CN110755677A - 一种聚氨基酸水凝胶敷料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚氨基酸水凝胶敷料及其制备方法与应用。所述聚氨基酸水凝胶敷料制备方法包括:使聚氨基酸与交联剂于25~80℃反应4~24h,制得修饰的聚氨基酸;然后将所述修饰的聚氨基酸与氧化剂于25~80℃发生氧化反应4~24h,制得聚氨基酸水凝胶敷料。与现有技术相比,本发明提供的聚氨基酸水凝胶敷料的原料为商品化的具有抗菌功效的聚氨基酸,交联剂的官能团具有多重响应性,通过控制不同的刺激条件,实现该水凝胶敷料的可控、按需降解,使创伤敷料的更换更加便捷,同时减轻了创伤敷料过程中的二次伤害,具有良好的医学应用前景。

Description

一种聚氨基酸水凝胶敷料及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于医用材料技术领域,具体涉及一种聚氨基酸水凝胶敷料及其制备方法与应用。
背景技术
碰撞、灼烧、手术等多种原因都会引起皮肤或组织的损伤。伤口的愈合是一个漫长的过程,传统纱布处理伤口的方法,患者需要频繁换药,造成住院时间长、医疗费用高,不但影响患者的日常生活和工作,而且对医院的平均住院日也造成不良影响。伤口愈合是医学上最重要的基本问题之一,其研究已经越来越受到人们的普遍关注。
一个理想的敷料应具备以下几个条件:(1)能够在几个小时内止血;(2)对组织有一定的粘附力;(3)能够很容易的使用;(4)在创伤清理过程中能够很容易地控制溶解。当前临床有在使用一些烧伤敷料吸收伤口渗出的组织液、防止细菌入侵、保持伤口微环境湿润,但是普遍需要手术或机械清创,对新生成的组织造成额外的损伤。在清创或手术过程中,现有的创口密封体系很少具备以上几点。
水凝胶是三维、亲水、交联网状聚合物,可以容纳大量水。由于它们的生物相容性、生物降解性能、可控的力学性能,在组织工程、伤口愈合、药物负载等方面引起了人们的普遍关注。理想的水凝胶敷料需满足如下几个方面:(1)在相对温和条件下能够高效制备;(2)结构和力学性能符合预期的应用需要;(3)使用过程中是微创或无创的;(4)良好的生物相容性;(5)容易移除,最好不需要外科或机械清创。合成水凝胶具有化学组成和材料性能可调的特点,如组织粘附力,机械性能,可降解和可溶胀性能都可以在合成中进行设计调整。尽管当前就开发、表征、应用化学交联的水凝胶用于敷料已取得一定成就(有几种水凝胶敷料配方产品已经商品化),但是目前文献报道控制或按需降解的水凝胶敷料仍不是很多。因此发展可降解的水凝胶敷料在基础科学研究上是很有意义的,在临床医学应用上也是富有机会的。Grinstaff教授在可降解水凝胶用于伤口愈合方面的应用做了很多工作,报道了几例基于硫醇-硫酯交换反应的可控降解水凝胶,这类聚合物具有较好的粘附力,可吸收组织液,密封性好等特点,同时还能够可控降解,可以用作微创或无创的敷料同时又是很好的抵抗细菌感染的屏障。但这类材料的合成需要多步反应,保护脱保护等操作,合成难度和成本都很高,应用推广都受到限制。Sinko报道了基于硫醇-二硫醚交换反应的包载强力霉素(0.25%w/v) 的可降解水凝胶用于伤口愈合,加入少量(少于5%w/v)还原剂谷胱甘肽即可在10-15min将水凝胶溶解完全,用小老鼠活体实验模型评估了其对芥子气损伤的愈合效果。Kiick报道了硫醇Michael加成到马来酰亚胺得到琥珀酰亚胺-硫醚键连的水凝胶,可以被GSH经逆Michael 加成致使琥珀酰亚胺硫醚键断裂而降解。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种聚氨基酸水凝胶敷料及其制备方法与应用,以克服现有技术的不足。
为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
