一种新型水凝胶的制备方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种新型水凝胶及其制备方法和应用，解决现有技术中水凝胶抗菌效果不佳的技术问题

【技术实现步骤摘要】
一种新型水凝胶的制备方法


[0001]本专利技术属于生物材料领域，具体涉及一种新型水凝胶的制备方法
。

技术介绍

[0002]水凝胶是高分子进行交联形成的三维网络聚合物，因其高分子聚合物的骨架中存在亲水基团
(
如羟基
、
醚
、
氨基或羧基
)
，因此可以结合大量的水，具有良好的生物相容性和柔软性
。
在外科手术中，感染性创面的修复是目前临床操作的一个难题，传统抗菌方法存在很多缺点，例如，应用领域窄，抗菌性能差，缺乏持久性和不断地使用提高了细菌的耐药性等等
。
因此用抗菌抗炎的水凝胶来代替传统的抗菌方式
。
聚乙烯吡咯烷酮作为一种高分子化合物，常温下以白色粉末形式存在，按照分子量的不同可以分为
PVPK25、PVPK30、PVPK60、PVPK90
等
。
溶于水后呈粘稠状液体，常被用作片剂中的填充剂，增溶剂及膜材料
、
水凝胶的常用材料
。
聚乙烯吡咯烷酮
PVP
的结构中同时具备疏水性的长链及亲水性的酰胺键
、
羟基，使得聚乙烯吡咯烷酮
PVP
的水溶性及生物相容性高，现常被用作生物医药领域
。
普鲁兰多糖的结构中有九个活性羟基，可发生化学反应，可用于物理化学修饰以生产普鲁兰多糖衍生物，对普鲁兰糖进行修饰可以使它增强溶解度
、pH
敏感靶向
、
拓宽递送系统的视野
、
抗凝血和抗菌特性
。
本研究制备普鲁兰糖季铵盐，与碱化水解聚乙烯吡咯烷酮聚乙烯吡咯烷酮
PVP
交联形成复合水凝胶，使之能够载药并且研究释药性能
、
抑菌能力
。
将复合水凝胶用于小鼠创面模型，研究其创面愈合能力
。
[0003]目前，常用的天然高分子水凝胶或负载金属离子抗菌，但抗菌效果仍然不佳，并且还存在一定的细胞毒性
。
且常见的水凝胶难以负载脂溶性药物，对脂溶性药物的负载仍是一大难题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种新型水凝胶及其制备方法，解决现有技术中水凝胶抗菌效果不佳的技术问题
。
为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种新型水凝胶的制备方法：将部分碱化水解聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)
与季铵盐接枝改性普鲁兰糖重复冻融得到；其中，聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)
为
K30
‑
K90
系列，聚乙烯吡咯烷酮
PVP
与季铵盐接枝改性普鲁兰糖原料质量比为
(1
‑
3)
：
(1
‑
3)
；所制得的水凝胶用于负载康唑类脂溶性药物；
[0005]进一步的，其特征在于，所述将聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)
通过碱化部分水解，碱化部分所用氢氧化钠
pH
为
8。
[0006]进一步的，其特征在于，所述改性普鲁兰糖季铵盐的制备步骤包括：
[0007]S1、
将普鲁兰糖在低温下溶于
10M
氢氧化钠后得溶液
A
，用缩水甘油三甲基氯化铵溶液
B
缓慢滴加至普鲁兰糖中得溶液
C
；
[0008]S2、
所得溶液
C
在
40
‑
55℃
下匀速搅拌5‑
10h
，冷却后用稀盐酸调节
pH
；
[0009]S3、
用透析袋透析
3d
，所得透析物冷冻干燥后即为普鲁兰糖季铵盐
。
[0010]根据权利要求1所述的一种新型水凝胶的制备方法，其特征在于，所述水凝胶制备步骤如下：
[0011]S1、
称取适量聚乙烯吡咯烷酮
PVP
，配制成水溶液，用氢氧化钠
pH
为8，部分碱化水解得溶液
D
；
[0012]S2、
称取适量普鲁兰糖季铵盐，溶解后得溶液
E
；
[0013]S3、
在
50
‑
75℃
条件下，将溶液
D
缓慢倒入溶液
E
中得复合溶液
F
，搅拌2‑
6h
，冷却后调
pH
至中性溶液
G
；
[0014]S4、
采用直接混合法将氟康唑载入水凝胶，称取水凝胶总量5％
‑
20
％的氟康唑粉末加入溶液
G
中，搅拌均匀后得到溶液
H
；
[0015]S5、
将复合溶液
H
放入
‑
20
至
‑
25℃
冰箱中经冷冻
‑
冻融2‑4次后，得载氟康唑水凝胶
。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的进步及创新之处在于：将聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)
碱化后部分水解得到聚乙烯吡咯烷酮与开环聚乙烯吡咯烷酮的混合物，再与改性后的普鲁兰糖季铵盐通过氢键及离子键交联得抗菌水凝胶，该水凝胶对脂溶性药物康唑类也有很好的载药性能
。
在水凝胶应用于载药时，溶蚀率是评价水凝胶性质的一项重要指标，溶蚀率高时，可能会造成药物突释现象，所以溶蚀率是评价水凝胶性质的一项重要指标
。
本申请的水凝胶在体外溶蚀实验中表现出很好的抗溶蚀效果，避免在药物释放过程中产生药物突释现象
。
本专利技术水凝胶可以采用直接混合法将氟康唑等脂溶性药物载入水凝胶内部，且对氟康唑的释放呈现出缓释现象
。
附图说明
[0017]图1为对比例1空白水凝胶的溶蚀率，可见本新型水凝胶溶蚀率低，第
10
天的溶蚀率仅为
10
％，所以用本专利技术水凝胶载药后对药物释放的影响小
。
[0018]图2为实施例1‑3载药水凝胶氟康唑的累积释放率，可见本专利技术水凝胶载药后对药物的释放呈缓释现象
。
[0019]图3为透射电镜图，左图为氟康唑原药在透射电镜下的形态，氟康唑原药结晶度高呈聚集状态；右图为氟康唑在本专利技术水凝胶中的透射电镜图，氟康唑呈颗粒状分散在水凝胶中
。
[0020]图4为粒径图，对比例2氟康唑原药粒径
(
右
)
为
200
‑
800nm
及实施例1载入水凝胶后的粒径
(
左
)
为
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种新型水凝胶的制备方法：将部分碱化水解聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)
与季铵盐接枝改性普鲁兰糖重复冻融得到；其中，聚乙烯吡咯烷酮
(PVP)
为
K30
‑
K90
系列，聚乙烯吡咯烷酮
PVP
与季铵盐接枝改性普鲁兰糖原料质量比为
(1
‑
3)
：
(1
‑
3)
；所制得的水凝胶用于负载康唑类脂溶性药物
。2.
根据权利要求1所述的一种新型水凝胶的制备方法，其特征在于，所述改性普鲁兰糖季铵盐的制备步骤包括：
S1、
将普鲁兰糖在低温下溶于
10M
氢氧化钠后得溶液
A
，用缩水甘油三甲基氯化铵溶液
B
缓慢滴加至普鲁兰糖中得溶液
C
；
S2、
所得溶液
C
在
40
‑
55℃
下匀速搅拌5‑
10h
，冷却后用稀盐酸调节
pH
；
S3、
用透析袋透析
3d
，所得透析物冷冻干燥后即为普鲁兰糖季铵盐

【专利技术属性】
技术研发人员：陈萌，关晓燕，何明洁，金志敏，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：