一种具实时监测功能的止血抗菌促愈合水凝胶及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具实时监测功能的止血抗菌促愈合水凝胶及制备方法，以天然多糖为主要原料，通过对多糖依次进行季胺化、双键化以及多酚接枝改性并复合无机纳米粒子和显色物质，得到复合水凝胶，得到的水凝胶可通过注射器注射到出血或创面部位，经光照可迅速成胶，能够实现对创面部位炎症反应的实时监测，并能够促进出血部位止血和创面愈合。进出血部位止血和创面愈合。进出血部位止血和创面愈合。

【技术实现步骤摘要】
一种具实时监测功能的止血抗菌促愈合水凝胶及制备方法


[0001]本专利技术属于创面敷料
，特别涉及一种具实时监测功能的可注射止血抗菌促愈合水凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]在战争中、交通事故中或手术过程中都会不可避免的造成出血，而出血过多或过度失血造成的并发症仍然是创伤致死的主要原因之一。因此，快速止血材料在急救止血方面具有重要的研发和应用价值。
[0003]目前在临床上常用的止血材料包括纱布、止血海绵、止血微球，而在战场上使用更多的是止血粉，它们或者通过对出血部位进行物理压迫进而达到封闭伤口的目的，或者通过快速吸收血液进而富集凝血因子实现止血。但是这些止血方法如纱布在止血后会对伤口进行黏连，而止血粉末、止血微球在清理时易造成二次伤害，特别在面对不规则且较深的出血点时，往往不是及时有效的实现止血。而且，伤口愈合前期会导致活跃的炎症反应，无机纳米粒子往往会促进炎症反应，产生大量ROS。可控的炎症反应可以加速伤口的愈合，但是ROS水平过高反而会抑制伤口的愈合，并导致其它并发症。
[0004]相比止血，水凝胶作为敷料，特别是可注射的水凝胶，在面对深度且不规则伤口时，能够很好的贴合出血部位，实现封闭止血。并且水泥胶具有良好的吸附性能，能够快速的吸收血液，富集血细胞和血小板，促进止血能够维持伤口保持一个湿润环境，促进物质交换，促进伤口愈合，而以水凝胶为敷料也发展的很快，包括海藻酸钠、明胶、丝素蛋白、丙烯酰胺、壳聚糖等等。但这些水凝胶的抗菌和止血性能还有待进一步的改进提升。
[0005]天然的多糖材料具有良好的生物相容性、低免疫排斥反应、良好的生物降解性能，并且能够通过改性进行功能化设计，是一种理想的基体材料。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术不足，提出了一种可注射抗菌促愈合水凝胶及其制备方法，所制得的水凝胶前驱体溶液在加入光引发剂后，经注射器直接注射到出血部位，经光照后可直接在原位成胶，封闭伤口，实现止血，并且具有良好的抗菌性能、粘附性能等优点。同时，为了调控炎症反应进程，通过接枝改性的方法，引入了具有消除ROS能力的多酚，抑制伤口部位ROS的过量生成，有利于伤口愈合。
[0007]本专利技术解决上述技术问题所采用的方案是：
[0008]一种可注射抗菌促愈合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0009]1)将多糖加热搅拌溶解，配置成多糖溶液；
[0010]2)向步骤(1)所得的多糖溶液中加入季铵盐化合物进行接枝反应，得到季胺化多糖，纯化保存备用；
[0011]3)将步骤(2)得到的季胺化多糖配置成季胺化多糖溶液，加入双键化合物进行接枝反应，得到双键季胺化多糖，纯化保存备用；
[0012]4)将步骤(3)得到的双键季胺化多糖配置成双键季胺化多糖溶液，加入多酚化合物和交联剂，在酸性条件和惰性气体保护下进行接枝反应，得到多酚双键季胺化多糖，纯化保存备用；
[0013]5)将无机纳米粒子配置成分散溶液，加入光引发剂以及步骤(4)所得多酚双键季胺化多糖，混合均匀，得到可注射抗菌促愈合水凝胶敷料。
[0014]优选地，所述多糖为海藻酸钠、明胶、纤维素及其衍生物、甲壳素、壳聚糖及其衍生物、淀粉、琼脂糖、葡聚糖、丝素蛋白、透明质酸、果糖、芦荟多糖、茶多糖、甘露聚糖、木聚糖中的一种或几种；步骤(1)中，所得多糖溶液中多糖的质量分数为0.1
‑
20wt％；多糖溶液的温度为30
‑
100℃。
[0015]优选地，所述季铵盐化合物为烷基三甲基季铵盐烷、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵、十八烷基二甲基羟乙基过氯酸铵、四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化双十八烷基二甲基铵、2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵、三丁基甲基氯化铵中的一种或几种；步骤(2)中，季铵盐化合物在混合溶液中的质量分数为0.01
‑
10wt％；反应时间为6
‑
24小时。
[0016]优选地，所述双键化合物为马来酰亚胺、甲基丙烯酸酐、丙烯酸、衣康酰、富马酰、甲基丙烯酸羟基丙酯、十一碳烯酰、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯中的一种或几种；步骤(3)中,双键化合物在混合溶液中的质量分数为0.01
‑
10wt％；反应时间为2
‑
18小时。
[0017]优选地，所述多酚为没食子酸、单宁酸、阿魏酸、咖啡酸、多巴胺、原花青素、白藜芦醇、原儿茶酚、大黄酸、邻苯二酚、邻苯三酚中的一种或几种；步骤(4)中,多酚在混合溶液中的质量分数为0.01
‑
10％；反应时间为6
‑
24小时；溶液pH为1～6。
[0018]优选地，步骤(4)中所述交联剂为戊二醛、1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺/N
