一种用于创伤修复的压电水凝胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于创伤修复材料技术领域，具体涉及一种用于创伤修复的压电水凝胶材料及其制备方法。本发明专利技术公开的卡波姆

【技术实现步骤摘要】
一种用于创伤修复的压电水凝胶材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及创伤修复材料
，具体涉及一种用于创伤修复的压电水凝胶材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]皮肤作为人体与外界之间的第一道防线，极易受到外界环境的损害。皮肤不仅能维持体内环境的稳定，避免水分和电解质的流失，还能在机体与外界环境之间形成有效的屏障，抵御病原体，防止感染。而皮肤损伤后的伤口愈合是一个复杂的过程，主要由炎症期，增殖期和重塑期三个阶段组成。
[0003]由细菌感染引起的慢性伤口是一个严峻的挑战，其中尤其是由金黄色葡萄球菌引起的皮肤伤口感染，通常会引起伤口愈合缓慢和严重的组织损伤，甚至累及器官和死亡。因此，清除伤口部位的细菌是促进伤口愈合的重要措施。临床上对治疗创面感染主要通过服用或注射抗生素来抗菌，但这种局部药物浓度可能达不到抗菌的有效范围且引起过敏反应，而且可能会使细菌产生耐药性。因此，直接作用于伤口且使用安全的材料/敷料正受到越来越多的关注。
[0004]通过使用抗菌敷料，可以有效地杀死细菌且不会对其他组织产生损伤。创面敷料的主要目标就是保护伤口免受细菌感染、促进伤口愈合。水凝胶具有良好的力学性能、良好的载体性能、出色的生物相容性以及能够为伤口修复提供潮湿环境的能力从而被认为是理想的促进伤口愈合的敷料材料，受到广泛的关注。水凝胶可以通过在伤口局部缓释生物活性物质等方式，发挥抗菌、抗炎以及促进细胞分化增殖等功能从而促进伤口愈合。
[0005]羧甲基壳聚糖(CMCS)是一种易溶于水的壳聚糖衍生物，在保留壳聚糖原有生物功能的同时还具有良好的吸水和保水性能。此外，羧甲基是一个活性基团，可以很容易的与其他化学物质发生反应，从而为材料引入新的功能。卡波姆(CBM)作为一种合成高分子聚合物，具有粘度高、热稳定性好、组织相容性好等优点，是一种优质的药物载体和水凝胶基质。单宁酸具有优异的抗氧化、抗菌、抗肿瘤等性能。由于具有酚羟基，单宁酸能够与其他聚合物发生非共价相互作用。并且单宁酸还具有抗菌性能和止血性能。基于羧甲基壳聚糖的水凝胶在临床上的局限性是其有限的止血功能和较差的抗菌性能。单宁酸可以作为交联剂与羧甲基壳聚糖进行交联，提升羧甲基壳聚糖的止血和抗菌性能，同时对刺激血管再生和胶原沉淀具有积极作用。FeWO4纳米材料可以由简单的水热法合成，形状可以由pH控制，具有较高的压电催化效率。因此，设计一种羧甲基壳聚糖
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卡波姆
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单宁酸/FeWO4新型促进创面愈合的抗菌复合水凝胶可以为创面敷料的开发提供新思路和新方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种用于创伤修复的压电水凝胶材料及其制备方法，以解决现有技术的不足。
[0007]本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种用于创伤修复的压电水凝胶材料及其制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0009]步骤1、将卡波姆940在一定温度下溶解于水中，再加入羧甲基壳聚糖、单宁酸和FeWO4纳米材料；
[0010]步骤2、加入pH调节剂调节溶液pH，混合均匀得到压电水凝胶。
[0011]上述技术方案中，进一步的，
[0012]所述溶解温度为45～55℃。
[0013]所述卡波姆940浓度为1～2％，羧甲基壳聚糖浓度为1～2％，单宁酸浓度为1～2％，FeWO4浓度为2～4mg/mL。
[0014]所述卡波姆940添加量为10～15mL，羧甲基壳聚糖的添加量为2～4mL，单宁酸添加量为2～4mL，FeWO4添加量为1～2mL。
[0015]所述FeWO4为具有压电效应的FeWO4纳米棒，其制备方法为：将1～3mmol(NH4)2Fe(SO4)2·
6H2O和1～3mmol Na2WO4·
2H2O分别溶解于5
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10mL超纯水中；将溶解好的Na2WO4·
2H2O逐滴加入到(NH4)2Fe(SO4)2·
6H2O溶液中，不断搅拌；之后加入10～20mL超纯水搅拌30～60min；用3～5M氢氧化钠调节pH至9～9.5，160～180℃反应24～36h，经水和乙醇洗涤后得到FeWO4纳米棒。
[0016]所述pH调节剂为氢氧化钠或三乙醇胺，调节pH至6～7。
[0017]本专利技术还提供了采用上述制备方法得到的卡波姆