本发明实施例提供了一种聚氨基酸水凝胶敷料的制备方法,其包括:
使聚氨基酸与交联剂于25~80℃反应4~24h,制得修饰的聚氨基酸;
以及,将所述修饰的聚氨基酸与氧化剂于25~80℃发生氧化反应4~24h,制得聚氨基酸水凝胶敷料。
本发明实施例还提供了前述方法制备的聚氨基酸水凝胶敷料。
本发明实施例还提供了前述方法制备的聚氨基酸水凝胶敷料于按需降解医用敷料中的用途。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
(1)本发明利用聚氨基酸胺解内酯,开环氧化偶联方法,合成了聚氨基酸水凝胶敷料,该水凝胶敷料具有制备条件简单,合成过程绿色等优点;
(2)本发明制备的水凝胶敷料,在医用敷料中具有很好的应用前景,覆盖在伤口,可以吸收组织液,使用过后,可以在氧化、还原或光照下有效剥离,有利于创口换药,减少伤者的痛苦。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a-1b是本发明实施例2-3中所得聚氨基酸水凝胶敷料的凝胶点测定图;
图2a-2d是本发明实施例1-3中不同时间的水凝胶溶胀率以及不同时间的水凝胶形貌照片;
图3a-3b是本发明实施例2-3中水凝胶敷料G'和G"随剪切应力变化的曲线图;
图4a-4b是本发明实施例2-3中水凝胶敷料G'和G"随剪切频率变化的曲线图;
图5a-5b是本发明实施例3中P3在3wt%双氧水或DTT作用下降解图示;
图6a-6f是本发明实施例3制备的P3在医用双氧水处理后随时间变化水凝胶逐渐降解的图片;
图7为本发明实施2-3中水凝胶敷料光响应的应力松弛测试图;
图8为本发明实施1-3中硒内酯修饰后的聚赖氨酸核磁图谱。
具体实施方式
鉴于现有技术的缺陷,本案发明人经长期研究和大量实践,得以提出本发明的技术方案,其主要是通过聚氨基酸的氨基开环内酯,生成修饰的聚氨基酸,该聚合物可被氧化得到交联的聚氨基酸水凝胶敷料。本发明利用聚氨基酸制备的水凝胶是一种可按需溶解的水凝胶敷料,该水凝胶敷料在医用敷料中具有很好的应用前景,可以很好地覆盖在伤口,可以吸收组织液,使用过后,可以在氧化、还原或光照下有效剥离,有利于创口换药,减少伤者的痛苦。
本发明实施例的一个方面提供了一种聚氨基酸水凝胶敷料的制备方法,其包括:
使聚氨基酸与交联剂发生反应,制得修饰的聚氨基酸;
以及,将所述修饰的聚氨基酸与氧化剂发生氧化反应,获得聚氨基酸水凝胶敷料。
在一些实施方案中,所述方法包括:
将聚氨基酸溶于溶剂形成聚氨基酸溶液,再将交联剂加入所述聚氨基酸溶液,于40~60℃反应4~24h,制得修饰的聚氨基酸。
在一些实施方案中,所述聚氨基酸与交联剂的摩尔比为100:1~5。
进一步的,所述聚氨基酸与交联剂的摩尔比为100:1~4。
更进一步的,所述聚氨基酸与交联剂的摩尔比为100:1、100:2、100:4。
进一步的,所述聚氨基酸选自聚赖氨酸,赖氨酸与谷氨酸、天门冬氨酸、亮氨酸中的任意一种或两种以上形成的共聚物,或赖氨酸与聚醚、壳聚糖、聚硅氧烷、聚酯中的任意一种或两种以上形成的共聚物,且不限于此。
进一步的,所述聚氨基酸溶液的浓度为10~30wt%。
在一些实施方案中,所述交联剂包括内酯化合物,且不限于此。
进一步的,所述交联剂包括具有式(I)所示结构的内酯化合物:
Figure RE-GDA0002300691180000041
其中,n选自1~3中的任一整数;X为硫、硒或碲。
进一步的,所述氧化剂包括空气、氧气、次氯酸钠、双氧水中的任意一种,且不限于此。
进一步的,所述氧化剂选自空气和/或氧气,且不限于此。
进一步的,氧化反应中,空气和/或氧气是过量使用的。
进一步的,所述溶剂包括去离子水和/或磷酸缓冲盐溶液,且不限于此。
进一步的,所述磷酸缓冲盐溶液的pH值为7.4。
