本发明专利技术公开了一种自愈合抗菌组织粘附水凝胶材料的制备方法、水凝胶和用途。本发明专利技术以丙烯酸单体、壳聚糖、单宁酸、硝酸银、交联剂和过硫化物为原料，在室温下聚合交联，得到通过银离子与单宁酸中邻苯三酚基团的配位作用以及壳聚糖的羟基、邻苯三酚基团与聚丙烯酸的羧基之间形成氢键生成双交联的水凝胶材料。其中含羟基高分子与邻苯三酚之间形成氢键，邻苯三酚与银离子之间的氧化还原系统催化丙烯酸在交联剂和过硫化物的作用下聚合形成共聚物，同时聚丙烯酸的羧基能够与含羟基的高分子、邻苯三酚之间形成氢键，使得水凝胶具有较高的交联密度。该水凝胶组织粘附强度高，剪切强度大，制备条件简单。备条件简单。
【技术实现步骤摘要】
一种自愈合抗菌组织粘附水凝胶的制备方法
[0001]本申请是2021112685279号专利申请的分案申请。原申请的申请日：2021年10月29日，专利技术创造名称：一种自愈合抗菌组织粘附水凝胶及其制备方法和用途。本专利技术涉及一种自愈合抗菌组织粘附水凝胶的制备方法，属于功能高分子材料领域。
技术介绍
[0002]创伤或手术损伤后伤口的闭合和修复具有重要的临床和研究意义。针对于人体组织伤口闭合处理，缝合线仍然是常见的伤口闭合技术，但是这类方法操作繁琐，还可能会因伤口密封不严造成感染等缺点。因此，聚合物水凝胶粘合剂因其可调节的化学和物理特性而成为伤口处理和修复的合适材料，它们能够粘附或粘附于组织，具有足够的机械强度以保持完好无损并随后被去除，提供完全的伤口闭合，并成为细菌感染的屏障。此外，这些材料吸收伤口渗出液并保持伤口湿润，以加快愈合速度。
[0003]壳聚糖、海藻酸钠、胶原蛋白等都是天然高分子材料，具有良好的生物相容性以及抗菌作用，是人体组织工程中的常用材料。但由于单独使用这类天然高分子材料，将其作为水凝胶的主要成分，其粘合能力往往达不到人们的期望。如在申请号为201510891554.X的专利技术专利中，公开了一种医用粘合剂及其制备方法，制备方法是将等体积的浓度为10％～50％(w/v)的醛基化海藻酸钠溶液与1％～6％(w/v)的氨基化羧甲基壳聚糖溶液混合，席夫碱反应形成水凝胶，其水凝胶的猪皮粘接强度为10～30gfcm
‑2，粘附强度不够突出。
[0004]在公开号为CN 110947027 B的专利技术专利中，公开了一种抑菌型促进创面修复的自愈合水凝胶敷料，所述的一种抑菌型促进创面修复的自愈合水凝胶敷料制备方法是将胶原蛋白配成溶液，将苯甲醛封端的聚乙二醇聚合物溶于胶原蛋白溶液中配置成混合液，并在混合液覆盖8
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15mL多巴胺溶液，静置一定时间后去除，反复润洗2～3次水凝胶，制得具有抑菌功能的水凝胶敷料，其中，胶原蛋白和醛基化修饰的聚乙二醇聚合物的质量比为(2～4):(0.3～21.2)。此专利技术所述的以胶原蛋白和苯甲醛封端的聚乙二醇为水凝胶基质，通过原位聚合的方式修饰以聚多巴胺，改性聚乙二醇聚合物的醛基、聚多巴胺与组织的化学作用及胶原蛋白的静电作用、疏水作用，这些作用使共同使水凝胶具有一定的粘附性能。但此水凝胶的粘附强度为5kPa～6.16kPa，存在粘附能力不足的缺点。另外，在制备苯甲醛封端的聚乙二醇组分时用到的对醛基苯甲酸及四氢呋喃等都是有毒有害物质，因此在实际运用过程中很容易因纯化不彻底而对生物造成毒害作用。
[0005]因此临床上需要一种组织粘附性能强，制备简单，成本低廉，操作方便快捷，具有自愈合功能同时能有效抗菌的组织粘附水凝胶。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种原料廉价易得，制作简便快捷，节约能源，成本低廉，组织粘附性能强，具有自愈合功能同时能有效抗菌的组织粘附水凝胶的制备方法。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供上述自愈合抗菌组织粘附水凝胶制备方法制备的水
凝胶及其应用。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]所述自愈合抗菌组织粘附水凝胶的制备方法，包括如下步骤：
[0010](1)壳聚糖
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单宁酸
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纳米银溶液的制备：
[0011]将壳聚糖溶于体积分数为2％的冰醋酸溶液中，得到壳聚糖溶液，所述壳聚糖溶液中壳聚糖质量分数为2％。接着加入单宁酸室温搅拌反应4h，再加入硝酸银固体，室温避光反应30min，得到壳聚糖
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单宁酸
‑
纳米银溶液，制得溶液1。
[0012](2)丙烯酸溶液的制备：
[0013]取丙烯酸单体，依次加入交联剂、过硫化物、去离子水，搅拌均匀，制得溶液2。
[0014](3)自愈合抗菌组织粘附水凝胶的制备：
[0015]将步骤(1)所得的溶液1加入到步骤(2)所得的溶液2中，混合均匀，即得均匀的混合物；然后将所得的混合物在室温下吸取至聚四氟乙烯模具中进行自聚合，即得所述自愈合抗菌组织粘附水凝胶。
