[發明專利]一種水凝膠的靜電噴涂膜及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011624705.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112851983B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 莫秀梅;李東升;何創龍;吳晶磊
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08J3/075;A61L31/04;A61L31/14;A61L31/16;A61L31/12;A61L27/26;A61L27/54;A61L27/52;A61L27/40;A61L15/22;A61L15/44;C08L89/00;C08L5/08
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 魏峯;黃志達

本發明涉及一種水凝膠的靜電噴涂膜及其制備方法與應用。該方法包括：將形成pH響應型動態化學鍵的前驅體A溶液與前驅體B溶液為原料，進行靜電紡絲或靜電噴霧于同一張薄膜中。該靜電噴涂膜的使用方法簡單，電噴涂薄膜遇水后可以快速轉變為水凝膠，無需使用特殊的配件將多組分的前驅體溶液混合。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料及其制備和應用領域，特別涉及一種水凝膠的靜電噴涂膜及其制備方法與應用。

背景技術

水凝膠是由多種天然或合成高分子材料，通過物理相互作用(比如氫鍵、靜電作用)或化學反應(比如希夫堿反應、邁克爾加成反應)形成的親水性聚合物網絡。由于具有良好的生物相容性與合成機制的多樣性，近年來水凝膠材料被設計成對光、熱、pH、磁、氧化還原等外界刺激做出響應的智能材料，在藥物遞送體系、組織工程支架、傷口止血閉合材料和細胞治療載體等領域被廣泛地研究和報道，其中可注射水凝膠的制劑形式尤其引人關注。這是因為可注射水凝膠在使用過程中可通過微創手術在體內原位形成，大大減輕外科手術造成的創傷，并且其形狀的可塑性較強，這比較適用于形狀不規則的各類組織缺損，加之近年來3D生物打印的研究如火如荼，可注射水凝膠的研究熱度持續不減。

然而目前對于水凝膠的研究過于追求新奇，而忽視了產品放大生產的可操作性以及應用形式(劑型)的便利性。比如，相當數量的可注射水凝膠由兩個以上的組分組成，若各組分在使用前臨時溶解，配制過程非常繁瑣且耗時；若提前將各組分溶解并裝填到注射器中，這些前驅體溶液對滅菌方式與保存條件的要求非常嚴苛，比如高粘度的狀態限制了其采用過濾除菌的方式進行滅菌，水溶液的狀態進行輻照滅菌又將影響終產品的成膠性能，并且這種產品形式一般需要冷鏈運輸與低溫保存，這無形增加了產品的生產成本與風險管理成本。另外，在一些形狀規整的材料表面施用水凝膠材料時，由于水凝膠前驅體溶液的粘度很大，很難涂敷得到厚度均一的水凝膠涂層。因此，非常有必要開發一種水凝膠的新劑型，可以使其生產與使用過程更為簡單便捷，并有助于水凝膠作為粘結或涂層材料，廣泛應用于多層醫用薄膜材料之間的界面粘合以及醫用材料的表面改性。

高壓靜電噴涂技術，包括靜電紡絲(Electrospinning)和靜電噴霧(Electrospraying)，是利用聚合物溶液在電場下噴射,來制備超細纖維或微粒的一種新型加工方法,具有快速、高效、設備簡單、易于操作,而且易于控制制品化學組分和物理性能等優點。近年來,對合成和天然聚合物的靜電噴涂技術不斷研究和發展,使其成為一種新型組織工程多孔支架制備方法。國內外大量研究顯示，通過靜電紡絲或靜電噴霧技術將多種高分子材料共混，可以調控復合材料的機械性能與降解時間，并能將生長因子與小分子藥物添加其中制得新型藥物遞送體系。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種水凝膠的靜電噴涂膜及其制備方法與應用，以填補現有技術中的空白。

本發明提供一種水凝膠的靜電噴涂膜，將形成pH響應型動態化學鍵的前驅體A溶液與前驅體B溶液為原料，進行靜電紡絲或靜電噴霧于同一張薄膜中得到；

所述前驅體A溶液包括以下組分的一種或其任意組合：醛基化多糖，多糖的多巴胺接枝衍生物，醛基化聚乙二醇，醛基化聚己內酯，聚乙二醇的二醇衍生物；

所述前驅體B溶液包括以下組分的一種或其任意組合：胺基化明膠，殼聚糖，殼聚糖衍生物，胺基封端的聚乙二醇，酰肼基封端的聚乙二醇，端氧氨基修飾的聚乙二醇，端苯基硼酸修飾的聚乙二醇；

所述前驅體A溶液和前驅體B溶液含有酸性試劑。

優選地，上述靜電噴涂膜中，所述醛基化多糖包括醛基化葡聚糖、醛基化海藻酸鈉、醛基化透明質酸。

優選地，上述靜電噴涂膜中，所述殼聚糖衍生物包括羧甲基殼聚糖、羧化殼聚糖或殼聚糖鹽酸鹽。

優選地，上述靜電噴涂膜中，所述靜電噴噴涂膜微觀結構呈納米纖維或微米顆粒狀，遇水后靜電噴涂膜所含的各個組分之間產生化學反應，進而轉變為水凝膠。