进一步的,所述反应是在空气氛围、氮气氛围、或氩气氛围下进行发生的。
本发明实施例的一个方面还提供了前述方法制备的聚氨基酸水凝胶敷料。
本发明实施例的一个方面还提供了前述方法制备的聚氨基酸水凝胶敷料于按需降解医用敷料中的用途。
下面结合若干优选实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明,本实施例在以发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明以下实施例中,所涉及的测试方法如下:
聚合物热失重分析(TGA)用Mettler-Toledo TGA/SDTA 851e测定,用氮气做保护气体,从室温加热到800℃,升温速率为10℃·min-1。测试前,样品在室温条件下真空干燥2天。
流变测试在Anton-Paar MCR 302流变仪上测定。PEtOx-EI-SeH水溶液的交联动力学使用 25mm的平板夹具,测试频率为1Hz,张力为1%,经时间扫描测得。整个测试在空气条件下进行以保证硒醇充分氧化偶联成硒醚,并且制样温度控制在20℃以尽可能减少因溶剂挥发导致的系统误差。同样方法测试不同硒含量聚合物溶液的凝胶点。
搭接测试在Tinius Olsen H10KT型拉力测试仪上测定,使用机械楔形拉伸夹具,测试前样品先在温度控制箱中37℃稳定15min,测试过程中保持移动速度为5mm·min-1,直至样品条完全断裂。
实施例1
在氩气保护下,将硒内酯(150mg)滴加到聚赖氨酸水溶液(34g,30wt%),在50℃条件下反应1天后得到硒醇修饰的聚赖氨酸,聚合物不需分离纯化直接投入下一步使用,聚赖氨酸的修饰率经过核磁测定;
聚赖氨酸水凝胶敷料(P1)通过3wt%医用双氧水氧化得到,在50mL烧杯中加入3g硒醇修饰的聚赖氨酸和7mL水,充分溶解后直接敞口放置或加入与硒内酯等摩尔量的3wt%医用双氧水,凝胶的形成过程通过流变测试或倒瓶实验监测。
实施例2
本实施例中,按照摩尔比为[聚赖氨酸]0:[硒内酯]0=100:2,使聚赖氨酸和硒内酯发生反应,其他反应步骤和反应条件与实施例1相同,得到聚赖氨酸酸水凝胶敷料(P2),其中硒的摩尔百分含量为2%(m/m)。
实施例3
本实施例中,按照摩尔比为[聚赖氨酸]:[硒内酯]=100:4,使聚赖氨酸和硒内酯发生反应,其他反应步骤和反应条件与实施例1相同,得到聚赖氨酸水凝胶敷料(P3),其中硒的摩尔百分含量为4%。
性能测试表征
图8是实施例1、2、3中的修饰后的聚赖氨酸水凝胶敷料P1、P2、P3以及原始的聚赖氨酸(PL),聚赖氨酸经硒内酯修饰后所得聚合物的1H NMR谱图。通过核磁氢谱可以观测到硒内酯成功被胺解,接枝到聚合物侧链。如图1所示,可以清楚的看到不同接枝度,聚合物链上水解片段的质子化学位移在2.8ppm左右,随着硒内酯的量加大,峰面积逐渐减小,1.8ppm左右是硒内酯开环后羰基β位亚甲基上质子的化学位移,峰面积逐渐增大。通过核磁检测,可以证实成功制得三种硒含量不同的聚赖氨酸。
1.三种硒含量不同的聚合物敷料凝胶点的测定
时间扫描是测试材料力学性能随时间的变化。聚合物水溶液的交联动力学使用直径25 mm的平板夹具,测试频率为1Hz,张力为1%,经时间扫描测得。整个测试在空气条件下进行以保证硒醇充分氧化偶联成硒醚,并且制样温度控制在20℃以尽可能减少因溶剂挥发导致的系统误差。同样方法测试不同硒含量聚合物溶液的凝胶点。
