[發明專利]一種抗菌水凝膠及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010384562.6
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111494702B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 林海燕;王維倩;周艷;周健
• 申請（專利權）人: 杭州口腔醫院集團有限公司
• 主分類號: A61L26/00
• 分類號: A61L26/00
• 代理公司: 上海智力專利商標事務所(普通合伙) 31105
• 代理人: 周濤

本發明公開了一種抗菌水凝膠，其包括如下組分：甲基丙烯酸化殼聚糖和抗菌微球，所述抗菌微球為負載有納米銀的海藻酸鈉微球；按質量比計，甲基丙烯酸化殼聚糖：抗菌微球＝10:(0.1～2)。本發明將納米銀負載到海藻酸鈉微球中，實現了納米銀的緩慢釋放。同時，本發明將負載納米銀的海藻酸鈉微球加入甲基丙烯酸化殼聚糖水凝膠中形成含微球的抗菌水凝膠，大大提高了材料的抗菌性能和降低了納米銀的細胞毒性，使納米銀的釋放周期長達10天以上。本發明的抗菌水凝膠安全無毒，抗菌性能好，表現出合適的溶脹和降解行為，具有優異的生物相容性和力學性能，可生物降解和生物吸收，還具有可注射性和止血功能。

技術領域

本發明涉及醫用生物材料技術領域，尤其涉及一種抗菌水凝膠及其制備方法與應用。

背景技術

自從1928年首次發現青霉素以來，抗生素在抗菌領域得到了廣泛的應用。隨著公共衛生和生物醫學技術的發展，許多感染得到了有效的抑制甚至征服。然而，抗生素的使用導致了耐藥微生物的出現，這些微生物很難殺死，這導致全世界每年有超過1300萬人死于傳染病。在先進抗生素獲得批準出現后，相應的耐藥性細菌幾乎立即出現，例如耐氟沙星腸球菌(K-1476)和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)。此外，傳統抗生素還面臨其他問題，如溶解性，過量和細胞毒性。因此，迫切需要一種高效、安全的給藥系統，以降低細菌耐藥風險和抗菌藥物的毒性。

面對來自耐藥病原微生物日益增長的威脅，研究人員一直在研究各種先進的抗菌材料。其中，重金屬離子和天然提取物被發現并應用于抗菌領域。然而，這些材料不僅可以抑制和殺死病原微生物，而且可以殺死人體的正常細胞，從而限制了這些材料的潛在應用。水凝膠是一種三維的多孔材料，由物理或化學交聯的聚合物鏈組成。通過仔細選擇單體和交聯劑，可以開發出所需能力的水凝膠，如親水性和孔隙率，有望用于抗菌領域。殼聚糖是由N-乙酰-D-氨基葡萄糖單體通過β-1,4糖苷鍵連接起來的直鏈狀高分子化合物，具有一定的抗菌性能、生物相容性和可生物降解，無毒，可生物吸收。殼聚糖被認為是一種FDA GRAS(一般認為是安全的)材料，已廣泛應用于許多領域，如制藥學、組織工程、食品添加劑、紡織品等。然而，天然的殼聚糖實際上不溶于有機溶劑，只能被溶解在稀酸水溶液中，從而限制了其在組織工程中的直接應用。目前已采用各種化學修飾來提高殼聚糖的水溶性；比如：與磷酰膽堿-甘油醛的還原胺化，硫酸化，羧甲基化，羧乙基化和N或O-酰化等。很久以前，Ag就被認為是一種抗菌劑。但傳統含銀敷料的細胞毒性大，易殺死人體內的正常細胞，而且存在釋放快等問題。

發明內容

為解決上述現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種抗菌水凝膠及其制備方法與應用。本發明的水凝膠具有良好的抗菌性能，無毒，還具有優異的生物相容性和力學性能，可生物降解和生物吸收，適用于醫用敷料，具有可注射性。

為實現其目的，本發明采取的技術方案包括如下幾方面：

第一方面，本發明提供了一種抗菌水凝膠，其包括如下組分：甲基丙烯酸化殼聚糖和抗菌微球，所述抗菌微球為負載有納米銀的海藻酸鈉微球；按質量比計，甲基丙烯酸化殼聚糖：抗菌微球＝10:(0.1～2)。

優選地，按質量比計，甲基丙烯酸化殼聚糖：抗菌微球＝10:1。抗菌微球的加入量會影響水凝膠的抗菌性能和細胞毒性，當甲基丙烯酸化殼聚糖：抗菌微球＝10:1時，水凝膠的抗菌性能較好，且無細胞毒性。

第二方面，本發明提供了一種所述抗菌水凝膠的制備方法，其包括如下步驟：將甲基丙烯酸化殼聚糖、抗菌微球和光引發劑溶于去離子水中，通過光交聯制得所述抗菌水凝膠。

優選地，以去離子水的體積計，所述甲基丙烯酸化殼聚糖的添加量為8％～20％g/mL；優選為10％g/mL。甲基丙烯酸化殼聚糖的添加量會影響水凝膠的力學性能，當其添加量為10％g/mL時，水凝膠具有較好的韌性，不易碎裂，且較柔軟，不會太硬，更適用于傷口治療。