【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医用材料领域，具体涉及一种光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶，尤其是一种高韧性光交联的透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶伤口敷料及其制备方法和在组织工程中的应用。
技术介绍
1、水凝胶是一种高含水的三维网状结构的高聚物，可以通过改变高聚物材料的交联密度来调控三维网状结构中孔径的大小，做到程序化控制水凝胶材料的含水量，使其在水中维持溶胀但不溶解的状态。由于这种三维网状结构可以很好的模拟细胞外基质，对软体组织进行有针对性地修复与重建，这为组织工程领域提供了新的思路。此外，由于拥有仿似细胞外基质的水凝胶可以维持正常细胞的增殖和分化，并拥有高度匹配缺损部位的能力，其被视为一种比较理想的软组织替代材料，广泛地应用于组织工程领域，如：药物载体、创面修复和组织工程支架等。透明质酸(ha)是一种由d-葡萄糖醛酸和n-乙酰氨基葡萄糖胺交替连接组成的阴离子黏多糖，分布于脊椎动物细胞外基质、皮肤、眼球玻璃体、软骨和关节液等处。透明质酸的理化性质有亲水性、抗氧化性、流化性、黏弹性等。透明质酸的生物学功能与其分子量相关，如高分子量的透明质酸具有抑制炎症反应，抗血管生成，抑制瘢痕生成；而低分子量的透明质酸作用则是促进血管生成，引起炎症反应，促进瘢痕生成。由于内源性透明质酸的作用有限，通过外源性透明质酸制备不同类型的伤口敷料对于伤口修复具有重要意义。另一种天然高聚物材料ε-聚赖氨酸(ε-pl)是一种水溶性的多肽，由于其特有的氨基阳离子，是一种天然的防腐剂，具有广普抗菌，生物可降解等优点，可以通过生物发酵法活得，在生物医学领域被视为一种潜力
2、目前水凝胶的制备方法主要已化学交联、物理交联、光引发聚合、以及酶促交联反应等方式为主，但现有的制备过程中出现批次不稳定，抗菌性能研究较少，且机械性能差问题。
技术实现思路
1、针对上述现有的技术问题，本专利技术提供一种搞韧性光交联的透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌型水凝胶及其制备方法和应用。本专利技术通过光引发自由基聚合、分子间氢键、以及分子间静电吸引，将天然高分子透明质酸/ε-聚赖氨酸交联，固化形成水凝胶，该方法合成工艺简单、机械强度适可、生物相容性良好以及光谱抗菌性，可以广泛应用于伤口皮肤组织表面等生物医用材料领域。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
3、本专利技术提供一种光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，所述方法包括以下步骤：
4、s1：将甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸溶于去离子水中，加入强酸性阳离子离子交换树脂进行离子交换(充分交换一般10-14h，优选12h)，以四丁基氢氧化铵的水溶液调节ph至7.01-7.06，过滤，所得滤液冷冻干燥，得到hama-tba；
5、s2：将步骤s1所述的hama-tba溶于去离子水a中，加入有机溶剂，加入n,n-二异丙基碳二亚胺、1-羟基苯并三唑水合物，在氮气保护下第一次搅拌反应充分(50min以上，50min-2h，在本专利技术的实施例中为1h)后，加入盐酸多巴胺、n,n-二异丙基乙胺、4-二甲氨基吡啶，在氮气保护下第二次搅拌反应22-48h(在本专利技术的实施例中为24h)，所得反应液依次以ph＝5的氯化钠水溶液、去离子水b进行透析(优选在氯化钠水溶液中透析一天，去离子水b中透析(在本专利技术的实施例中透析袋截留分子量为7000da)2～4天)，所得截留液冷冻干燥，得到多巴胺改性的双键化透明质酸；所述的n,n-二异丙基碳二亚胺(dic)与1-羟基苯并三唑水合物(hobt)的摩尔比为1:1～1.5(优选1：1)，所述盐酸多巴胺、n,n-二异丙基乙胺(dipea)与4-二甲氨基吡啶(dmap)的摩尔比为1:1～1.5:0.5～0.6(优选1：1：0.5)；所述hama-tba、1-羟基苯并三唑水合物与盐酸多巴胺的质量比为1：0.85～1.1：1～2(优选1：0.95：1.2)；
6、s3：将步骤s2所述的多巴胺改性的双键化透明质酸、光引发剂溶于水中，加入ε-聚赖氨酸的水溶液，混合均匀，所得水凝胶预聚体系在波长为365-405nm的光照下固化(优选为365nm)，得到所述光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶；在所述水凝胶预聚体系中，所述多巴胺改性的双键化透明质酸的浓度为0.025g/ml～0.04g/ml(优选为0.03g/ml)，所述ε-聚赖氨酸的浓度为0.5g/l～3.5g/l(优选为2.5g/l)。
7、进一步，步骤s1所述的甲基丙烯酸化的透明质酸和强酸性阳离子离子交换树脂的质量比为1:3～4，在本专利技术的实施例中为1：3。
8、在本专利技术的实施例中，步骤s1所述的四丁基氢氧化铵的水溶液的质量分数为40％。进一步，步骤s1中所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸是透明质酸依次与甲基丙烯酸酐、nacl反应得到。进一步，透明质酸的分子量为10万～20万道尔顿，在本专利技术的实施例中为10万道尔顿。