‑
N
‑
羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)、京尼平、EDC/1
‑
羟基苯并三唑(HOBT)、O
‑
苯并三氮唑
‑
四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)、2
‑
(7
‑
氮杂苯并三氮唑)
‑
N,N,N',N'
‑
四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)、1H
‑
苯并三唑
‑1‑
基氧代三(二甲氨基)六氟磷酸磷(BOP)中的一种或几种；所述交联剂在混合溶液中的质量分数为0.1
‑
10wt％。
[0019]优选地，所述无机纳米粒子为羟基磷灰石、β
‑
TCP、α
‑
TCP、掺杂TCP、白磷钙石、掺杂白磷钙石、生物玻璃、黏土、蒙脱石、高岭土、介孔二氧化硅、掺杂介孔二氧化硅中的一种或几种；步骤(5)中，无机纳米粒子在混合溶液中的质量分数为0.01
‑
10wt％，多酚双键季胺化多糖的质量分数为0.1
‑
10wt％。
[0020]优选的，步骤(5)在加入无机纳米粒子的同时，加入显色物质；所述显色物质为酚红、罗丹明B、罗丹明衍生物、苯并咪唑、吗啉、青色素、溶酶体、溶酶体衍生物、硝酰、1，8
‑
萘二甲酰亚胺、N
‑
二萘嵌苯中的一种或几种；步骤(5)中，显色物质在混合溶液中的质量分数为0.001
‑
0.1wt％。
[0021]优选地，步骤(5)中，光引发剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、1
‑
羟基
‑
环已基
‑
苯基甲酮、4
‑
二甲氨基
‑
苯甲酸乙酯、2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可注射抗菌促愈合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将多糖加热搅拌溶解，配置成多糖溶液；2)向步骤(1)所得的多糖溶液中加入季铵盐化合物进行接枝反应，得到季胺化多糖，纯化保存备用；3)将步骤(2)得到的季胺化多糖配置成季胺化多糖溶液，加入双键化合物进行接枝反应，得到双键季胺化多糖，纯化保存备用；4)将步骤(3)得到的双键季胺化多糖配置成双键季胺化多糖溶液，加入多酚化合物和交联剂，在酸性条件和惰性气体保护下进行接枝反应，得到多酚双键季胺化多糖，纯化保存备用；5)将无机纳米粒子配置成分散溶液，加入光引发剂以及步骤(4)所得多酚双键季胺化多糖，混合均匀，得到可注射抗菌促愈合水凝胶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多糖为海藻酸钠、明胶、纤维素及其衍生物、甲壳素、壳聚糖及其衍生物、淀粉、琼脂糖、葡聚糖、丝素蛋白、透明质酸、果糖、芦荟多糖、茶多糖、甘露聚糖、木聚糖中的一种或几种；步骤(1)中，所得多糖溶液中多糖的质量分数为0.1
‑
20wt％；多糖溶液的温度为30
‑
100℃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述季铵盐化合物为烷基三甲基季铵盐烷、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基羟乙基硝酸铵、十八烷基二甲基羟乙基过氯酸铵、四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、氯化十二烷基二甲基苄基铵、溴化双十八烷基二甲基铵、2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵、三丁基甲基氯化铵中的一种或几种；步骤(2)中，季铵盐化合物在混合溶液中的质量分数为0.01
‑
10wt％；反应时间为6
‑
24小时。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述双键化合物为马来酰亚胺、甲基丙烯酸酐、丙烯酸、衣康酰、富马酰、甲基丙烯酸羟基丙酯、十一碳烯酰、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯中的一种或几种；步骤(3)中,双键化合物在混合溶液中的质量分数为0.01
‑
10wt％；反应时间为2
‑
18小时。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述多酚为没食子酸、单宁酸、阿魏酸、咖啡酸、多巴胺、原花青素、白藜芦醇、原儿茶酚、大黄酸、邻苯二酚、邻苯三酚中的一种或几种；多酚在混合溶液中的质量分数为0.01
‑
10％；反应时间为6
‑
24小时；溶液pH为1～6。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述无机纳米粒子为羟基磷灰石、β
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TCP、α
‑
TCP、掺杂TCP、白磷钙石、掺杂白磷钙石、生物玻璃、黏土、蒙脱石、高岭土、介孔二氧化硅、掺杂介孔二氧化硅中的一种或几种；无机纳米粒子在混合溶液中的质量分数为0.01<...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴红莲，杨二康，李锋，杨鹤，侯雯，刘坤，康红磊，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：