一种多功能水凝胶前体贴片及其制备方法技术

本发明专利技术属于伤口敷料技术领域，具体涉及一种多功能水凝胶前体贴片及其制备方法。贴片为有机聚合物和二茂铁衍生物通过化学键合获得的纤维状水凝胶前体。本发明专利技术水凝胶前体贴片在渗出液触发下在体原位凝胶化形成具有3D水凝胶的促伤口愈合策略。无需载药，不涉及溶液态基质在酸碱，氧化或光照射条件下的预交联过程。使用中，将固体贴片放置于伤口床上，在湿润液体环境中，新型二茂铁

【技术实现步骤摘要】
一种多功能水凝胶前体贴片及其制备方法


[0001]本专利技术属于伤口敷料
，具体涉及一种多功能水凝胶前体贴片(含有铁
‑
有机聚合物)及其制备方法。

技术介绍

[0002]皮肤破损是军事和日常中常见的病理损伤，影响正常生活，严重损伤甚至导致死亡。出血和渗出液是伤口中常见的生物流体，大量不可抑制性出血造成较高死亡率，而渗出液堆积在伤口表面，为细菌的滋生提供润湿环境，导致炎症期延长，可造成慢性不愈合伤口，如糖尿病足和褥疮、压疮，严重时甚至导致截肢。因此止血和渗出液吸收是伤口理想敷料应该具备的基础功能。
[0003]目前临床上使用的伤口敷料为纱布、创口贴或棉絮，但是吸液能力有限，且与皮肤粘连，二次更换过程中容易造成皮肤二次损伤。伴随3D打印、静电纺丝等技术的兴起，更多的网状或海绵状敷料投入使用，提高吸收渗出液和止血的能力。但是该类敷料可能存在与皮肤不完全粘附、机械性能较差的问题。此外，伤口愈合与多种生物功能相关，如成纤维细胞迁移促进胶原蛋白沉积、血管生成以提供愈合所需氧气和营养物质、抗菌以防止感染。而由于3D打印和静电纺丝制备过程的限制，敷料材料结构往往受到限制，难以发挥上述多种功能。
[0004]近年来，伤口敷料逐渐向3D方向发展，水凝胶类伤口敷料具有3D多孔网络结构和高亲水性基质材料，可以保持湿润环境，与皮肤紧密贴合，吸收渗出液，促进氧气、营养物质的运输。更先进的是，多孔结构可以作为药物储库，以使敷料在吸收渗液同时发挥促愈合生物活性功能。然而，绝大多数水凝胶敷料是通过从液态基质向3D结构转化策略实现的，这降低了吸收渗液的能力。载药水凝胶的制备和处理过程复杂，往往需要通过体外氧化、给予光照等刺激提前诱导凝胶化，缺乏现成可用性，阻碍了该类敷料向临床应用的转化，且体外给予氧化剂等操作易对组织和细胞造成安全隐患。
[0005]因此，采取简单策略制备非载药的伤口敷料，通过结构改造赋予其更多活性作用，使其可以从固体状态直接转变为水凝胶态，可同时实现渗出液的吸收和加速伤口愈合的目的，并且提高临床使用性，具有良好的发展前景。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中伤口敷料不能满足抗菌、吸收渗出液、止血、适合临床应用、生物相容多功能需求的问题，本专利技术的目的在于提供一种多功能水凝胶前体贴片(含有铁
‑
有机聚合物)及其制备方法。
[0007]为实现上述目的，本专利技术所采用技术方案为：
[0008]一种多功能水凝胶前体贴片，贴片为有机聚合物和二茂铁衍生物通过化学键合获得的纤维状水凝胶前体。
[0009]所述有机聚合物和二茂铁衍生物在缩合剂作用下的化学键合获得前体贴片，其
中，按重量百分比计，9.9
‑
93.5％的有机聚合物、3.3
‑
27.1％的二茂铁衍生物，余量为缩合剂。
[0010]所述有机聚合物为透明质酸、羧基壳聚糖、胶原蛋白及其衍生物；
[0011]所述的透明质酸或改性透明质酸分子量为1000Da
‑
100KDa；所述的羧基壳聚糖或改性壳聚糖粘度为0.5
‑
400mPa.S；所述的胶原蛋白或改性改性胶原蛋白的种类为胶原蛋白Ⅰ、胶原蛋白Ⅱ和胶原蛋白Ⅲ。
[0012]所述缩合剂为4
‑
(4,6
‑
二甲氧基三嗪
‑2‑
基)
‑4‑
甲基吗啉盐酸盐(DMTMM)、1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)或N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)。
[0013]所述二茂铁衍生物为氨基或羧基修饰的二茂铁。
[0014]所述纤维状水凝胶前体敷料置于伤口床上，纤维状水凝胶接触伤口渗出液后可发生原位凝胶化转变，自发形成3D网格结构水凝胶，贴敷于伤口创伤面。
[0015]一种多功能水凝胶前体贴片的制备方法：
