【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及物理交联粘附性水凝胶，具体涉及一种物理交联粘附性水凝胶及其一锅法制备方法及应用制备方法和应用，属于组织工程材料制备。
技术介绍
1、壳聚糖（cs）是一种天然的阳离子多糖，存在于虾壳、蟹壳等，是一种可再生利用的资源，广泛应用于生物医用材料领域，具有良好的生物相容性、抗菌性、可降解、可凝胶化和价格低廉等优点，但壳聚糖不溶于水，只能溶于酸性溶液中，如醋酸、盐酸等。此外，壳聚糖水凝胶的形成需要化学改性或与其他功能性材料发生反应等，反应步骤多且复杂。目前，市面上使用的壳聚糖水凝胶敷料，一般使用醋酸或者盐酸溶液溶解壳聚糖，平时实验室溶解壳聚糖也主要是将冰醋酸或者盐酸加入到水溶液中形成酸性溶剂再去溶解壳聚糖。然而这些强挥发性的冰醋酸或盐酸溶液具有一定的刺激性气味，会对人体健康有影响，需要在通风橱操作，同时这也不利于细胞的生长，影响了壳聚糖及其水凝胶产品的开发应用。因此，改变壳聚糖的传统溶解方法和成胶机制，开发出一种价格低廉、步骤简便、无毒性的溶解和成胶方法，具有很好的应用价值和经济效益。
2、α-酮戊二酸（α-ka）是一种谷氨酸脱氨基的酮酸产物，可作为膳食补充品出售，并且是三羧酸循环中的一个重要环节，在循环中的位置为异柠檬酸之后和琥珀酰辅酶 a 之前，连接细胞内碳-氮代谢，参与机体的氧化供能和体内多种物质的化学合成，其对机体维持正常生理功能有重要作用。研究表明其可通过复杂的信号通路去调节肌肉、骨骼发育、干细胞分化、免疫和炎症反应等，可延缓细胞寿命、促进免疫功能发挥、调节糖代谢改善胰岛素敏感性并促进脂肪组织燃烧分解以治
3、原儿茶酸（pca）是一种广泛分布的天然水溶性低分子量酚酸，存在于多种可食用植物中，并具有多种药理活性，如抗炎、抗氧化、抗高血糖、抗菌、抗癌、抗衰老、抗肿瘤、抗哮喘、抗溃疡等。目前，pca大多是通过偶联剂接枝在壳聚糖上形成水凝胶的，反应步骤多且复杂。
4、如公开日为2021年09月24日、专利公开号为cn113425893a的中国专利技术专利申请公开一种载药水凝胶的制备方法及其应用，其包括以下步骤：1）氧化葡聚糖的制备：在葡聚糖溶液中加入高碘酸钠粉末室温下避光反应4 h，其中葡聚糖溶液的葡聚糖单体与高碘酸钠摩尔比为1：1.5，反应结束后，滴加乙二醇终止反应，然后将反应液透析3天后，冷冻干燥待用；2）接枝原儿茶酸的明胶的制备：将明胶溶液、原儿茶酸溶液，调ph值为4-5，向明胶溶液中充入氮气30 min，同时在原儿茶酸溶液中加入交联剂活化30 min，将活化后的原儿茶酸溶液加入到明胶溶液中继续充氮气30 min，封口隔绝空气反应24 h，将反应液透析3天后，冷冻干燥得到接枝原儿茶酸的明胶；3）载药水凝胶制备：配制2%的氧化葡聚糖溶液，接枝原儿茶酸的明胶溶液，浓度梯度依次为0.6%-1.4%，然后按照体积比1：1的反应体系将其吹打均匀，通过席夫碱反应交联制备出载药水凝胶。
5、又如公开日为2022年07月22日、专利公开号为cn114773630a的中国专利技术专利申请公开一种光热杀菌的粘附性水凝胶及其制备方法与应用，其具体步骤如下：1）通过原儿茶酸（3,4-二羟基苯甲酸）对壳聚糖改性，获得具有邻苯二酚基团的壳聚糖chi-c；2）获得聚多巴胺纳米粒子dpa nps分散液；3）将所述chi-c和所述dpa nps分散液和β-甘油磷酸钠水溶液混匀，在生理温度下，1分钟内形成负载聚多巴胺纳米粒子的邻苯二酚改性壳聚糖/β-甘油磷酸钠水凝胶，即dpa-chi-c/β-gp。
6、再如公开日为2022年08月30日、专利公开号为cn114957720a的中国专利技术专利申请公开一种自交联的抗氧化型pca-g-cmcs/osa席夫碱水凝胶及其制备方法，其包括如下步骤：1）制备两性电解质cmcs：通过羧甲基修饰cs得到可以在ph ＞6.4范围溶解的cmcs；2）制备pca-g-cmcs抗氧化接枝物：通过碳二亚胺法将pca接枝到cmcs上合成pca-g-cmcs；3）制备提供大量醛基活性位点的氧化海藻酸钠（osa）并纯化；4）制备pca-g-cmcs/osa水凝胶：将2）、3）制备的产物分别溶于pbs中，分别得到其溶液，并以体积比为1~10：1混合，得到湿态的pca-g-cmcs/osa席夫碱水凝胶，冷冻干燥后得到pca-g-cmcs/osa干态支架。
7、此外，化学反应会影响pca的生物学效应，如cn113425893a、cn114957720a所制得的水凝胶破坏了pca的抗菌性能，而cn114773630a所制得的水凝胶虽然具有抗菌性能，但需要近红外激光照射，才能表现出良好杀菌性能。因此，进一步探索pca与其他化合物可能的协同效应、进而在形成水凝胶的同时保留其生物学功能，具有重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种物理交联粘附性水凝胶及其一锅法制备方法，其以α-酮戊二酸（α-ka）和原儿茶酸（pca）作为溶剂，无需使用冰醋酸、盐酸等刺激性酸、无需额外加入交联剂、也无需对壳聚糖进行改性、接枝等步骤，直接一步成胶的同时保留pca的抗菌性能；进而为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益选择或创造条件。
