[發(fā)明專利]一種可注射抗菌互穿雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011314923.6
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112300420B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石賢愛;張梓博;楊建民;鄒志鋒;李兢思;黃鈺鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: C08J3/28
• 分類號: C08J3/28;C08J3/24;C08J3/075;C08L89/00;C08L5/02;C08L77/04;A61L26/00
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 俞舟舟;蔡學(xué)俊

本發(fā)明公開了一種可注射抗菌互穿雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法和應(yīng)用，通過氧化葡聚糖上的醛基與ε?聚賴氨酸上的氨基發(fā)生席夫堿反應(yīng)形成第一層網(wǎng)絡(luò)，甲基丙烯?；髂z光聚合形成第二層網(wǎng)絡(luò)，第一層網(wǎng)絡(luò)的氧化葡聚糖的多余醛基再與第二層網(wǎng)絡(luò)的甲基丙烯?；髂z的氨基發(fā)生席夫堿反應(yīng)，使得第一層網(wǎng)絡(luò)與第二層網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)生化學(xué)交聯(lián)形成互穿的雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度，以滿足傷口的護(hù)理需求；同時(shí)ε?聚賴氨酸賦予其良好的抗菌活性和生物相容性。該水凝膠對MRSA感染性SD大鼠傷口具有促進(jìn)愈合作用，本發(fā)明的制備方法操作簡便、原料綠色、廉價(jià)，制得的水凝膠抗菌性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、力學(xué)性能好，適用于不規(guī)則和感染性傷口。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用敷料領(lǐng)域，具體涉及一種可注射抗菌互穿雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

皮膚是人體與外界環(huán)境之間的天然屏障，在體內(nèi)平衡和防止微生物入侵方面起著重要作用。皮膚受傷可能對人體構(gòu)成嚴(yán)重的健康風(fēng)險(xiǎn)，不正確的處理方式會引起進(jìn)一步的并發(fā)癥，在發(fā)生皮膚損傷后，需要立即覆蓋傷口，以保護(hù)組織免受有害物質(zhì)的侵害，并防止液體流失。

在臨床上，理想的敷料應(yīng)有助于加速傷口愈合過程，并作為抗生素來避免傷口感染。如今，許多天然和合成聚合物，例如多肽、明膠、殼聚糖和多糖，已經(jīng)應(yīng)用于水凝膠敷料，這些敷料具有保持傷口環(huán)境濕潤、吸收多余滲液、防止外源性感染、透氣、允許外界氣體交換等特點(diǎn)。但大多敷料需要頻繁更換，不適應(yīng)不規(guī)則傷口，容易造成二次傷害，并且不能有效殺死細(xì)菌，也不能保持傷口濕潤的環(huán)境?；诖?，可注射抗菌水凝膠敷料受到了廣泛的關(guān)注，它主要由抗菌材料和天然高分子材料結(jié)合組成，可以模擬天然皮膚的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而在保持傷口濕潤的前提下，有效抗菌，適用不同類型傷口。

水凝膠天然高分子材料及其衍生聚合物所組成的水凝膠，由于其結(jié)構(gòu)中的含水量高、具有高度的仿生性（即物理性質(zhì)與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)相似）等特點(diǎn)，因此可以很好地模擬人體組織結(jié)構(gòu)，并在組織工程和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是單層網(wǎng)絡(luò)的水凝膠由于結(jié)構(gòu)單一，往往不能承受太大的應(yīng)力和形變，這在很大程度上限制了水凝膠的應(yīng)用；并且，單一網(wǎng)絡(luò)的水凝膠通常不具有抗菌作用，其只能夠應(yīng)對普通傷口，不能夠?qū)Ω腥拘院屠^發(fā)性創(chuàng)傷發(fā)揮作用，而繼發(fā)性和感染性傷口每年導(dǎo)致死亡的病例很多，沒有及時(shí)的治療容易導(dǎo)致傷口潰瘍或者截肢，給患者和家庭帶來嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。因此開發(fā)一種抗菌水凝膠來解決當(dāng)前的一些難題迫在眉睫。

雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠是在傳統(tǒng)單一網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，將剛性的第一網(wǎng)絡(luò)和柔性第二網(wǎng)絡(luò)協(xié)同起來共同承擔(dān)抵抗外力的作用。申請公布號為CN102784414A的中國專利公開了一種由氧化葡聚糖、氨基化明膠和四臂聚乙二醇丙烯酸酯組成的可注射雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠，氧化葡聚糖和氨基化明膠通過希夫堿反應(yīng)形成第一交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，四臂聚乙二醇丙烯酸酯在光引發(fā)劑的存在下由紫外光引發(fā)交聯(lián)形成獨(dú)立的第二交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。但該交聯(lián)雙網(wǎng)絡(luò)中兩個(gè)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是單獨(dú)存在的，除了物理纏結(jié)之外兩個(gè)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間并沒有任何化學(xué)交聯(lián)，這種雙交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)凝膠的機(jī)械強(qiáng)度不高，不能滿足深度傷口的護(hù)理需求；同時(shí)，上述雙交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)凝膠也不具備抗菌作用，需要通過額外添加抗生素等化學(xué)抗菌劑的方式來賦予其抗菌作用，并且，兩個(gè)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間并沒有任何化學(xué)交聯(lián)也會影響化學(xué)抗菌劑的緩釋效果。因此，制備一種可注射抗菌互穿雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠既能滿足商業(yè)敷料要求，同時(shí)，還具有良好抗菌效果和生物相容性，互穿雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，進(jìn)一步提高水凝膠的力學(xué)性能，適用于不規(guī)則和深度傷口，使其具有更廣泛的應(yīng)用，成為了本領(lǐng)域工作者需解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一是提供一種可注射抗菌互穿雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備方法，其所制得雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠不僅具有雙層結(jié)構(gòu)，并且，雙層結(jié)構(gòu)之間存在化學(xué)交聯(lián)，進(jìn)一步提高雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的機(jī)械性能，同時(shí)，還具有良好持久的抗菌性能，適用于不規(guī)則傷口的愈合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種可注射抗菌互穿雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的制備方法，包括如下步驟：

（1）制備甲基丙烯酰化明膠和氧化葡聚糖