System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料及其制备方法技术_技高网

一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料及其制备方法技术

技术编号:40195507 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-26 23:58
本发明专利技术涉及高分子水凝胶技术领域,尤其涉及一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料及其制备方法,所述水凝胶敷料中含有甲基丙烯酰化的透明质酸钠,所述水凝胶敷料为两性离子聚合物且具有单侧粘附能力。本发明专利技术的制备方法简洁、高效且环保,对环境友好;水凝胶敷料粘合侧通过非共价作用和共价键协同作用在湿组织上形成牢固粘附,非粘合侧仍然保持两性离子抗生物黏附特性;具有合适的机械性能、抗细菌粘附能力、抗细胞粘附能力、生物相容性以及优异的体内降解性能和防粘连效果,在生物医用材料领域,尤其是作为预防腹膜粘连的物理屏障材料等方面具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子水凝胶,尤其涉及一种用于术后防粘连的janus水凝胶敷料及其制备方法。


技术介绍

1、组织粘连是一种常见的术后并发症,它是由损伤部位与邻近组织或器官之间的纤维蛋白带交织引起的。几乎90%的腹部手术患者会在术后发生腹膜粘连,在临床治疗中,对于发生术后粘连相关并发症的患者一般通过二次手术来解除,这无疑给患者带来了巨大的经济和身体负担。腹膜粘连是一种复杂的纤维化和炎症过程,通常由手术创伤、缺血、感染、异物等因素诱发。在术后伤口的愈合过程中,疤痕组织形成的缔结纤维带会将创面区域与正常情况下不相连的组织或器官连接在一起,导致粘连的发生。粘连形态可以从一片纤细的薄膜发展到稠密的疤痕组织。目前已经开发了多种策略来预防术后粘连,包括优化外科手术方法、药物辅助治疗以及物理屏障法。实践研究表明,物理屏障法是最有效的方法,包括薄膜和水凝胶,它是通过将伤口和邻近的组织用生物材料进行隔离达到防粘连效果。

2、目前,市售的薄膜类防粘连材料(如壳聚糖类)存在机械强度不足和粘附强度不够的缺点。此外,市面上常见的水凝胶类(如透明质酸钠类)产品容易发生涂抹不均,导致在创面局部不能形成较高浓度而削弱抗粘连效果。li等人其通过烷氧基胺封端的pluronicf127(aop127)和氧化透明质酸(oha)之间的动态共价肟键交联构建了一种自固定的可注射水凝胶,该材料表现出出色的抗细胞粘附性和生物相容性,并在大鼠侧壁缺损-盲肠磨损模型中有效的防止腹膜粘连,证实其适合作为临床应用的物理屏障(li z,liu l,cheny.dual dynamically crosslinked thermosensitive hydrogel with self-fixing as apostoperative anti-adhesion barrier[j].acta biomaterialia,2020,110:119-128.)。

3、两性离子材料具有强水合能力、抗非特异性蛋白黏附性和优异的生物相容性,被广泛应用于生物医用材料表面抗蛋白质修饰,是一种潜在的抑制腹膜粘连形成的材料。考虑到在手术过程中使用双面粘合的水凝胶可能会导致术后粘连的发生,故而有必要设计janus水凝胶贴片,以同时实现组织修复和抗粘连效果,其中一侧可以粘附在受损组织上进行修复,另一侧充当防止术后粘连的物理屏障,从而达到促愈合和防粘连的双重效果。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服现有技术中体内粘连效果不佳的缺点,提供一种基于磺基甜菜碱型两性离子的用于术后防粘连的janus水凝胶敷料及其制备方法,实现如下的目的:一、探索具有一定流程,使其制备过程更加简便、高效结合力的水凝胶敷料的配方;二、使水凝胶敷料的粘合侧能够在湿组织上形成牢固粘附,非粘合侧仍然保持两性离子抗生物粘附特性;三、水凝胶敷料具有合适的机械性能、抗细菌粘附能力、抗细胞粘附能力以及优异的体内降解性能和防粘连效果;四、简化制备。

2、为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、一种用于术后防粘连的janus水凝胶敷料,所述水凝胶敷料中含有甲基丙烯酰化的透明质酸钠,所述水凝胶敷料为两性离子聚合物且具有单侧粘附能力,通过在两性离子水凝胶单侧涂覆聚合物刷层制得,水凝胶敷料的粘合侧能够在湿组织上形成牢固粘附,非粘合侧保持两性离子抗生物粘附特性,所述两性离子为磺基甜菜碱型两性离子。

4、水凝胶敷料粘合侧利用非共价相互作用(即氢键和静电相互作用)以及粘合侧n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯(nhs)和组织上的氨基之间的共价键的协同作用,在湿组织上形成牢固粘附。水凝胶敷料为两性离子聚合物,聚合物分子链上同时带有阴、阳离子基团,可以通过溶剂化作用强烈结合水分子,产生排斥力,能够有效地抵抗蛋白质或者细菌、细胞的黏附。水凝胶敷料中含有的甲基丙烯酰化的透明质酸钠,其作为大分子交联剂赋予水凝胶敷料良好的体内降解性能。

5、一种基于磺基甜菜碱型两性离子的用于术后防粘连的janus水凝胶敷料的制备方法,所述制备方法包括以下制备步骤:

6、1)将透明质酸钠上接枝甲基丙烯酰胺,得到甲基丙烯酰化的透明质酸钠;

7、2)配制两性离子单体、甲基丙烯酰化的透明质酸钠和引发剂混合溶液;

8、3)对混合溶液进行除氧,并去除混合溶液中的气泡,得到预液;

9、4)将预液均匀的注入透光模具,紫外光下聚合;

