CN109529101B - 可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料及其制备方法，用于解决现有伤口敷料不能降解的技术问题。技术方案是伤口敷料由柔性网络和刚性网络两部分组成。柔性网络包括多羧基聚合物与金属离子，刚性网络是含有二硫键的聚丙烯酰胺网络。由于引入二硫键基团，赋予其响应苯基‑2,4,6‑三甲基苯甲酰基次膦酸盐快速降解行为，进而实现所述水凝胶伤口敷料在二次换药过程中的快速降解。同时可携带水溶性药物、生物活性因子、缓释载体等赋予水凝胶伤口敷料抗菌、抗炎、促愈合等功能。该水凝胶伤口敷料经过紫外光聚合一步法制成，工艺简单，反应条件温和，制备效率高。由于本发明具有良好生物相容性，在皮肤损伤修复方面表现出极大的优势。

Description

可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料，还涉及这种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料的制备方法。
背景技术
皮肤损伤是人体最为常见的损伤之一，不合理的治疗方案常常会危害人体健康，例如引发细菌感染、组织脱水，甚至更为严重的二次创伤等。因此，设计可以加快伤口封闭、促进伤口愈合的新型伤口敷料在现代医学中具有重要的临床意义。水凝胶医用敷料是近年来颇受青睐的一种新型创伤敷料，具有吸收创面渗出液、促进伤口愈合的作用，适用于真皮浅层及其以上的浅表性创面及手术缝合后切口护理。
传统的水凝胶敷料仍然存在缺乏固有抗菌性能从而引发伤口感染、机械性能较弱为病患带来不适感、粘合性能较弱无法贴合皮肤等一系列问题，在治疗效果和使用体验方面都限制了其进一步应用。近年来，随着研究的不断深入，赋予水凝胶伤口敷料抗菌、止血等功能成为这一领域的研究热点。Zhao等人[Biomaterials,2017,122,34-47.]将季铵盐化壳聚糖-g-聚苯胺与对苯二甲醛功能化修饰的聚乙二醇混合，通过氨基和醛基的席夫碱反应，形成强韧型的具有抗菌、止血功能的伤口敷料，表现出比商用TegadermTM膜更好的体内凝血效果和促伤口愈合功能。Fan等人[Adv.Funct.Mater.2014,24,3933-3943]利用还原法将纳米银沉积在石墨烯片层上获得复合物，然后引入到聚丙烯酸凝胶中，表现出了良好的抗菌和促进伤口愈合的功能。伤口敷料需要定期更换以促进伤口的快速愈合，但在处理二度烧伤的伤口过程中，更换敷料时会造成伤口的撕扯，产生的疼痛有时甚至大于伤口本身的疼痛。因此，减轻患者在伤口处理过程中的痛苦是医学界重要的研究课题，也对可快速降解伤口敷料的制备提出了更高的要求。据申请人所知，目前关于可快速降解伤口敷料的研究报道较少。可快速降解伤口敷料不仅能够在伤口处快速凝胶化，并且可以按照需要在一定情况下快速溶解，进而避免二次换药造成的损伤。因此，为了解决手术缝合造成的结疤、换药疼痛、促愈合、止血、抗菌等问题，开发新型的可快速降解多功能水凝胶伤口敷料具有重要的临床应用意义和市场价值。
发明内容
为了克服现有伤口敷料不能降解的不足，本发明提供一种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料及其制备方法。伤口敷料由柔性网络和刚性网络两部分组成。柔性网络包括多羧基聚合物与金属离子，刚性网络是含有二硫键的聚丙烯酰胺网络。由于引入二硫键基团，赋予其响应苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸盐快速降解行为，进而实现所述水凝胶伤口敷料在二次换药过程中的快速降解。同时可携带水溶性药物、生物活性因子、缓释载体等赋予水凝胶伤口敷料抗菌、抗炎、促愈合等功能。该水凝胶伤口敷料经过紫外光聚合一步法制成，工艺简单，反应条件温和，制备效率高。由于本发明具有良好生物相容性，在皮肤损伤修复方面表现出极大的优势。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料，其特点是：由柔性网络和刚性网络两部分组成。柔性网络包括多羧基聚合物与金属离子，刚性网络是含有二硫键的聚丙烯酰胺网络。
一种上述可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料的制备方法，其特点是包括以下步骤：
将0.2-50％wt/v的含多羧基的聚合物溶于水中，震荡搅拌摇匀至完全溶解，依次加入金属离子，金属离子/羧基摩尔比为5-50％、丙烯酰胺，丙烯酰胺/含羧基聚合物的质量比为3-8倍、交联剂，交联剂/丙烯酰胺摩尔比为0.2-50％、光引发剂，光引发剂/丙烯酰胺摩尔比为0.05-1％和促进剂N,N,N,N-四甲基乙二胺，促进剂/丙烯酰胺摩尔比为0.01-0.5％，以及抗菌、抗炎和促伤口愈合的药物，避光条件下混合均匀，于紫外光下照射10-600s后形成强韧性水凝胶伤口敷料。
所述金属离子是钙离子、镁离子、亚铁离子、铜离子、钡离子、锶离子、铝离子或铁离子的任一种。
所述交联剂是N,N'-双(丙稀酰)胱胺、N,N'-双(甲基丙稀酰)胱胺、N,N'-双(丙稀酰)胱氨酸、N,N'-双(甲基丙稀酰)胱氨酸、N，N'–(二硫(4,1-亚苯基))二丙烯酰胺、N，N'–(二硫(4,1-亚苯基))二甲基丙烯酰胺、2，2'–二硫二乙醇二丙烯酸酯或2，2'–二硫二乙醇二甲基丙烯酸酯的任一种。
所述光引发剂是2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或过硫酸铵的任一种。
本发明的有益效果是：本发明伤口敷料由柔性网络和刚性网络两部分组成。柔性网络包括多羧基聚合物与金属离子，刚性网络是含有二硫键的聚丙烯酰胺网络。由于引入二硫键基团，赋予其响应苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸盐快速降解行为，进而实现所述水凝胶伤口敷料在二次换药过程中的快速降解。同时可携带水溶性药物、生物活性因子、缓释载体等赋予水凝胶伤口敷料抗菌、抗炎、促愈合等功能。该水凝胶伤口敷料经过紫外光聚合一步法制成，工艺简单，反应条件温和，制备效率高。由于本发明具有良好生物相容性，在皮肤损伤修复方面表现出极大的优势。
以下结合实施例详细说明本发明。
具体实施方式
产品实施例：一种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料，由柔性网络和刚性网络两部分组成。柔性网络包括多羧基聚合物与金属离子，刚性网络是含有二硫键的聚丙烯酰胺网络。
方法实施例1：将1.2g丙烯酰胺、0.0072gN,N-亚甲基双丙烯酰胺、0.03g过硫酸铵和20ul四甲基乙二胺分散于10ml水中，然后置于紫外灯下照射5min形成凝胶，置于潮湿环境放置过夜，将上述凝胶从模具中取出，用PBS冲洗表面得到明胶基多功能型水凝胶。
方法实施例2：将0.2g明胶、0.02g无水硫酸钙、1.5g丙烯酰胺、0.036gN,N-亚甲基双丙烯酰胺、0.001g过硫酸铵和8ul四甲基乙二胺分散于10ml水中，再置于紫外灯下照射2min形成凝胶，置于潮湿环境放置过夜，将上述凝胶从模具中取出，用PBS冲洗表面得到PGA基多功能型水凝胶。
方法实施例3：将0.3g多羧基透明质酸、0.05g无水硫酸镁、0.8g丙烯酰胺、0.0172gN,N-亚甲基双丙烯酰胺、0.005g过硫酸铵和2ul四甲基乙二胺分散于10ml水中，再置于紫外灯下照射10min形成凝胶，置于潮湿环境放置过夜，将上述凝胶从模具中取出，用PBS冲洗表面得到透明质酸基多功能型水凝胶。
上述金属离子可以是钙离子、镁离子、亚铁离子、铜离子、钡离子、锶离子、铝离子或铁离子的任一种。
上述交联剂可以是N,N'-双(丙稀酰)胱胺、N,N'-双(甲基丙稀酰)胱胺、N,N'-双(丙稀酰)胱氨酸、N,N'-双(甲基丙稀酰)胱氨酸、N，N'–(二硫(4,1-亚苯基))二丙烯酰胺、N，N'–(二硫(4,1-亚苯基))二甲基丙烯酰胺、2，2'–二硫二乙醇二丙烯酸酯或2，2'–二硫二乙醇二甲基丙烯酸酯的任一种。
上述光引发剂可以是2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或过硫酸铵的任一种。

