[發明專利]一種角膜接觸鏡用抗菌抗氧化水凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 202111549250.7
• 申請日: 2021-12-17
• 公開（公告）號: CN114381083B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 周嫻婧;焦澤慧;王佰亮;霍秋譯;王新平
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學上虞工業技術研究院有限公司;浙江理工大學;溫州醫科大學
• 主分類號: C08L33/26
• 分類號: C08L33/26;C08L33/24;C08L5/08;C08L97/00;C08J3/075;C08J3/24;G02C7/04
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 王日精

本發明屬于高分子水凝膠技術領域，具體涉及一種角膜接觸鏡用抗菌抗氧化水凝膠及其制備方法，其中，抗菌抗氧化水凝膠，以重量百分比計，包括如下組分：丙烯酰胺類單體15～20％，季銨化殼聚糖1～1.5％，交聯劑0.01～0.05％，引發劑0.01～0.05％，促進劑0.03～0.08％，余量為水。本發明的抗菌抗氧化水凝膠具有良好的透光率、力學性能、抗菌抗氧化能力以及生物相容性，可用作治療細菌性角膜炎的水凝膠接觸鏡材料。

技術領域

本發明屬于高分子水凝膠技術領域，具體涉及一種角膜接觸鏡用抗菌抗氧化水凝膠及其制備方法。

背景技術

細菌性角膜炎是一種因受傷或佩戴隱形眼鏡后角膜細菌感染引起的眼部疾病，會導致角膜穿孔和基質損傷等并發癥。目前臨床一般采用含廣譜抗生素的滴眼液治療細菌性角膜炎。但是受給藥方式的限制，抗生素滴眼液的藥物利用率低，只有不到5％的藥物能夠真正到達感染區域。此外，細菌感染通常伴隨著免疫系統的炎癥和通過活性氧產生的氧化應激損傷。過量的活性氧會導致正常細胞功能受損甚至誘導細胞死亡。

與其他抗菌劑相比，抗菌聚合物對細菌表現出顯著的選擇性，被認為是下一代殺菌劑。抗菌聚合物根據其抗菌機制可分為兩類：接觸活性聚合物和釋放殺菌劑的聚合物，前者通常帶有陽離子電荷，通過與帶負電荷的細菌膜相互作用直接抑制細菌生長；后者釋放殺菌劑以滅活細菌，例如抗生素或其他強抗微生物活性物質(如金屬納米顆粒)。

水凝膠是由交聯的親水聚合物組成的軟材料，因其高含水量、可調的力學性能、良好的生物相容性等被廣泛應用于組織工程和醫療領域，如人工關節、角膜接觸鏡、醫用敷料等。水凝膠可作為抗菌聚合物載體裝載抗生素或納米顆粒，進而通過接觸或釋放殺菌劑來抑制細菌感染，例如，公告號為CN102316832B的專利文獻公開的藥物緩釋性水凝膠角膜接觸鏡。然而，水凝膠中抗生素的持續藥物釋放仍不能解決耐藥菌產生的問題，并且金屬和金屬氧化物納米顆粒對哺乳動物細胞具有高細胞毒性。因此，僅通過接觸而不是釋放藥物或納米顆粒就能滅活細菌的抗菌材料將更安全可靠。

發明內容

基于現有技術中存在的上述缺點和不足，本發明的目的之一是至少解決現有技術中存在的上述問題之一或多個，換言之，本發明的目的之一是提供滿足前述需求之一或多個的一種角膜接觸鏡用抗菌抗氧化水凝膠及其制備方法。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種角膜接觸鏡用抗菌抗氧化水凝膠，以重量百分比計，包括如下組分：

丙烯酰胺類單體15～20％，季銨化殼聚糖1～1.5％，交聯劑0.01～0.05％，引發劑0.01～0.05％，促進劑0.03～0.08％，余量為水。

作為優選方案，抗菌抗氧化水凝膠，還包括以重量百分比計的以下組分：單寧酸0.001～1.5％。

本發明的角膜接觸鏡用抗菌抗氧化水凝膠，以聚丙烯酰胺類水凝膠作為基體，通過將季銨化殼聚糖和單寧酸引入聚丙烯酰胺類水凝膠網絡中形成新的物理交聯鍵(氫鍵、π-π相互作用、陽離子-π相互作用)來形成半互穿網絡，以增強機械強度。季銨化殼聚糖主要提供抗菌性能，單寧酸主要提供抗氧化性能，二者具有協同性；通過調控體系中各組分的含量，獲得一系列具有抗菌抗氧化性能的可用于治療細菌性角膜炎的水凝膠角膜接觸鏡。

作為優選方案，所述丙烯酰胺類單體為丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺或N,N-雙甲基丙烯酰胺。

作為優選方案，所述季銨化殼聚糖的結構式為：

其中，x/(x+y)為季銨化比例，控制在40～70％。

作為優選方案，所述交聯劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺，所述引發劑為過硫酸鉀或過硫酸銨，所述促進劑為N,N,N’,N’-四甲基乙二胺。

本發明還提供如上方案所述的抗菌抗氧化水凝膠的制備方法，包括以下步驟：