一种可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶及其制备方法，属于材料技术、生物医学、创伤修复以及医疗器械技术领域。本发明专利技术将单宁多酚、聚多巴胺、铜离子共同引入到凝胶体系，利用单宁多酚/铜络合物引发聚合，与聚多巴胺复合后能够快速杀灭细菌病原体，持续清除创面自由基，调节氧化平衡，促进创面愈合。本发明专利技术制备的可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶含有聚丙酸组分，具有良好的吸水率和保水性、拉升强度高、机械强度强，且性能可调节，方便地适用于各种类型、形状的感染创口。形状的感染创口。形状的感染创口。

【技术实现步骤摘要】
次；所述盐酸多巴胺水溶液的浓度为1
‑
100mg/mL；多巴胺聚合完全后洗涤次数为6
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10次。
[0014]进一步地，步骤4)中，所述pH为8
‑
10；所述加热是在高压反应釜中进行密闭加热，加热温度为60
‑
140℃，时间为2
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24h。
[0015]本专利技术还提供一种利用上述制备方法制备得到的可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶。
[0016]本专利技术还提供一种可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶作为感染型创面修复材料的应用。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0018](1)本专利技术制备的可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶利用聚多巴胺和铜离子的配位络合，可将部分二价铜还原为一价铜，形成活性催化中性，产生类酶活性，在不同的酸碱环境中与过氧化氢作用提供羟基自由基或清除羟基自由基、超氧阴离子自由基等；二价铜离子具有类芬顿效应，也能与过氧化氢作用产生羟基自由基；聚多巴胺和作为引发剂一部分的单宁多酚还具有抗氧化的作用；由此制备所得的水凝胶通过调节酸碱性既具有高效杀菌的作用，又具有抗氧化的能力；
[0019](2)本专利技术制备的可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶，其中作为引发剂一部分的单宁多酚均匀分布在凝胶介质中，使材料具有一定的粘附作用，而聚多巴胺的引入则进一步增强了其与皮肤、内脏器官、血管等生物组织的粘附性能；
[0020](3)本专利技术制备的可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶，利用聚多巴胺对铜离子的络合作用，能够控制铜离子缓慢释放，避免了离子突释所带来的组织急慢性中毒；极微量的铜离子有效促进血管内皮细胞增殖，促进创口处的新生血管生成，促进创口愈合；
[0021](4)本专利技术在预制凝胶的制备中，使用单宁多酚与铜形成的具有催化活性的引发剂，与过硫酸根反应，快速产生大量的硫酸根自由基，硫酸根自由基与水反应产生的羟基自由能快速引发双键聚合，从而快速成胶。该方法节约时间和能源成本，适合大批量生产；
[0022](5)本专利技术制备的可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶含有聚丙烯酸组分，具有良好的吸水率和保水性、拉伸强度高、机械强度高，且性能可调节，方便地适用于各种类型、形状的感染创口。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为实施例3中的单宁酸/铜引发剂的透射电镜和元素分布图；
[0025]图2为实施案例3中双键修饰明胶的核磁谱图；
[0026]图3为实施案例3中预制凝胶体；
[0027]图4为实施案例3中预制凝胶体的粘附性试验，其中，从左往右：5mL样品瓶、7号电池、25g砝码、100g砝码；
[0028]图5为实施案例3中可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶，(左：拉伸前；右：拉伸后)；
[0029]图6为实施案例3中可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶粘附于介质表面；
[0030]图7为实施案例3中可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶的抗大肠杆菌效果；
[0031]图8为实施案例3中可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶的抗氧化效果；
[0032]图9为实施案例3中可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶刚制备(左)和在25℃、55％湿度环境下存放一周后(中、右)的样品图；
[0033]图10为对比例1中所制备得到的预制凝胶样品图；
[0034]图11为对比例2中不使用单宁多酚/铜复合物作为引发剂，仅依靠过硫酸铵作为引发剂的成胶情况；