9、在本专利技术的实施例中，步骤s1中所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸按照以下方法制备：向20mg/ml的透明质酸水溶液中加入n，n-二甲基甲酰胺，3～4℃下，加入甲基丙烯酸酐，第一段反应0.5h，调节ph至8-9(多次以1mol/l的氢氧化钠水溶液调节至ph不再变化)，第二段反应过夜(10-14h)，加入nacl，进行第三段反应0.5h；所得反应液倒入无水乙醇中，待反应产物充分析出后离心，所得沉淀溶于水中，以去离子水为透析液进行透析(3～5天)，所得截留液冷冻干燥，得到所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸；所述透明质酸水溶液中透明质酸与所述甲基丙烯酸酐的量比为1g：1.6ml。
10、进一步，所述透明质酸水溶液与n，n-二甲基甲酰胺的体积比为1.5～2：1，在本专利技术的实施例中为1.5：1。
11、进一步，所述的无水乙醇的体积为所述反应液体积的2倍。
12、优选的，所述的透明质酸水溶液中透明质酸的分子量为10万～20万道尔顿，在本专利技术的实施例中为10万道尔顿。
13、进一步，步骤s2中所述去离子水a的体积以所述hama-tba的质量计为65ml/g～72ml/g，在本专利技术的实施例中为67.5ml/g。上述去离子水a、b后的字母只是为了区分不同阶段的物质，方便描述，无其他特殊含义。
14、在本专利技术的一个实施例中，步骤s2中所述有机溶剂为n，n-二甲基甲酰胺或者n,n-二甲基乙酰胺(dmac)(优选n，n-二甲基甲酰胺)。更进一步，步骤s2中所述有机溶剂的体积以所述hama-tba的质量计为155ml/g～160ml/g，在本专利技术的实施例中为157.5ml/g。
15、优选的，步骤s3中所述的ε-聚赖氨酸的分子量为1000～8000道尔顿。在本专利技术的实施例中为3500～5000道尔顿。
16、进一步，步骤s3中所述的固化的时间为50s～70s，优选地，在紫外光照射的条件下，50s就可以快速固化成胶。
17、上述透析中透析袋的截留分子量都为7000da。
【技术保护点】
1.一种光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S1所述的甲基丙烯酸化的透明质酸与强酸性阳离子离子交换树脂的质量比为1:3～4。
3.如权利要求1所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸是透明质酸依次与甲基丙烯酸酐、NaCl反应得到。
4.如权利要求3所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：所述透明质酸的分子量为10万～20万道尔顿。
5.如权利要求3所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸按照以下方法制备：向20mg/ml的透明质酸水溶液中加入N，N-二甲基甲酰胺，3～4℃下，加入甲基丙烯酸酐，第一段反应0.5h，调节pH至8-9，第二段反应过夜，加入NaCl，进行第三段反应0.5h；所得反应液倒入无水乙醇中，待反应产物充分析出后离心，所得
6.如权利要求5所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：所述透明质酸水溶液与N，N-二甲基甲酰胺的体积比为1.5～2：1。
7.如权利要求1所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述去离子水A的体积以所述HAMA-TBA的质量计为65ml/g～72ml/g。
8.如权利要求1所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或者N,N-二甲基乙酰胺，所述有机溶剂的体积以所述HAMA-TBA的质量计为155mL/g～160mL/g。
9.如权利要求1所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述的ε-聚赖氨酸的分子量为1000～8000道尔顿。
10.如权利要求1-9任一项所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述的固化的时间为50s～70s。
...【技术特征摘要】
1.一种光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤s1所述的甲基丙烯酸化的透明质酸与强酸性阳离子离子交换树脂的质量比为1:3～4。
3.如权利要求1所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤s1中所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸是透明质酸依次与甲基丙烯酸酐、nacl反应得到。
4.如权利要求3所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：所述透明质酸的分子量为10万～20万道尔顿。
5.如权利要求3所述的光交联透明质酸/ε-聚赖氨酸抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于：步骤s1中所述甲基丙烯酸酐修饰的透明质酸按照以下方法制备：向20mg/ml的透明质酸水溶液中加入n，n-二甲基甲酰胺，3～4℃下，加入甲基丙烯酸酐，第一段反应0.5h，调节ph至8-9，第二段反应过夜，加入nacl，进行第三段反应0.5h；所得反应液倒入无水乙醇中，待反应产物充分析出后离心，所得沉淀溶于水中，以去离子水为透析液进行透析，所得截...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈枫，陈茂虎，潘文胜，王如月，栾恩慧，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：
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