[0016]1)有机聚合物溶液的制备：取有机聚合物溶解于PBS缓冲液或PBS与有机溶剂的混合溶液中，待用，其中有机聚合物按质量分数计为0.2
‑
20％；
[0017]2)二茂铁衍生物溶液的制备：取二茂铁衍生物溶于PBS缓冲液或PBS与有机溶剂的混合溶液中获得溶液或混悬液，待用，其中二茂铁衍生物按质量分数计为0.14
‑
11％；
[0018]3)1)和2)的缩合：向步骤1)中获得的有机聚合物溶液中投入缩合剂，溶解后，滴加步骤2)中的二茂铁衍生物溶液，10
‑
40oC下，搅拌4
‑
48小时进行化学键合反应获得；最终体系中有机聚合物重量百分比为9.9
‑
93.5％，二茂铁重量百分比为3.3
‑
27.1％，其余为缩合剂；
[0019]上述贴片二茂铁
‑
有机共聚物材料在制备过程中控制反应中聚合物，二茂铁和缩合剂的用量比达到一定的接枝率使得形成贴片效果突出；其中，在一定的聚合物质量下二茂铁及缩合剂一起投入反应，随着二茂铁和缩合剂用量的增加会获得逐渐增大的键合率；优选为：聚合物：二茂铁：缩合剂(质量比)＝1：0.23：0.27
‑
1：0.69：0.8范围内。
[0020]所述键合反应物经去离子水透析(8000
‑
14000Da)，透析液过微孔滤膜后冻干处理，即获得水凝胶前体贴片。
[0021]所述步骤1)和2)中的有机溶剂为PH5
‑
7 PBS与DMF、DMSO或甲酰胺的混合溶液中，其中PBS与DMF、DMSO或甲酰胺的体积比为1:3
‑
3:1。
[0022]所述键合纯化所得固体纤维状水凝胶前体置于创伤面吸收伤口渗出液后自发形成的3D网格结构敷于其上。
[0023]本专利技术原理：
[0024]本专利技术多功能水凝胶前体贴片是将二茂铁衍生物与生物相容性聚合物共价连接，共价键作用是指二茂铁衍生物中茂环上的取代链和聚合物基质结构中的氨基，羟基，羧基等通过一步缩合形成的酰胺，酯等而得，同时可通过用量关系比获得任意接枝率铁基聚合物，且长链聚合物对于满足生物相容性具有积极促进作用。
[0025]上述共价连接以二茂铁为化合物核心，合成结构上，二茂铁含有富集电子的环戊二烯环，可以参与多种亲电取代反应，以便对多种聚合物进行接枝修饰，可在环上的4个碳位置上连接各种长度、带一个或多个目标基团的化合物。
[0026]此外，二茂铁具有类似“三明治的夹心结构”，两个环戊二烯环各带一单位负电荷，
可与中心的二价铁离子形成稳定配位结构。与聚合物发生化学键合后，二茂铁中一个茂环化学连接在聚合物分子链上，另一个茂环在稳定的夹心结构介导下，发生相邻分子间的双烯共轭。因此，二茂铁作为结构中心，可通过上述“双臂共轭”作用介导纤维贴片向3D网络结构转变。
[0027]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能水凝胶前体贴片，其特征在于：贴片为有机聚合物和二茂铁衍生物通过化学键合获得的纤维状水凝胶前体。2.按权利要求1所述的多功能水凝胶前体贴片，其特征在于：所述有机聚合物和二茂铁衍生物在缩合剂作用下的化学键合获得前体贴片，其中，按重量百分比计，9.9
‑
93.5％的有机聚合物、3.3
‑
27.1％的二茂铁衍生物，余量为缩合剂。3.按权利要求2所述多功能水凝胶前体贴片，其特征在于：所述有机聚合物为透明质酸、羧基壳聚糖、胶原蛋白及其衍生物；所述缩合剂为4
‑
(4,6
‑
二甲氧基三嗪
‑2‑
基)
‑4‑
甲基吗啉盐酸盐(DMTMM)、1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)或N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)。4.按权利要求2所述的多功能水凝胶前体贴片，其特征在于：所述二茂铁衍生物为氨基或羧基修饰的二茂铁。5.按权利要求1所述的多功能水凝胶前体贴片，其特征在于：所述纤维状水凝胶前体贴片置于伤口床上，接触伤口渗出液后可发生原位凝胶化转变，自发形成3D网格结构的水凝胶，贴敷于伤口创伤面。6.一种权利要求1所述的多功能水凝胶前体贴片的制备方法，其特征在于：1)有机聚合物溶液的制备：取有机聚合物溶解于PBS缓冲液或PBS与有机溶剂的混合溶液中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑君，张蕊，叶田田，
申请(专利权)人：沈阳药科大学，
类型：发明
国别省市：