可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料及其制备方法和应用，属于生物医用材料技术领域，通过将癸二酸

【技术实现步骤摘要】
可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，涉及一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]皮肤作为人体预防外界侵害的第一个屏障，容易受到各种类型的损伤，例如挫伤，烧伤，割裂伤等。这些伤口导致皮肤结构受损，损害了皮肤的防御功能。尽管皮肤具备一定的自我修复能力，但在结构受损较为严重时，漫长的修复过程对人体十分不利。同时，各种微生物，特别是细菌带来的感染也对伤口的修复起到阻碍作用，受细菌感染的伤口容易产生过度的不良炎症反应，影响皮肤的修复，导致微生物入侵人体内部。大规模的感染和严重的并发症甚至威胁到患者生命，也给医疗卫生体系带来严沉重的负担。因此，开发一种具有抵抗耐药菌感染的抗菌性伤口敷料有十分重要的临床意义。
[0003]近年来，已经开发出各种水凝胶敷料来处理皮肤创伤，天然产物伤口敷料和人工合成高分子伤口敷料是最常用的备选产物。与其它类型的敷料相比，水凝胶敷料具有可提供湿润的组织接触环境，细胞相容性较好，不易与组织黏连，更换时可避免二次损伤等优点。尽管这些水凝胶可以在一定程度上促进创面的愈合，但这些敷料大多数都不具有抗菌能力。少数水凝胶敷料通过负载特定的抗生素或药物以获得抗菌能力，但一些新型耐药细菌的出现，在一定程度上限制了这类通过药物进行抗菌的水凝胶敷料在临床上的应用。此外，传统水凝胶敷料机械性能较差，容易产生裂痕或破损，导致无法有效覆盖伤口；而其材料本质也呈现生物惰性，无法有效地促进伤口愈合。因此，开发理想的生物活性伤口敷料以应对皮肤创伤和细菌感染并促进伤口愈合，仍然是一个挑战。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术中，水凝胶敷料不能同时满足较好的生物相容性、抗菌性能性和强度的缺点，本专利技术的目的在于提供一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料及其制备方法和应用。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料，可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料为UPy功能化的PEGSD聚合物。
[0007]一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料的制备方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1)将聚乙二醇和癸二酸混合，得到癸二酸封端聚乙二醇聚合物；
[0009]将UPy与六亚甲基二异氰酸酯混合，得到Upy
‑
HDI；
[0010]步骤2)将癸二酸封端聚乙二醇聚合物、丙三醇和二氢咖啡酸混合，得到 PEGSD预聚物；
[0011]步骤3)将PEGSD预聚物与UPy
‑
HDI混合进行接枝反应，得到UPy功能化的PEGSD聚合物；
[0012]步骤4)将UPy功能化的PEGSD聚合物进行热溶解，之后与硫化铜纳米颗粒混合，得到可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料。
[0013]优选地，步骤1)中，聚乙二醇和癸二酸的质量比为(0.5～3)：(0.1～1)；
[0014]Upy与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为(0.5～2)：(5～10)；
[0015]步骤2)中，癸二酸封端聚乙二醇、丙三醇和二氢咖啡酸的质量比为(0.5～2)： (0.1～0.5)：(0.1～0.5)；
[0016]步骤3)中，PEGSD预聚物与UPy
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HDI质量比为(120～70)：(0.5～20)。
[0017]优选地，步骤4)的具体操作为：
[0018]将UPy功能化的PEGSD聚合物均匀加热溶解于去离子水中，得到浓度为300 mg/mL～1000mg/mL的PEGSDU聚合物混合液；
[0019]将硫化铜纳米颗粒超声分散到去离子水中，得到浓度为0.5mg/mL～12mg/mL 的硫化铜分散液；
[0020]将PEGSDU聚合物混合液与硫化铜纳米颗粒分散液和去离子水混合，得到混合液；混合液中PEGSDU聚合物的浓度为100mg/mL～1000mg/mL、硫化铜纳米颗粒的浓度为0.5mg/mL～4mg/mL；
[0021]将混合液振荡混匀后冷却，得到可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料。
[0022]优选地，步骤1)中，癸二酸与聚乙二醇反应时的温度条件为120～160℃，反应时间为12～48h；
[0023]UPy与六亚甲基二异氰酸酯混合时的反应温度条件为60～110℃，反应时间为 10～30h；
[0024]步骤2)中，反应时的温度条件为120～160℃，反应时间为12～72h；
[0025]步骤3)中，接枝反应的温度条件为60～100℃，反应时间为10～40h。
