[發明專利]一種具有固有抗菌性能的聚磷腈基水凝膠的制備及應用

在審

• 申請號: 202310298896.5
• 申請日: 2023-03-24
• 公開（公告）號: CN116462859A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 王華南;張振檸;俞豪杰;張華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L85/02;C08L29/04;C08G79/025;A61K31/80;A61K9/06;A61P31/04;A61P17/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 趙杭麗

本發明提供一種具有固有抗菌性能的聚磷腈基水凝膠的制備及應用，通過溴乙酸乙酯對聚磷腈進行改性，得到了季銨鹽接枝的聚合物PZBA，由季銨鹽接枝的聚磷腈基聚合物(PZBA)和聚乙烯醇(PVA)交聯后形成。本發的聚磷腈基水凝膠(PZBA?PVA水凝膠)可下調促炎細胞因子具有抗炎作用并上調生長因子的表達水平促進組織再生。本發明制備的水凝膠具有良好的組織粘附性，生物相容性和抗菌性，對于感染傷口起到抗菌和促進傷口愈合的作用，可制備抗菌和促進傷口愈合藥物。

技術領域

本發明屬于生物材料應用領域，涉及一種具有固有抗菌性能的聚磷腈基水凝膠的制備及應用。

背景技術

傷口感染是由于傷口組織中微生物過載，使傷口愈合過程受到干擾，導致傷口修復時間延長，從而造成難以愈合的慢性傷口，甚至會造成機體死亡。在臨床上抗生素廣泛用于根除有害細菌，但隨著耐藥細菌種類的增加，抗生素耐藥和過量使用問題成為人們對抗生素使用的主要擔憂。作為一種替代方法，銀、金納米顆粒等金屬基材料具有良好的殺菌效果。盡管這些金屬納米顆粒用量較低，但其對于細胞和組織的毒性不容小覷。銀納米顆粒對DNA、線粒體和紅細胞具有破壞作用。金納米顆粒通過誘導ROS的產生損害細胞活力，通過破壞細胞骨架影響細胞增殖和遷移。生物性天然抗菌聚合物由于無毒和良好的生物相容性，近年來得到了廣泛的發展。殼聚糖及其衍生物是最著名的天然抗菌聚合物之一。而殼聚糖對pH值敏感，當pH值達到7.0時，其抑菌活性隨之消失。因此，開發具有固有抗菌性能、無毒、副作用小的合成聚合物是另一個研究熱點。通過合成含有抗菌成分的聚合物，包括多肽和兩性離子，使聚合物具有固有的抗菌活性。季銨鹽(QA)是一種常用的兩性抗菌離子，已被廣泛應用于合成聚合物中，對革蘭氏陽性細菌和革蘭氏陰性細菌均表現出良好的抗菌活性。帶正電荷的QA與帶負電荷的細菌膜之間的靜電相互作用導致細菌膜破裂和細菌死亡。

聚磷腈是一種獨特的合成聚合物，其結構可控，可引入官能團，具有優異的生物相容性和生物利用度，且降解產物無毒性，這些特征使其成為生物醫學材料應用的良好候選者。為了將聚合物穩定應用于創面，粘性水凝膠由于其可拉伸和可粘附的特性、透氣性和維持細胞生長的濕潤環境的能力，已被廣泛用作創面敷料的載體。相比傳統的創面敷料如繃帶需要二級敷料支撐，具有固有抗菌特性的黏附水凝膠更容易附著并貼合不規則創面，同時更有效地提供抗菌活性。

因此開發出一種具有固有抗菌性能的合成聚合物水凝膠對于加速感染傷口的愈合具有重要意義。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供一種具有固有抗菌性能的聚磷腈基水凝膠的制備方法，通過以下步驟實現：

(1)將六氯三磷腈(HCCP，4002.1mg)在250℃下熱開環聚合，隨后所得產物在甲苯中溶解，再將正己烷注入其中，所得沉淀真空干燥后得到聚二氯磷腈(PDCP)。

(2)將PDCP(1.8037g)溶解于四氫呋喃(THF，100mL)中，將N,N-二甲基乙二胺(DMAEA，4.1135g)溶解于THF(50mL)中并加入三乙胺(TEA，6.5ml)，40℃攪拌2h，隨后加到PDCP溶液中，0℃攪拌30min。所得混合物升溫至30℃反應48h，3000rpm離心30min，取沉淀溶解于去離子水中并進行透析(5天，截留量3500)，干燥后得到聚N,N-二甲基乙二胺磷腈(PDAP)。

(3)將PDAP(1.0031g)溶于無水甲醇(MeOH，200ml)中，再將3-溴甲基苯硼酸(BPBA，788.2mg)溶解于MeOH(20ml)中，將BPBA溶液加進PDAP溶液中，40℃攪拌48h，透析后(5天，截留量3500)冷凍干燥，得到聚[(N,N-二甲基乙二胺)-g-(N,N,N,N-二甲基胺乙基對甲基苯硼酸溴化銨)]磷腈(PPBA)。