图1a、图1b分别是实施例2和实施例3中,硒醇修饰的聚合物水凝胶敷料凝胶点的测定图,其中,图1a代表的是硒醇摩尔百分含量为2%的P2,图1b代表的是硒醇摩尔百分含量为4%的P3。聚合物水凝胶敷料的制备是通过氧化硒醇偶联实现的,本发明首先尝试了空气直接氧化,通过时间扫描跟踪凝胶的形成过程。为保持实验结果的统一性和可对比性,统一使用聚合物含量30wt%的水溶液进行成胶测试,观察其力学性能随时间的变化,储存模量G'和损耗模量G"的交点即为凝胶化点,硒内酯接枝率为4%(m/m)时,硒醇含量最高,凝胶化速度也最快,经过18min左右就能观测到材料的储存模量超过损耗模量(图1a),硒内酯接枝率为2%(m/m)的聚合物凝胶化时间次之,需要40min左右(图1b),这一实验表明硒醇含量越高,交联点越多,形成凝胶越快,同样本发明发现形成凝胶后材料的弹性模量也随着交联密度的上升而大幅增大,表明材料物理形态更具弹性,稳定性更好。
另外,本发明还通过倒瓶实验来验证凝胶化速度,如表1所示,本发明使用聚合物含量 10wt%的聚合物水溶液进行测试,发现硒内酯接枝率4%(m/m)时溶液在12min左右失去流动性,接枝率2%(m/m)的聚合物溶液在30min左右失去流动性。同比流变测试,倒瓶实验中的凝胶化时间变短,这是因为倒瓶实验中敞口搅拌,溶液与空气接触面积较大,而流变测试仅仅有2mm的高度能够接触到空气。另外硒内酯接枝率1%(m/m)的聚合物溶液在倒瓶实验中,1h内没有失去流动性,凝胶化时间较长。如果改变氧化剂,提高氧化剂的氧化性,可以加速聚合物凝胶化。本发明使用双氧水进行氧化偶联,测试结果表明,无论是3wt%还是0.3wt%的双氧水都能够在5s内使硒内酯接枝率2%(m/m)的聚合物凝胶化,这为聚合物的应用提供了便利。
表1 本发明是实施例1-3中所述聚合物凝胶实验
Figure RE-GDA0002300691180000061
2.聚合物水凝胶敷料的溶胀性能测试
不同交联密度的水凝胶在40℃真空干燥箱充分烘干至恒重后,制成圆盘状样品(直径6 mm,厚度1mm)。将样品浸入到10mL磷酸缓冲盐(phosphate buffer saline,PBS)溶液中 (10mmol/L,pH=7.4),室温下溶胀,定时取出样品称量计算溶胀率,直至达到溶胀平衡。溶胀率通过以下公式计算:
Figure RE-GDA0002300691180000062
Ws表示溶胀一定时间后水凝胶的质量,W0表示水凝胶初始质量。所有样品均测试三次,取平均值。
图2a是实施例2、3中得到的二硒醚交联聚氨基酸水凝胶敷料的溶胀率随时间的变化图。实验发现:交联密度4%的P3浸泡12h后基本达到溶胀平衡,交联密度2%的P2浸泡24h后仍不能达到完全平衡,溶胀率缓慢增加;图2b是聚合物溶胀24h后不同交联密度水凝胶的不同物理形态;图2c是聚合物P2、P3溶胀24h后和原始状态对比的俯视图;图2d是聚合物P2、P3溶胀24h后和原始状态对比的侧视图;可以发现:交联密度4%的样品P3直径增大一倍,显示淡淡的黄色;交联密度2%的样品P2直径增大3.7倍,水凝胶基本透明。
3.聚合物水凝胶敷料的力学性能测试
本实验通过流变测试水凝胶的力学性能(储存模量和损耗模量)。
频率扫描是在恒定应变下测试材料力学性能随频率的响应。设置张力为1%,频率从0.1 至10Hz,每数量级取10个点,使用直径25mm平板夹具。样品用pH值为7.4的PBS缓冲溶液控制用量溶胀至30%固含量,或用足够缓冲溶液溶胀24h至平衡状态。每个样品至少三次测试结果取平均值。
应变扫描测试是在震荡频率恒定条件下测试材料力学性能随应变的变化。设置震荡频率为1Hz,应力范围0.1%-10%,每数量级取10个点,使用直径25mm平板夹具。PL-Se水凝胶样品用pH值为7.4的PBS缓冲溶液控制用量溶胀至30%固含量,或用足够缓冲溶液溶胀24h至平衡状态。每个样品至少三次测试结果取平均值。
