[發(fā)明專利]一種點(diǎn)擊化學(xué)制備帶有季銨鹽結(jié)構(gòu)的聚乙二醇抗菌水凝膠

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810426576.2
• 申請(qǐng)日: 2018-05-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108395550A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周超;雷冰華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J3/075
• 分類號(hào): C08J3/075;C08L71/02;A61L26/00;C08G65/332;C08G65/333;C08G65/334
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明屬于醫(yī)用材料領(lǐng)域，尤其涉及一種“點(diǎn)擊化學(xué)”制備規(guī)整結(jié)構(gòu)的季銨鹽/聚乙二醇抗菌水凝膠。本發(fā)明采用氨基?環(huán)氧開(kāi)環(huán)的方式控制聚乙二醇末端和鏈中間精確控制交聯(lián)點(diǎn)數(shù)，并采用巰基?烯或巰基?炔“點(diǎn)擊化學(xué)”制備帶有季銨鹽官能團(tuán)的規(guī)整抗菌型水凝膠。本發(fā)明制備的水凝膠不僅具有較好的機(jī)械強(qiáng)度，而且通過(guò)抗菌測(cè)試表明，帶有季銨鹽的水凝膠能有效得殺滅金黃色葡萄球菌，因此可以作為抗感染的生物醫(yī)用材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，尤其涉及一種“點(diǎn)擊化學(xué)”制備帶有季銨鹽結(jié)構(gòu)的聚乙二醇抗菌水凝膠。

背景技術(shù)

在戰(zhàn)場(chǎng)上，受自然災(zāi)害影響的災(zāi)區(qū)或者是在醫(yī)院里，細(xì)菌感染無(wú)處不在。尤其是近幾年，細(xì)菌的快速傳播使得在抗菌方面的治療變得尤其復(fù)雜和困難。為了解決抗菌問(wèn)題，科學(xué)家研制了抗菌型水凝膠，如今抗菌型水凝膠成為抗感染和傷口愈合的重要醫(yī)用材料。這是由于抗菌型水凝膠是由含有抗菌劑的親水聚合物組成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種抗菌凝膠能傳遞和釋放小分子抗菌藥物，破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜，從而達(dá)到殺菌的目的。

據(jù)報(bào)道，一些采用陽(yáng)離子聚合物制備的水凝膠，例如：采用聚有機(jī)磷腈-聚乙烯亞胺共聚物，抗菌多肽，聚賴氨酸和聚對(duì)苯撐乙炔-DNA共聚物等為原料制備抗菌凝膠，這些凝膠已經(jīng)被應(yīng)用于抗菌涂敷材料中。但是，這些抗菌水凝膠的抗菌效果不佳，這是由于他們無(wú)法在細(xì)胞膜上分散。還有一類抗菌劑如納米銀離子，阿莫西林，季銨鹽，雙氯苯雙胍己烷和米諾環(huán)素等，可以通過(guò)共價(jià)鍵的形式，固定在水凝膠的聚合物鏈上。這類凝膠制備簡(jiǎn)單而且容易商業(yè)化。

最近幾年，“點(diǎn)擊化學(xué)”廣泛應(yīng)用于制備規(guī)整結(jié)構(gòu)且具有較好機(jī)械性能的功能凝膠，包括：銅催化疊氮-炔“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)，無(wú)銅催化疊氮-炔“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)，Diels-Alder反應(yīng)，和硫醇-烯“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)等。這主要?dú)w因于“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)速度快，產(chǎn)率高，反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。在以上的“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)中，以硫醇-烯“點(diǎn)擊化學(xué)”為代表的無(wú)金屬催化的“點(diǎn)擊化學(xué)”反應(yīng)由于其是紫外光引發(fā)的反應(yīng)速度快，無(wú)副反應(yīng)，反應(yīng)條件簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此在生物醫(yī)學(xué)材料的制備中具有極大的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中醫(yī)用抗菌敷料機(jī)械性能較差的缺陷，提供一種“點(diǎn)擊化學(xué)”制備帶有季銨鹽結(jié)構(gòu)的聚乙二醇抗菌水凝膠。

一種“點(diǎn)擊化學(xué)”制備帶有季銨鹽結(jié)構(gòu)的聚乙二醇抗菌水凝膠，包括以下步驟：

(1)烯丙基胺或炔丙基按與末端帶有環(huán)氧官能團(tuán)的線性聚乙二醇的采用“氨基-環(huán)氧”開(kāi)環(huán)反應(yīng)聚合形成含有烯鍵或炔基鍵官能團(tuán)的線性聚乙二醇，或者是帶有環(huán)氧官能團(tuán)的烯鍵或炔基鍵化合物與末端帶有氨基官能團(tuán)的線性聚乙二醇的采用“氨基-環(huán)氧”開(kāi)環(huán)反應(yīng)制備含有烯鍵或炔基鍵官能團(tuán)的線性聚乙二醇；

(2)鹵代丙酸接枝到含有烯鍵或炔基鍵官能團(tuán)的線性聚乙二醇聚合物鏈中；

(3)將含有鹵代丙酸和烯鍵或炔基鍵官能團(tuán)的線性聚乙二醇聚合物用三乙胺將鹵代官能團(tuán)季銨化；

(4)將巰基丙酸通過(guò)縮合反應(yīng)修飾到線性或支化的聚乙二醇聚合物鏈末端作為交聯(lián)劑；

(5)將含有季銨鹽官能團(tuán)和烯鍵(炔基鍵)的官能團(tuán)修飾的線性或支化聚乙二醇與末端巰基修飾的線性或支化的聚乙二醇在紫外光引發(fā)劑條件下，采用紫外光引發(fā)巰基-烯“點(diǎn)擊化學(xué)”或巰基-烯“點(diǎn)擊化學(xué)”方式制備抗菌水凝膠。

優(yōu)先地，在步驟(1)中所使用的反應(yīng)溶劑為甲醇，反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)時(shí)間2周，帶有環(huán)氧官能團(tuán)的線性聚乙二醇與烯丙基胺或炔丙基胺的反應(yīng)摩爾比為1/1(濃度為50％)，反應(yīng)結(jié)束后在乙醚中沉淀，過(guò)濾，干燥；

優(yōu)先地，步驟(1)中所述帶環(huán)氧官能團(tuán)的線性聚乙二醇分子量為500-10000；