[0016]所述的自愈合抗菌组织粘附水凝胶，由包括如下质量比的组分制成：壳聚糖:单宁酸:硝酸银:丙烯酸单体:去离子水:交联剂:过硫化物＝(30～150):(10～50):(20～110):10:(10～20):(10～20):(70～80)。
[0017]其中，过硫化物作为引发剂，浓度为0.02g/mL，交联剂为浓度为0.01g/mL的N,N'
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亚甲基双丙烯酰胺溶液。
[0018]所述过硫化物包括过硫酸铵和过硫酸钾。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的优点有：(1)本专利技术制备的水凝胶材料，壳聚糖的羟基、单宁酸中邻苯三酚的酚羟基、聚丙烯的羧基之间形成大量氢键，使得水凝胶具有多维度，高交联密度的交联方式，从而使水凝胶具有较高的机械强度与粘附强度，能提供自愈合性和长期、可重复粘合性；(2)本专利技术的水凝胶材料制备所选用的原料为壳聚糖、丙烯酸二者都具有毒性低、安全性相对较高等优点，且壳聚糖和银离子具有抗菌作用，能有效抑制革兰氏阳性细菌和金黄色葡萄球菌；(3)本专利技术的水凝胶，原料廉价易得，制作简便快捷，愈合条件简单、愈合效果好，在用于创面时可直接使用；(4)本专利技术中的丙烯酸和交联剂在室温下快速聚合交联形成共聚物，所有操作在室温下进行，制备过程不需要加热，节约了能源。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例3所制备的自愈合组织粘附水凝胶的实物照片，从左至右依次为：剪切前、剪切后、自愈合后的照片。
[0021]图2为空白样、本专利技术实施例1、实施例3和对比例1所制备的自愈合组织粘附水凝胶抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的照片。A1
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A4依次为空白样、对比例1、本专利技术实施例1和实施例3所制备的水凝胶对大肠杆菌抑制效果；B1
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B4依次为空白样、对比例1、本专利技术实施例1和实施例3所制备的水凝胶对金黄色葡萄球菌抑制效果。
具体实施方式
[0022]以下结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明，但这些实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。实施例中若无特别说明，则都为常规试剂与常规方法。
[0023]实施例1
[0024]将10mg壳聚糖(相对分子质量为10000～200000)溶解于0.5mL体积分数为2％冰醋酸溶液中，溶解后加入3.4mg单宁酸室温搅拌反应4h，再加入7.5mg硝酸银避光反应30min得溶液1；另取2.7mL的丙烯酸溶液，加入1mL过硫化物溶液(浓度为0.02g/mL)，加入300μL的交联剂(浓度为0.01g/mL)以及4mL去离子水混合均匀得溶液2；将溶液1加入至溶液2中，混合均匀，将此混合液置于模具中，室温下聚合8min，即得到一种自愈合组织粘附水凝胶。
[0025]实施例2
[0026]将20mg壳聚糖(相对分子质量为10000～200本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自愈合抗菌水凝胶材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：(1)壳聚糖
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单宁酸
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纳米银溶液的制备：将壳聚糖溶于体积分数为2％的冰醋酸溶液中，得到壳聚糖溶液，所述壳聚糖溶液质量分数为2％；接着加入单宁酸，室温搅拌反应4h；再加入硝酸银固体，室温避光反应30min，得到壳聚糖
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单宁酸
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纳米银溶液，制得溶液1；(2)丙烯酸溶液的制备：取丙烯酸单体，依次加入交联剂、过硫化物、去离子水，搅拌均匀，制得溶液2；(3)自愈合抗菌组织粘附水凝胶的制备：将步骤(1)所得的溶液1加入到步骤(2)所得的...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋玉仁，杨顺，杨婷婷，韩婷，熊芳姣，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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