图3a-3b是实施例2、3中得到的二硒醚交联聚氨基酸水凝胶敷料的剪切应力对P2和P3 的G'和G"的影响,图3a:用pH值为7.4缓冲溶液处理至固含量30wt%;图3b:在pH值为7.4的缓冲溶液中溶胀24h。本发明首先进行了应变扫描测试,这样可以确定材料的线性粘弹性,同时确定材料的弹性是否因交联密度不同而有所变化。这些性质可以通过储存模量(G')来表示,材料的应变扫描测试结果见图3a-3b,结果显示材料的储存模量(G')始终占主导地位(图3a),这个结论在频率扫描测试中同样得到支持(图4a),这说明固含量为 30%时,P2具有很好的机械强度,储存模量(G')比损耗模量(G")高一个数量级,水凝胶弹性比粘性要高。P2储存模量(G')比损耗模量(G")仍然要高,但是两者间的差距已经明显缩小。另外,P2弹性又比P3弹性低。这说明如果需要材料保持形态不变,需要一定的交联密度,交联密度越高,材料的机械强度越强。
图4a-4b是实施例2、3中得到的二硒醚交联的聚氨基酸水凝胶敷料的剪切频率对P2和 P3的G'和G"的影响,图4a:用pH值为7.4缓冲溶液处理至固含量30wt%的水凝胶;图4b:在pH值为7.4的缓冲溶液中溶胀24h后的水凝胶。新鲜创伤的伤口常常有组织液流出,水凝胶敷料一定要有吸收组织液的能力,并能保持一定的机械强度,才不至于坍塌。在实验室中,使用pH值为7.4的PBS缓冲溶液作为模拟体液,将水凝胶敷料浸泡在该缓冲溶液中,测试水凝胶敷料吸收缓冲溶液达到平衡后的机械性能。将水凝胶干燥后,在0.01M pH值为 7.4的缓冲溶液中浸泡24h,并进行应变扫描测试和频率扫描测试。测试结果表明水凝胶的机械强度虽然下降很多,但是P3能够保持一定的物理形态,P2则变得更加柔软,P1则没有足够强度尽管仍保持物理形态。溶胀24h后,水凝胶的储存模量虽然都下降一个数量级,但在应变扫描测试中,P3和P2的储存模量在一定的剪切应力范围内保持不变(图3b),在频率扫描测试中,储存模量在一定的频率变化范围内也保持不变(图4b)。由于吸收大量的缓冲溶液,材料变的非常柔软,在应变扫面和频率扫描测试中损耗模量也下降很多,测试偏差较大,但G"仍然小于G',材料仍然是凝胶形态。
4.聚合物水凝胶敷料的搭接剪切强度测试
搭接剪切强度测定参照美国材料与试验协会(US-ASTM)发布的ASTM F2255-05标准测试方法,该法是通过拉伸载荷测定搭接剪切状态下组织粘合剂强度特性的标准试验方法,专门针对外科用胶粘剂或密封剂的组织粘合强度测试。测试过程中,使用25х25mm见方的猪皮为载体做模型测试,将0.9g充分干燥的凝胶浸润到2.1g PBS缓冲溶液(0.1M,pH7.4) 中,充分浸润平衡,制备成凝胶含量30wt%水凝胶体系,在两块新鲜猪皮上均匀涂抹1-2mm 的敷料,两块猪皮搭接宽度1.0±0.1cm,潮湿环境下静置稳定1h,测试前样品先在温度控制箱中37℃稳定15min,测试过程中保持移动速度为5mm·min-1,直至搭接样品完全分离。每个样品测试五次,取平均值。
表2是实施例2、3中得到的二硒醚交联的聚赖氨酸水凝胶敷料的粘附力剪切测试结果。测试结果表明,P3的最大荷载为1.07±0.306N,表观剪切强度通过最大荷载除以结合面积计算得到,为0.0429±0.122MPa。P2最大荷载为0.363±0.0576N,表观剪切强度为0.0206±0.0921 MPa。这说明水凝胶用作敷料时具有一定的粘附力,通过调节水凝胶的交联密度可以控制材料的粘附力大小。水凝胶具有适合的力学强度,在使用中可以保证操作简单,不易从组织剥离脱落。
表2 本发明实施例2、3中制备的聚氨基酸水凝胶敷料的粘附力剪切测试结果
名称 剪切力(N) 剪切强度(MPa)
P2_30wt% 0.363±0.0576 0.206±0.0921
P3_30wt% 1.07±0.306 0.429±0.122
5.聚氨基酸水凝胶敷料降解性能测试
首先用0.1%的固绿PBS溶液(pH值为7.4)将聚合物干凝胶充分溶胀至30wt%固含量水凝胶体系,制成25*25mm见方、5mm厚的聚合物膜,然后将样品覆盖在新鲜的猪皮上,用蘸有3wt%医用双氧水的纱布轻轻擦拭猪皮上的水凝胶。为了有效对比双氧水处理前后的变化,留一半样品不作任何处理。
