本发明专利技术公开了一种用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶及其制备与应用。本发明专利技术以水溶性瓜尔豆胶衍生物为骨架，通过引入聚丙烯类和纳米银形成三维网络结构，以赋予水凝胶黏性、力学强度和在强酸性条件下不被破坏的性能。本发明专利技术制备的水凝胶有较强的粘附性，可以实现水下黏附，且在强酸性环境中仍能保持其黏附性和力学性能。该水凝胶在组织工程、定点监测与成像、光热治疗、水下封堵、裂缝修补、建筑涂料等领域具有可观的发展前景和潜在的应用价值。领域具有可观的发展前景和潜在的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶及其制备与应用
[0001]本专利技术属于生物医药、高分子材料领域，具体涉及一种用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶及其制备与应用。
技术介绍
[0002]胃是贮藏和消化食物的器官，是消化系统的重要组成部分之一。胃穿孔正是生物体内一种常见的频发于溃疡性疾病患者中的并发症，由于穿孔之后大量胃肠液流入腹腔，引起化学性或细菌性腹膜炎、中毒性休克甚至危及生命。胃部酸性环境(pH 1～3)和胃壁的剧烈形变导致治疗效果通常有限。而水凝胶可以完全覆盖形状不规则和严重折叠的受伤组织，有望应用于胃穿孔术后伤口愈合。然而，现有水凝胶的原料和交联键在酸性条件下会发生水解，导致水凝胶的机械性不足以支撑其在胃壁的剧烈形变中保持完整，材料分解后会导致伤口暴露于周围的微生物或细菌中，导致术后并发症，延迟伤口愈合。
[0003]水凝胶具有和细胞外基质相同的性质，已被广泛用于生物医药等领域，然而水凝胶较弱的力学性能和体内粘附性限制了其在复杂生物界面上的应用。近年来，具有黏附性能和强力学性能的水凝胶被用于伤口敷料、传感器和伤口监测诊疗领域，这在一定程度上扩宽了水凝胶的应范围，但仍无法改变水凝胶受pH变化和界面剧烈运动影响而丧失水凝胶的固有功能，从而从界面脱落。
[0004]瓜尔豆胶来源于天然植物瓜尔豆，是一种由半乳糖和甘露糖组成的水溶性天然多糖，其具有良好的生物安全性，常被用作食品增稠剂、稳定剂和制备水凝胶的原料。由于其不会因为离子强度或者pH值的变化改变分子结构或性质，能够形成较强的分子内氢键，尤其在低pH和高温下具有较高的粘度。然而由硼砂或钙离子交联形成的单网络瓜尔豆胶基水凝胶通常展现出较强的脆性，韧性较差，限制了其在生物领域的应用。近年来，双网络、多网络和多交联位点的瓜尔豆胶基水凝胶等被用于提高水凝胶的韧性，这在一定程度上拓宽了瓜尔豆胶在生物医药上的应用，但由于其分子内氢键强于其与水之间的氢键，瓜尔豆胶基水凝胶通常不具备水下黏附性，限制了瓜尔豆胶基水凝胶在生物体内的应用。
技术实现思路
[0005]为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶的制备方法，克服了现有水凝胶力学性能弱、不耐腐蚀等问题，所得粘性耐酸材料具备良好的吸水能力，可快速吸收因炎症形成的组织渗出液，有利于伤口组织创面快速愈合；该材料遇水后仍能在较长时间内维持粘性，能牢固粘附于创面，具有快速、持久的抑制伤口感染能力，达到抑制由细菌引起的术后并发症。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供上述方法制得的一种用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶。该水凝胶以天然来源的瓜尔豆胶衍生物为载体基底，引入聚丙烯酸作为第二重网络，瓜尔豆胶和聚丙烯酸形成的半互穿双网络结构，瓜尔豆胶和聚丙烯酸的分子链互相缠绕，使得更多的
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OH和
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COOH与水分子形成氢键，从而赋予凝胶良好的水下黏附性能和更
强机械性能，可以轻松地黏附于胃穿孔部位，同时添加纳米银悬浮液引发聚合制备而成，本专利技术过对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果进行研究，此材料可以有效抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长，具有长效抑菌性，能有效降低细菌感染风险。
[0007]本专利技术的再一目的在于提供上述一种用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶在胃损伤药物制备中的应用。
[0008]本专利技术目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)将氢氧化钠、丙烯酸和瓜尔豆胶衍生物溶于水中，搅拌均匀后，加入N,N
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亚甲基双丙烯酰胺，得到前驱液；
[0011](2)将纳米银分散液和引发剂加入到步骤(2)的前驱液中，搅拌至溶液形成凝胶，即为用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶。
[0012]优选地，步骤(1)所述氢氧化钠和丙烯酸的比例为0.3～0.625g：1mL；所述氢氧化钠和瓜尔豆胶衍生物的质量比为20～40：1。