10、5)在紫外光照射下反应结束后,得到均匀的两性离子水凝胶。将水凝胶浸泡在引发剂溶液中,然后用去离子水冲洗表面,氮气干燥。

11、6)将丙烯酸和n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯单体的水性溶液涂覆在水凝胶上,进而在两性离子水凝胶单侧涂覆聚合物刷层,静置一段时间。在紫外光照射下反应结束后,空气中干燥,结束后得到均匀的基于磺基甜菜碱型两性离子的用于术后防粘连的janus水凝胶敷料。

12、丙烯酸和n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯单体(aa-nhs)这两种物质通过步骤5)的引发剂然后在紫外光作用下反应,从而使水凝胶的单面具有粘性。步骤6)中的聚合物刷层是通过引发剂将丙烯酸和n-羟基琥珀酰亚胺丙烯酸酯单体(aa-nhs)接枝在水凝胶表面的。通过对比发现,步骤5)中先浸泡引发剂溶液再涂覆aa-nhs溶液的粘合效果会比直接涂覆含有引发剂的aa-nhs溶液好。

13、本专利技术采用先将透明质酸钠接枝甲基丙酰胺后作为交联剂,再将两性离子单体、甲基丙烯酰化的透明质酸钠在引发剂的作用下在一定条件下进行反应得到水凝胶,使用粘合剂聚合物刷层对其单面进行处理,利用非共价相互作用(即氢键和静电相互作用)以及粘合侧共价键的协同作用,在湿组织上形成牢固粘附,而非粘合侧仍然保持两性离子抗生物黏附特性。

14、具体的,本专利技术制备得到的两性离子水凝胶敷料具有0.114mpa的拉伸强度、0.670mpa的压缩强度和684%的断裂伸长率;敷料的聚合物刷层在静置1min后粘合强度可达72.67j/m2;非粘附侧较低的细菌、蛋白质和细胞粘附量;优异的体内生物相容性和防粘连效果。该水凝胶敷料具有合适的机械性能,水凝胶的模量跟体内的组织模量接近,是根据配方学筛出来的,因为聚合物分子链之间有离子键作用力,以及交联程度,都影响聚合物网络结构和链运动。

15、作为优选,所述步骤1)中:透明质酸钠分子量小于50000;和/或透明质酸钠的接枝率为65~75%。

16、作为优选,所述步骤2)的混合溶液中:两性离子单体的浓度为1.0~2.0mol/l;甲基丙烯酰化的透明质酸钠的浓度为相对于两性离子单体的0.1~0.4mol%;引发剂用量为相对于两性离子单体的2.0mol%;配置过程为将两性离子单体、甲基丙烯酰化的透明质酸钠和引发剂溶解于溶剂中随后搅拌均匀。

17、作为优选,所述溶剂为水。

18、作为优选,所述步骤2)中:引发剂为α-酮戊二酸;和/或两性离子单体为磺酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯。相较于其他类型两性离子的高昂价格,磺基本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料,其特征在于,所述水凝胶敷料中含有甲基丙烯酰化的透明质酸钠,所述水凝胶敷料为两性离子聚合物且具有单侧粘附能力,通过在两性离子水凝胶单侧涂覆聚合物刷层制得,水凝胶敷料的粘合侧能够在湿组织上形成牢固粘附,非粘合侧保持两性离子抗生物粘附特性,所述两性离子为磺基甜菜碱型两性离子。

2.一种如权利要求1的用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下制备步骤:

3.根据权利要求2所述的一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中:透明质酸钠分子量小于50000;透明质酸钠的接枝率为65~75%。

4.根据权利要求2所述的一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤2)的混合溶液中:两性离子单体的浓度为1.0~2.0mol/L;甲基丙烯酰化的透明质酸钠的浓度为相对于两性离子单体的0.1~0.4mol%;

5.根据权利要求4所述的一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述溶剂为水。</p>

6.根据权利要求2或4所述的一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述引发剂为α-酮戊二酸;两性离子单体为磺酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯。

7.根据权利要求2所述的一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中:除氧通过通入氮气或惰性气体降低氧气溶解性的方式进行;去除混合溶液中气泡的方法为离心。

8.根据权利要求2所述的一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中:透光模具为玻璃模具;紫外光波长为350~380nm,照射时间为6h。

9.根据权利要求2所述的一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤5)中:引发剂溶液浸泡时间为2min。

10.根据权利要求2所述的一种用于术后防粘连的Janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤6)中:静置时间为1~15min;紫外光波长为350~380nm,照射时间为30min。

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【技术特征摘要】

1.一种用于术后防粘连的janus水凝胶敷料,其特征在于,所述水凝胶敷料中含有甲基丙烯酰化的透明质酸钠,所述水凝胶敷料为两性离子聚合物且具有单侧粘附能力,通过在两性离子水凝胶单侧涂覆聚合物刷层制得,水凝胶敷料的粘合侧能够在湿组织上形成牢固粘附,非粘合侧保持两性离子抗生物粘附特性,所述两性离子为磺基甜菜碱型两性离子。

2.一种如权利要求1的用于术后防粘连的janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下制备步骤:

3.根据权利要求2所述的一种用于术后防粘连的janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中:透明质酸钠分子量小于50000;透明质酸钠的接枝率为65~75%。

4.根据权利要求2所述的一种用于术后防粘连的janus水凝胶敷料的制备方法,其特征在于,所述步骤2)的混合溶液中:两性离子单体的浓度为1.0~2.0mol/l;甲基丙烯酰化的透明质酸钠的浓度为相对于两性离子单体的0.1~0.4mol%;

5.根据权利要求4所述的一种用于术后防粘连的janus水凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员:张静罗鑫鑫刘佳淇
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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