑
AM)之间进行离子配位，提出了一类新型的超分子纳米纤维结构杂化水凝胶。

技术实现思路
：
[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种CM
‑
β
‑
CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶及其制备方法，以解决现有技术中制备的抗菌型水凝胶黏附性能差、抗菌性能不强、生物相容性不高等问题。
[0008]本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
[0009]本专利技术的一个目的是提供一种CM
‑
β
‑
CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶，按重量组分计，包括80
‑
100份丙烯酰胺、40
‑
50份马来酸酐、16
‑
20份壳聚糖、4
‑
8份羧甲基化β
‑
环糊精和2
‑
4份单宁酸。
[0010]本专利技术的另一个目的是提供一种上述水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
[0011](1)羧甲基化β
‑
环糊精的干法制备：取β
‑
环糊精研细，加碱研磨，再滴入无水乙醇和水研磨，碱化后加入氯乙酸，研磨一段时间后放入烘箱中，取出后继续研磨，如此反复进行醚化反应，最后用乙醇洗涤，烘干；
[0012](2)羧甲基化β
‑
环糊精/单宁酸分散液的制备：将步骤(1)制备的羧甲基化β
‑
环糊精粉末加入到去离子水中，搅拌后超声处理，并加入单宁酸，制得羧甲基化β
‑
环糊精/单宁酸分散液；
[0013](3)水凝胶的制备：将马来酸酐溶解于去离子水中，再加入壳聚糖混合，得到壳聚糖
‑
马来酸酐溶液；然后将丙烯酰胺、步骤(2)制备的羧甲基化β
‑
环糊精/单宁酸分散液加入到壳聚糖
‑
马来酸酐溶液中，反应一段时间后，降温加入引发剂、交联剂进行反应，得到CM
‑
β
‑
CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶。
[0014]所述步骤(1)中碱为NaOH。
[0015]所述步骤(1)中碱化时间为0.5
‑
1.5h。
[0016]所述步骤(1)中碱与β
‑
环糊精的重量比为(0.2
‑
0.25):1。
[0017]所述步骤(1)中醚化反应时的烘箱温度为40℃
‑
50℃。
[0018]所述步骤(1)中β
‑
环糊精与氯乙酸的摩尔用量比为(4
‑
6):1。
[0019]所述步骤(3)中反应温度为50
‑
60℃，反应时间为2
‑
3h，降低温度至30
‑
40℃。
[0020]所述步骤(3)中引发剂为过硫酸钾。
[0021]所述步骤(3)中交联剂为N,N
’‑
亚甲基双丙烯酰胺。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]1、本专利技术利用壳聚糖水溶液中马来酸酐和丙烯酰胺单体的原位聚合，在壳聚糖和聚合(丙烯酰胺
‑
马来酸酐)之间进行离子配位，制备了一类新型的超分子纳米纤维结构杂化水凝胶；壳聚糖在高浓度或高温度下倾向于通过平行排列聚集成纳米纤维，是形成杂化水凝胶刚性部分的理想组分。而软P(MAH
‑
r
‑
AM)链可以为杂化水凝胶提供弹性和亲水性，进一步增强水凝胶的机械性能；再通过羧甲基化改性β
‑
环糊精，加入单宁酸(鞣酸)，增强其与客体单宁酸形成包容物的水溶性，进一步提高了对细菌的抗菌活性以及体外抗氧化能力；制备出具有结构适应性强、孔隙率高、粘附性能优异、抗氧化能力强和抗菌活性强等优点的复合双网络型水凝胶，有望作为支架材料应用于更广泛的生物医学领域。
[0024]2、本专利技术利用原位聚合的方法，在壳聚糖和聚合(丙烯酰胺
‑
马来酸酐)之间进行离子配位，先利用马来酸酐和丙烯酰胺发生自由基聚合生成长链，再利用P(MAH
‑
r
‑
AM)聚电解质链中丰富的
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CM
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β
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CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶，其特征在于：按重量组分计，包括80
‑
100份丙烯酰胺、40
‑
50份马来酸酐、16
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20份壳聚糖、4
‑
8份羧甲基化β
‑
环糊精和2
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4份单宁酸。2.权利要求1所述的CM
‑
β
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CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)羧甲基化β
‑
环糊精的干法制备：取β
‑
环糊精研细，加碱研磨，再滴入无水乙醇和水研磨，碱化后加入氯乙酸，研磨一段时间后放入烘箱中，取出后继续研磨，如此反复进行醚化反应，最后用乙醇洗涤，烘干；(2)羧甲基化β
‑
环糊精/单宁酸分散液的制备：将步骤(1)制备的羧甲基化β
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环糊精粉末加入到去离子水中，搅拌后超声处理，并加入单宁酸，制得羧甲基化β
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环糊精/单宁酸分散液；(3)水凝胶的制备：将马来酸酐溶解于去离子水中，再加入壳聚糖混合，得到壳聚糖
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马来酸酐溶液；然后将丙烯酰胺、步骤(2)制备的羧甲基化β
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环糊精/单宁酸分散液加入到壳聚糖
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马来酸酐溶液中，反应一段时间后，降温加入引发剂、交联剂进行反应，得到CM
‑
β
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CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶。3.根据权利要求2所述的CM
‑
β
‑
CD负载鞣酸聚丙烯酰胺型双网络抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中碱为NaOH。4.根据权利要求2所述的CM

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建军，许雨芩，吴庆云，吴明元，张建安，刘久逸，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：