[發(fā)明專利]一種殺菌、低細(xì)菌粘附、細(xì)菌釋放的抗菌水凝膠及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910516312.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110330658B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊晉濤;吳家慧;袁靜鋒;鐘明強(qiáng);陳楓;范萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G81/02
• 分類號(hào): C08G81/02;C08F212/14;C08F220/32;C08F220/58;C08F220/54;C08F220/06;A61L26/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發(fā)明屬于水凝膠領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種殺菌、低細(xì)菌粘附、細(xì)菌釋放的抗菌水凝膠的制備方法，包括：1)將響應(yīng)型單體與環(huán)氧單體混合后進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)，得到含環(huán)氧基響應(yīng)型聚合物；2)將含環(huán)氧基響應(yīng)型聚合物與含環(huán)氧基親水型聚合物混合溶于溶劑中，加入含氨基的殺菌劑進(jìn)行環(huán)氧開(kāi)環(huán)反應(yīng)得到。本發(fā)明還公開(kāi)了上述制備方法制得的殺菌、低細(xì)菌粘附、細(xì)菌釋放的抗菌水凝膠及其在作為傷口敷料中的應(yīng)用。本發(fā)明方法制備過(guò)程簡(jiǎn)單高效，得到的水凝膠功能全面且生物相容性較好，在生物醫(yī)學(xué)、組織工程領(lǐng)域有廣闊的研究前景，為功能材料的制備提供了新思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水凝膠領(lǐng)域，具體涉及一種殺菌、低細(xì)菌粘附、細(xì)菌釋放的抗菌水凝膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

細(xì)菌廣泛存在于自然界并且部分細(xì)菌的附著和繁殖嚴(yán)重威脅著人類的健康和正常生活。據(jù)統(tǒng)計(jì)，約60-70％的醫(yī)院感染都與生物材料相關(guān)感染有關(guān)。通過(guò)構(gòu)建抗菌表面抵抗細(xì)菌的附著和增殖生長(zhǎng)對(duì)人類健康具有重要意義。目前抗菌方式主要分為三類，分別是殺菌、抗細(xì)菌黏附以及細(xì)菌釋放，且逐漸向多功能抗菌方式發(fā)展。

水凝膠由于其固有的透明性、柔軟性以及生物相容性在傷口敷料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。這是由于一方面，柔軟性和高粘著性使水凝膠能夠緊緊覆蓋傷口，為傷口提供充分的保護(hù)，避免機(jī)械損傷；另一方面，水凝膠的親水性三維網(wǎng)絡(luò)可以吸收創(chuàng)面滲出液，保護(hù)創(chuàng)面不脫水。

公開(kāi)號(hào)為CN107868260A的專利申請(qǐng)文獻(xiàn)公開(kāi)了一種低細(xì)菌粘附、殺菌并可再生的新型水凝膠的制備方法，包括UV聚合反應(yīng)、酯化反應(yīng)、ATRP反應(yīng)和載銀反應(yīng)，該方法制得的水凝膠生物相容性差，不適合應(yīng)用為傷口敷料，且該制備方法十分繁瑣，不適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。

目前的抗菌水凝膠還是存在制備過(guò)程復(fù)雜、生物相容性差、功能單一等問(wèn)題，因此，開(kāi)發(fā)出一種用于傷口敷料的制備方法簡(jiǎn)單、生物相容性好的多功能抗菌水凝膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和潛在價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一種殺菌、低細(xì)菌粘附、細(xì)菌釋放的抗菌水凝膠的制備方法，不僅簡(jiǎn)化了制備過(guò)程，減少了生產(chǎn)成本，還提高了水凝膠的生物相容性。

本發(fā)明的另一目的還在于提供了上述方法制得的殺菌、低細(xì)菌粘附、細(xì)菌釋放的抗菌水凝膠及其在傷口敷料中的應(yīng)用。

一種殺菌、低細(xì)菌粘附、細(xì)菌釋放的抗菌水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

(1)將響應(yīng)型單體與環(huán)氧單體混合后進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)，得到含環(huán)氧基響應(yīng)型聚合物；

(2)將含環(huán)氧基響應(yīng)型聚合物與含環(huán)氧基親水型聚合物混合溶于溶劑中，加入含氨基的殺菌劑進(jìn)行環(huán)氧開(kāi)環(huán)反應(yīng)得到所述抗菌水凝膠。

本發(fā)明方法利用自由基共聚反應(yīng)將環(huán)氧官能團(tuán)分別引入刺激響應(yīng)聚合物和親水型聚合物鏈上，再將含環(huán)氧官能團(tuán)的共聚物與含氨基的殺菌劑進(jìn)行環(huán)氧開(kāi)環(huán)反應(yīng)，形成了含親水型組分、響應(yīng)型組分且負(fù)載有殺菌劑的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，制得了生物相容性優(yōu)異，且集殺菌、防污及脫附為一體的多功能水凝膠。

本發(fā)明制得的多功能水凝膠是由于體系中存在的親水性組分使其能有效地抵抗細(xì)菌的黏附；而體系中的殺菌劑能使水凝膠有效殺死粘附在材料表面的細(xì)菌；當(dāng)體系中響應(yīng)性聚合物含量到達(dá)一定時(shí)，水凝膠可以響應(yīng)外界條件變化改變自身物理化學(xué)性質(zhì)，從而使得水凝膠具有智能響應(yīng)的特點(diǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)粘附在水凝膠表面死亡細(xì)菌的脫附，實(shí)現(xiàn)水凝膠表面功能再生。

步驟(1)中，所述的響應(yīng)型單體為溫度響應(yīng)型單體N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)、pH響應(yīng)型單體甲基丙烯酸(MAA)或鹽響應(yīng)型單體二甲基-(4-乙烯苯基)銨丙磺酸內(nèi)鹽(DVBAPS)。

所述的環(huán)氧單體為甲基丙烯酸縮水甘油醚(GMA)、甲基丙烯酸(縮水甘油氧)乙酯或4-羥基丁基丙烯酸酯縮水甘油醚。

步驟(2)中，所述的含環(huán)氧基親水型聚合物由親水型單體與環(huán)氧單體混合后進(jìn)行自由基共聚反應(yīng)得到。