2、本专利技术采用如下技术方案。
3、一种物理交联粘附性水凝胶及其一锅法制备方法，其具体步骤如下：先用α-酮戊二酸和原儿茶酸（3，4二羟基苯甲酸，pca）溶液溶解壳聚糖，然后温育形成物理交联粘附性水凝胶。
4、温育过程中，α-酮戊二酸的一部分羧基变为醛基、与壳聚糖的氨基反应，同时α-酮戊二酸的一部分羧基再与原儿茶酸的羧基形成反应，脱羧接上酚羟基，得到高粘附强度和抗菌性水凝胶。
5、其中，α-酮戊二酸（α-ka）和原儿茶酸（pca）水溶液作为溶剂。
6、本专利技术中，优选所述壳聚糖（cs）的浓度为30-60mg/ml，进一步优选为30-40mg/ml。这里的浓度是指将壳聚糖均匀溶于α-酮戊二酸（α-ka）和原儿茶酸（pca）去离子水溶液后的壳聚糖浓度。
7、本专利技术中，优选所述原儿茶酸（pca）的浓度为10-30mg/ml，进一步优选为10-20mg/ml。这里的浓度是指将原儿茶酸均匀溶于去离子水后的原儿茶酸浓度。
8、本专利技术中，优选所述α本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，步骤如下：先用α-酮戊二酸和原儿茶酸的水溶液为溶剂溶解壳聚糖，然后温育形成物理交联粘附性水凝胶；温育过程中，α-酮戊二酸的一部分羧基变为醛基、与壳聚糖的氨基反应，同时α-酮戊二酸的一部分羧基再与原儿茶酸的羧基形成反应，脱羧接上酚羟基，得到高粘附强度和抗菌性水凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，所述α-酮戊二酸和原儿茶酸的水溶液中，α-酮戊二酸的浓度为10-30 mg/mL。
3.根据权利要求1或2所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，所述α-酮戊二酸和原儿茶酸的水溶液中，α-酮戊二酸的浓度为10-15 mg/mL。
4.根据权利要求1所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，所述α-酮戊二酸和原儿茶酸的水溶液中，原儿茶酸的浓度为10-30mg/mL。
5.根据权利要求1或4所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，所述α-酮戊二酸和原儿茶酸的水溶液中，原儿茶酸的浓度为1
6.根据权利要求1所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，壳聚糖的溶解量为30-60 mg/mL。
7.根据权利要求1或6所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，壳聚糖的溶解量为30-40 mg/mL。
8.根据权利要求1所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，所述温育温度为37℃-80℃，温育时长为12-24h。
9.一种物理交联粘附性水凝胶，其特征在于，利用如权利要求1-6中任意一项所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法制得。
10.如权利要求9所述的一种物理交联粘附性水凝胶在生物医用材料领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，步骤如下：先用α-酮戊二酸和原儿茶酸的水溶液为溶剂溶解壳聚糖，然后温育形成物理交联粘附性水凝胶；温育过程中，α-酮戊二酸的一部分羧基变为醛基、与壳聚糖的氨基反应，同时α-酮戊二酸的一部分羧基再与原儿茶酸的羧基形成反应，脱羧接上酚羟基，得到高粘附强度和抗菌性水凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，所述α-酮戊二酸和原儿茶酸的水溶液中，α-酮戊二酸的浓度为10-30 mg/ml。
3.根据权利要求1或2所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，所述α-酮戊二酸和原儿茶酸的水溶液中，α-酮戊二酸的浓度为10-15 mg/ml。
4.根据权利要求1所述的一种物理交联粘附性水凝胶的一锅法制备方法，其特征在于，所述α-酮戊二酸和原儿茶酸的水溶液中，原儿茶酸的浓度为10-3...
【专利技术属性】
技术研发人员：李日旺，李洁，刘大海，冯慧颖，王秀，王华军，郑小飞，李立华，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：
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