[0035]图12为对比例3中制备所得可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶样品图。
具体实施方式
[0036]现详细说明本专利技术的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本专利技术的限制，而应理解为是对本专利技术的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
[0037]应理解本专利技术中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本专利技术。另外，对于本专利技术中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0038]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本专利技术所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本专利技术仅描述了优选的方法和材料，但是在本专利技术的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
[0039]在不背离本专利技术的范围或精神的情况下，可对本专利技术说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本专利技术的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
[0040]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0041]本专利技术中所述的“室温”、“常温”如无特别说明，均按25
±
2℃计。
[0042]铜离子有效抑制多种细菌生长，对耐药菌也有一定的抗菌作用，但起效慢，且效果并不显著。低浓度的铜离子能有效促进血管内皮细胞增殖合成血管，而高浓度的铜离子残留还会对正常细胞产生毒性。聚多巴胺具有很好的组织粘附和抗氧化功能，但并不具有抗菌功能。单宁多酚、聚多巴胺与铜离子络合后，不仅能够有效控制铜离子的释放，还能具有类酶活性催化过氧化氢分解，产生羟基自由基，增强杀菌效果。除此之外，在中性条件下，单宁多酚、聚多巴胺具有清除活性氧的功能，与铜离子络合后产生的类酶活性能进一步增强其抗氧化效果。因此本专利技术将单宁多酚、聚多巴胺、铜离子共同引入到凝胶体系，用于感染创面的治疗具有非常实用的价值和意义。
[0043]专利技术人经过长期研究发现，虽然金属离子，如铜、锌、银等虽然具有抗菌作用，但是对于复杂创面、感染创面、糖尿病患者皮肤破损的整个愈合过程而言，仅仅依赖抗菌治疗并不能快速有效地愈合创口，抗氧化治疗、消除氧化应激也是非常关键的一环。高浓度的使用
金属离子，容易导致局部组织中毒，而低浓度又达不到好的抗菌效果。单宁多酚与聚多巴胺与铜离子络合之后，形成具有催化活性的复合物，一方面在酸性条件下可催化过氧化氢产生羟基自由基，增强杀菌效果，中性条件下，聚多酚与络合物均具有活性氧清除的作用；另一方面，聚多酚的络合作用能有效控制释放微量铜离子，促进血管再生，同时避免出现组织中毒的情况。基于此，本专利技术目的在于提供一种单宁多酚/铜络合物引发聚合，与聚多巴胺复合后能够快速杀灭细菌病原体，持续清除创面自由基，调节氧化平衡，促进创面愈合的可粘附含铜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在单宁多酚中加水配制单宁多酚水溶液，在硝酸铜中加水配制硝酸铜溶液，将单宁多酚水溶液与硝酸铜溶液混合，离心洗涤，得到的单宁多酚/铜络合物分散在水中，得到引发剂；2)在过硫酸铵中加水配制过硫酸铵水溶液，然后与丙烯酰胺溶液、丙烯酸混合，得到凝胶前驱体溶液；3)配制双键修饰的明胶水溶液，然后与步骤2)的凝胶前驱体溶液、步骤1)的引发剂混合进行反应，得到预制凝胶体；4)将步骤3)的预制凝胶体浸泡于超纯水中，然后置于盐酸多巴胺水溶液中，调节溶液pH至碱性，加热使多巴胺聚合，洗涤，烘干，擦干表面多余水分后即得到可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶。2.根据权利要求1所述的可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述单宁多酚为单宁酸、儿茶素、没食子酸和花青素中的一种或几种；所述单宁多酚与硝酸铜的质量比为1：(5
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8)。3.根据权利要求1所述的可粘附的抗菌抗氧化含铜水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述过硫酸铵水溶液的浓度为0.5
‑
2mg/mL；所述丙烯酰胺的终浓度为0.5
‑
2.0g/mL；所述丙烯酸的终浓度为0.1
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5.0g/mL。4.根据权利要求1所述的可粘附的抗菌...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云龙，邵楠楠，黄斯严，周晓林，任青，
申请(专利权)人：国科温州研究院温州生物材料与工程研究所，
类型：发明
国别省市：