[0013]优选地，步骤(1)所述氢氧化钠以水溶液的形式加入到瓜尔豆胶衍生物水溶液中，且加入后需搅拌5～30min使其混合均匀，其中氢氧化钠水溶液的浓度为30～50wt％。
[0014]优选地，步骤(1)所述瓜尔豆胶衍生物和水的比例为0.5～3.5g：100mL；更优选为1～3g：100mL。
[0015]优选地，步骤(1)所述瓜尔豆胶衍生物为瓜尔豆胶、氧化瓜尔豆胶、季铵盐瓜尔豆胶、羧甲基瓜尔豆胶和羟丙基瓜尔豆胶的中至少一种。
[0016]优选地，步骤(1)所述N,N
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亚甲基双丙烯酰胺和瓜尔豆胶衍生物的质量比为1～2：100。
[0017]优选地，步骤(1)所述N,N
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亚甲基双丙烯酰胺加入后需要搅拌30～120min使其混合均匀。
[0018]优选地，步骤(2)所述纳米银分散液中，纳米银的浓度为1～10mg/mL；所述纳米银分散液与前驱液的体积比为1～8：10～30。
[0019]优选地，步骤(2)所述纳米银分散液中，还含有硼氢化钠、壳聚糖、柠檬酸钠、葡萄糖和抗坏血酸中的至少一种，其在纳米银分散液中的浓度为0.2～2wt％。
[0020]优选地，步骤(2)所述纳米银分散液中的纳米银由如下方法制得：以水为反应介质，硝酸银被还原性物质在加热条件下还原为纳米银(nS)。
[0021]更优选地，所述还原性物质为硼氢化钠、壳聚糖、柠檬酸钠、葡萄糖和抗坏血酸中的至少一种；所述硝酸银和还原性物质的质量比为1～3：3～8。
[0022]更优选地，所述还原性物质溶于水后的浓度为1～15wt％。
[0023]更优选地，所述加热的温度为80～100℃，加热至变色；加热速率为5～15℃/min。
[0024]更优选地，所述还原结束后，还原产物混合液在5000～8000rpm下离心5～10min，然后用乙醇和水交替反复洗涤3～6次，置于室温条件、真空条件或
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80℃条件下干燥，得到纳米银颗粒。
[0025]优选地，步骤(2)所述引发剂为过硫酸盐；所述过硫酸盐为过硫酸铵和过硫酸钾中的至少一种；所述引发剂和瓜尔豆胶衍生物的质量比为1～10：1。
[0026]优选地，步骤(2)所述引发剂以引发剂溶液的形式加入，该溶液的浓度为0.1～1g/
mL。
[0027]优选地，步骤(2)先加引发剂再加纳米银分散液，其中引发剂加入后搅拌时间为0.1～2h；所有原料混合后搅拌成胶的时间为1～30min。
[0028]上述方法制得的一种用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶。
[0029]上述方法制得的一种用于胃损伤治疗的水下黏附抑菌水凝胶在胃损伤药物制备中的应用。
[0030]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：
[0031]1、本专利技术所述的具有水下黏附性能的长效抑菌材料用水溶性天然高分子瓜尔豆胶构建了水凝胶网络本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水下黏附抑菌水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氢氧化钠、丙烯酸和瓜尔豆胶衍生物溶于水中，搅拌均匀后，加入N,N
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亚甲基双丙烯酰胺，得到前驱液；(2)将纳米银分散液和引发剂加入到步骤(2)的前驱液中，搅拌至溶液形成凝胶，即为水下黏附抑菌水凝胶。2.根据权利要求1所述一种水下黏附抑菌水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述氢氧化钠和丙烯酸的比例为0.3～0.625g：1mL；所述氢氧化钠和瓜尔豆胶衍生物的质量比为20～40：1；步骤(1)所述瓜尔豆胶衍生物和水的比例为0.5～3.5g：100mL；步骤(1)所述N,N
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亚甲基双丙烯酰胺和瓜尔豆胶衍生物的质量比为1～2：100；步骤(2)所述纳米银分散液中，纳米银的浓度为1～10mg/mL；所述纳米银分散液与前驱液的体积比为1～8：10～30。3.根据权利要求1所述一种水下黏附抑菌水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述瓜尔豆胶衍生物为瓜尔豆胶、氧化瓜尔豆胶、季铵盐瓜尔豆胶、羧甲基瓜尔豆胶和羟丙基瓜尔豆胶的中至少一种。4.根据权利要求1所述一种水下黏附抑菌水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述纳米银分散液中的纳米银由如下方法制得：以水为反应介质，硝酸银被还原性物质在加热条件下还原为纳米银；所述还原性物质为硼氢化钠、壳聚糖、柠檬酸钠、葡萄糖和抗坏血酸中的至少一种；所述硝酸银和还原性物质的质量比为1～3：...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋刚彪，杨溢玫，宋奎，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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