Claims (4)

1.一种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料的快速降解方法，其特征在于：所述强韧型水凝胶伤口敷料由柔性网络和刚性网络两部分组成；柔性网络包括多羧基聚合物与金属离子，刚性网络是含有二硫键的聚丙烯酰胺网络；
通过刚性网络中的二硫键基团，能够在苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸盐的存在下实现快速断裂，实现水凝胶伤口敷料的快速降解；
所述强韧型水凝胶伤口敷料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
将0.2-50%wt/v的含多羧基的聚合物溶于水中，震荡搅拌摇匀至完全溶解，依次加入金属离子，金属离子/羧基摩尔比为5-50%、丙烯酰胺，丙烯酰胺/含多羧基聚合物的质量比为3-8倍、交联剂，交联剂/丙烯酰胺摩尔比为0.2-50%、光引发剂，光引发剂/丙烯酰胺摩尔比为0.05-1%和促进剂N,N,N,N-四甲基乙二胺，促进剂/丙烯酰胺摩尔比为0.01-0.5%，以及抗菌、抗炎和促伤口愈合的药物，避光条件下混合均匀，于紫外光下照射10-600s后形成强韧性水凝胶伤口敷料。
2.根据权利要求1所述的一种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料的快速降解方法，其特征在于：所述金属离子是钙离子、镁离子、亚铁离子、铜离子、钡离子、锶离子、铝离子或铁离子的任一种。
3.根据权利要求1所述的一种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料的快速降解方法，其特征在于：所述交联剂是N,N'-双(丙稀酰)胱胺、N,N'-双(甲基丙稀酰)胱胺、N,N'-双(丙稀酰)胱氨酸、N,N'-双(甲基丙稀酰)胱氨酸、N，N' –(二硫(4,1-亚苯基))二丙烯酰胺、N，N'–(二硫(4,1-亚苯基))二甲基丙烯酰胺、2，2'–二硫二乙醇二丙烯酸酯或2，2'–二硫二乙醇二甲基丙烯酸酯的任一种。
4.根据权利要求1所述的一种可快速降解的强韧型水凝胶伤口敷料的快速降解方法，其特征在于：所述光引发剂是2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮或过硫酸铵的任一种。
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