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羧甲基壳聚糖
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单宁酸/FeWO4压电水凝胶在皮肤创伤修复中的应用。
[0018]本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术添加的FeWO4为具有压电效应的压电材料，在超声激发下能产生ROS，起到抗菌的作用。本专利技术制备的卡波姆
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羧甲基壳聚糖
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单宁酸/FeWO4压电水凝胶具有多孔结构、良好的溶胀性和促进伤口愈合的功能。本专利技术中的水凝胶材料粘附性良好，安全无毒，应用方面，制备方法简单易行，是一种能有效促进皮肤创伤修复的材料，适用于创面修复等领域。
附图说明
[0020]图1是卡波姆
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羧甲基壳聚糖
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单宁酸/FeWO4压电水凝胶图。
[0021]图2是卡波姆
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羧甲基壳聚糖
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单宁酸/FeWO4压电水凝胶扫描电镜图。
[0022]图3是体外抗菌活性图。
[0023]图4是体内抗菌活性图。
[0024]图5是创面伤口愈合面积图。
[0025]图6是H&E染色图。
具体实施方式
[0026]下面结合实施例和附图对本专利技术做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本专利技术，但并不用来限定本专利技术的实施范围。
[0027]实施例1：一种用于创伤修复的压电水凝胶材料及其制备方法
[0028](1)FeWO4纳米棒的制备
[0029]将3mmol(NH4)2Fe(SO4)2·
6H2O和3mmol Na2WO4·
2H2O分别溶解于5mL超纯水中。将
溶解好的Na2WO4·
2H2O逐滴加入到(NH4)2Fe(SO4)2·
6H2O溶液中，不断搅拌。之后加入20mL超纯水搅拌30min。用5M氢氧化钠调节pH至9，160℃反应24h，经水和乙醇洗涤后得到FeWO4纳米棒。
[0030](2)压电水凝胶的制备
[0031]将卡波姆940在50℃下溶解，配置成2％(w/t)的溶液。将10mL的2％的卡波姆940与4mL羧甲基壳聚糖、4mL单宁酸和2mL 4mg/mL FeWO4纳米棒混合。加入三乙醇胺调节pH至7.0，得到压电水凝胶。
[0032]实施例2：抗菌活性检测
[0033](1)体外抗菌活性检测
[0034]将100μL(108CFU/mL)金黄色葡萄球菌悬液接种于琼脂平板上，之后在培养基中加入100μL卡波姆
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羧甲基壳聚糖
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单宁酸/FeWO4水凝胶，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于创伤修复的压电水凝胶，其特征在于，该水凝胶由卡波姆940、羧甲基壳聚糖、单宁酸和FeWO4交联形成，其制备方法包括以下步骤：步骤1、将卡波姆940在一定温度下溶解于水中，再加入羧甲基壳聚糖、单宁酸和FeWO4纳米材料；步骤2、加入pH调节剂调节溶液pH，混合均匀得到压电水凝胶。2.根据权利要求1所述的一种用于创伤修复的压电水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1中的卡波姆940溶解温度为45～55℃。3.根据权利要求1所述的一种用于创伤修复的压电水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1中的卡波姆940浓度为1～2％，羧甲基壳聚糖浓度为1～2％，单宁酸浓度为1～2％，FeWO4浓度为1～2mg/mL。4.根据权利要求1所述的一种用于创伤修复的压电水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1中的卡波姆940添加量为10～15mL，羧甲基壳聚糖的添加量为2～4mL，单宁酸添加量为2～4mL，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雨，丁利，吴绍珍，徐敏，瞿金妙，
申请(专利权)人：温州百奥科技有限公司温州医科大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：