[發明專利]一種可抗菌水凝膠及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202210184862.9
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114601965A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 孫漩嶸;蔡悅;章華偉;王鴻
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: A61L27/20
• 分類號: A61L27/20;A61L27/18;A61L27/50;A61L27/52;A61L27/54;C08B37/08
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 冷紅梅

本發明公開一種可抗菌水凝膠及其制備方法與應用，其為醛基封端的三嵌段共聚物F127上負載有疏水性抗菌劑且自交聯有氨基化殼聚糖的聚合物，可集廣譜抗菌、自愈合、可注射功能于一體。本申請的水凝膠集廣譜抗菌、自愈合、可注射功能于一體，機械性能好，易于拉伸和壓縮，且無需添加其他化學物質，具有優異的細胞相容性、制備效率高；本發明制備水凝膠的方法打破了打破常規方法的先成膠后負載抗菌劑的思路，而進行先負載再成膠，對于疏水性抗菌劑而言，疏水性抗菌劑的負載位點更多，負載限制更小。

技術領域

本發明涉及水凝膠技術領域，具體涉及一種可抗菌水凝膠及其制備方法與應用。

技術背景

水凝膠是三維交聯的親水性高分子材料，能夠吸收并保持一定的水分，但不溶解于水，具有良好的三維架構和與細胞外基質相似的結構，因此具有良好的生物相容性，能夠吸收傷口滲出液或血液并保持環境濕潤，不與組織粘連從而避免更換敷料時帶來的二次損傷，廣泛運用于創傷敷料、藥物緩釋基質、人體軟組織填充等技術領域。

但正是由于水凝膠中的水分含量高，其容易滋生細菌，為了抑制細菌滋生，開發具有抗菌功能的水凝膠尤為重要。

相關技術中，為使得水凝膠具備抗菌功能，可通過模板法、冷凍干燥法、相分離法制備水凝膠后再裝載抗菌性藥物，如中國專利CN202011589791.8公開了一種抗菌劑均勻分散且釋放可控的抗菌水凝膠的制備方法，形成的復合型水凝膠具有較好的抗菌穩定性和抗菌持久性，而抗菌性藥物分為親水性藥物及疏水性藥物，但該方法只適用于復合親水性的抗菌劑，無法負載疏水性的抗菌劑如用于抑制金黃色葡萄球菌滋生的金黃霉素A，抗菌范圍窄，另一方面，這類水凝膠均為預成支架型，機械性能差，一經破壞，無法實現自愈合。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種可抗菌水凝膠及其制備方法與應用，可集廣譜抗菌、自愈合、可注射功能于一體。

根據本發明的第一方面，提供一種可抗菌水凝膠，其為醛基封端的三嵌段共聚物F127上負載有疏水性抗菌劑且自交聯有氨基化殼聚糖的聚合物。

本申請中，通過多重作用實現廣譜抗菌的效果：首先，三嵌段共聚物F127作為兩親性材料，具有非極性的疏水基團，可與疏水性抗菌劑的疏水側基通過疏水相互作用結合，實現對疏水性抗菌劑的負載；其次，經醛基封端的三嵌段共聚物F127可與氨基化殼聚糖發生醛氨縮合自交聯形成席夫堿鍵，而席夫堿本身也具備抗菌性能；再者，殼聚糖上帶正電荷的氨基集團可通過靜電吸附的方式分解細菌的細胞壁。

同時，本申請所述的可抗菌水凝膠，由于醛基封端的三嵌段共聚物F127與氨基化殼聚糖的聚合物可在生理條件下發生可逆的化學交聯，形成動態席夫堿鍵，且由于三嵌段共聚物F127是在水中可以進行自組裝形成微型膠束，在水凝膠網絡中這種微型膠束也充當動態的交聯劑，因此本申請的水凝膠網絡中同時存在動態化學鍵，即席夫堿和動態物理作用，即膠束交聯，賦予該水凝膠的優異的自愈合性能，當受到外界壓力被破壞時，也能自行修復。

另外，殼聚糖和三嵌段共聚物F127都具有良好的生物相容性， 經改性后的醛基封端的三嵌段共聚物F127以及氨基化殼聚糖的水溶性增加，自交聯后結構不變，具備可注射性，可用作軟組織填充物。

值得一提的是，由于醛基封端的三嵌段共聚物F127作為水凝膠的動態微型交聯劑使用，因此當水凝膠收到外部擠壓或者拉伸作用時，醛基封端的三嵌段共聚物F127可以在負載時耗散一部分能量，并且在卸載時重新恢復其原始結構，因此該水凝膠被賦予易于拉伸和壓縮的良好機械性能。

作為本發明的優選，所述疏水性抗菌劑為金黃霉素A，將金黃霉素A負載于本申請的可抗菌水凝膠中，一方面克服金黃霉素A本身因水溶性差而生物利用率低的問題，另一方面實現對金黃色葡萄球菌的抑制。