[0026]优选地，步骤1)～步骤3)中的反应都是在氮气或惰性气体的氛围中进行的。
[0027]优选地，步骤1)中，聚乙二醇的平均分子量为200～8000。
[0028]优选地，步骤4)的具体反应条件为：
[0029]加热溶解的温度条件为50～100℃；超声分散的功率为100～500W，超声时间为1～5h；冷却条件为4～40℃，冷却时间为1～5h。
[0030]一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料在生物医药领域中的应用，可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料在抑制大肠杆菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌中的应用。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0032]本专利技术公开了一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料，该水凝胶敷料可以很好地覆盖皮肤表面伤口，提供湿润的环境；其中，亲水的聚乙二醇链段和疏水的癸二酸链段相结合，能够形成可控持续缓释药物的胶束，胶束能够包裹一些疏水的药物或纳米颗粒，增强疏水性药物或纳米颗粒的递送，从而更好地发挥其作用，促进伤口愈合，其形成的水凝胶网络同时也可以负载亲水性的药物，并对其进行缓释。
[0033]本专利技术公开了一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料的制备方法，选择了具有良好生物相容性的聚乙二醇作为制备水凝胶的基础成分，通过在聚乙二醇上接枝癸二酸，得到癸二酸封端的聚乙二醇，再将其与丙三醇和二氢咖啡酸熔融缩聚，在癸二酸封端的聚乙二醇上，得到接枝有二氢咖啡酸的聚(癸二酸甘油酯)
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聚乙二醇聚合物(PEGSD)作为
水凝胶的主要原料。聚乙二醇具有良好的生物相容性，是一类重要的用于形成生物医用材料的原料；而二氢咖啡酸的引入不仅提高了PEGSD组织黏附性能，还可以赋予其出色的抗氧化性质，同时二氢咖啡酸还可以与硫化铜表面形成金属配位交联，进一步增强物理凝胶的强度，这种硫化铜的引入赋予水凝胶出色的抗菌性能和光热效应。UPy已经被证明可以对一些高分子材料进行功能化，提高材料的机械强度和赋予材料自愈合性能，本专利技术将UPy与六亚甲基二异氰酸酯反应物(UPy
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HDI)作为水凝胶前驱体的多氢键功能单元，将其接枝到PEGSD主链上，得到PEGSD
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UPy聚合物(PEGSDU)，再加入硫化铜纳米颗粒进行超声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料，其特征在于，可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料为UPy功能化的PEGSD聚合物。2.一种可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)将聚乙二醇和癸二酸混合，得到癸二酸封端聚乙二醇聚合物；将UPy与六亚甲基二异氰酸酯混合，得到Upy
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HDI；步骤2)将癸二酸封端聚乙二醇聚合物、丙三醇和二氢咖啡酸混合，得到PEGSD预聚物；步骤3)将PEGSD预聚物与UPy
‑
HDI混合进行接枝反应，得到UPy功能化的PEGSD聚合物；步骤4)将UPy功能化的PEGSD聚合物进行热溶解，之后与硫化铜纳米颗粒混合，得到可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料。3.根据权利要求2所述的可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，聚乙二醇和癸二酸的质量比为(0.5～3)：(0.1～1)；Upy与六亚甲基二异氰酸酯的摩尔比为(0.5～2)：(5～10)；步骤2)中，癸二酸封端聚乙二醇、丙三醇和二氢咖啡酸的质量比为(0.5～2)：(0.1～0.5)：(0.1～0.5)；步骤3)中，PEGSD预聚物与UPy
‑
HDI质量比为(120～70)：(0.5～20)。4.根据权利要求2所述的可注射抗菌温敏纳米复合水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，步骤4)的具体操作为：将UPy功能化的PEGSD聚合物均匀加热溶解于去离子水中，得到浓度为300mg/mL～1000mg/mL的PEGSDU聚合物混合液；将硫化铜纳米颗粒超声分散到去离子水中，得到浓度为0.5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭保林，张智奕，赵鑫，黄颖，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：