另外本案发明人利用倒瓶实验验证了水凝胶在双氧水作用下的降解性能。取0.1%固绿PBS(pH=7.4)溶液充分溶胀的水凝胶2g(30wt%)置于透明玻璃瓶中,加入0.5mL3wt%医用双氧水,直接观察水凝胶被双氧水氧化并记录反应所需时间。
水凝胶的还原降解也是用倒瓶实验观测得到,将1g(30wt%)水凝胶置于透明玻璃瓶中,加入0.2g二硫苏糖醇(DTT)作还原剂,稍加震荡直至溶解完全,记录反应所需时间。
水凝胶的光降解性能采用应力松弛实验测定,使用直径25mm的平板夹具,测试过程中固含量30wt%的二硒醚水凝胶首先维持4min,然后用高压汞灯照射,观察松弛模量随时间的变化。
图5a-5b是实施例3中得到的二硒醚交联的聚赖氨酸水凝胶敷料在3wt%双氧水和DTT 作用下降解图示,使用2g的水凝胶,加入0.5mL双氧水(3wt%)进行氧化,30min后凝胶完全溶解。使用二硫苏糖醇(DTT)作为还原试剂,控制水凝胶的降解,实验发现,10min 水凝胶同样能够被有效降解。
图6a-6f是实施例3中得到的二硒醚交联的聚赖氨酸水凝胶敷料(固含量30wt%)用3 wt%医用双氧水处理后,随时间变化水凝胶逐渐降解的照片,其中图6a-6f的时间分别为:(a) 和(b)0min,(c)10min,(d)15min,(e)20min,(f)30min。在新鲜猪皮上敷上水凝胶,用浸泡了双氧水的纱布进行擦拭,水凝胶缓慢液化,30min后,水凝胶完全去除干净,而没有经双氧水擦拭的水凝胶仍然保持完好的形状。为了对水凝胶氧化降解的观察更加清晰,本实验用0.1%固绿PBS(pH值为7.4)溶液做了染色预处理,3wt%的双氧水是医院诊所常用的伤口消毒剂,在控制水凝胶降解时,还能够对伤口进行消毒。因此二硒醚水凝胶控制降解不需要额外加入处理试剂,使用的医用双氧水来源广泛,价格低廉,处理伤口也不会留下其他有毒有害物质,具有很好的综合效应。此外对一些比较敏感的组织,还可以通过加入还原剂的方法实现水凝胶的降解。
图7是实施例2、3中得到的二硒醚交联的聚氨基酸水凝胶敷料应力松弛实验。二硒醚的光响应性,同样有利于敷料的剥离,本发明通过应力松弛实验来测试了二硒醚水凝胶敷料的光响应性。实验测试发现,不同交联密度的水凝胶松弛模量有很大差别,P3其松弛模量接近 P2的三倍,应力松弛能力较低,更不容易发生形变。在测试前250s,可以看到水凝胶松弛模量缓慢减小,在250s时,使用高压汞灯进行照射,30s内松弛模量迅速急剧减小,这表明水凝胶表面发生了明显的变化,实验观察发现聚合物表面被液化,这是由于二硒键在光照下被打开造成的。实际应用中高压汞灯常常用于照明,在实际使用过程中,可以使用其照射敷料,迅速液化水凝胶表面,有效剥离敷料。
此外,本案发明人还参照前述实施例,以本说明书述及的其它原料、工艺操作、工艺条件进行了试验,并均获得了较为理想的结果。
本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明,本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下,所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
在本发明案中标题及章节的使用不意味着限制本发明;每一章节可应用于本发明的任何方面、实施例或特征。
在本发明案通篇中,在将组合物描述为具有、包含或包括特定组份之处或者在将过程描述为具有、包含或包括特定过程步骤之处,预期本发明教示的组合物也基本上由所叙述组份组成或由所叙述组份组成,且本发明教示的过程也基本上由所叙述过程步骤组成或由所叙述过程步骤组组成。
应理解,各步骤的次序或执行特定动作的次序并非十分重要,只要本发明教示保持可操作即可。此外,可同时进行两个或两个以上步骤或动作。
尽管已参考说明性实施例描述了本发明,但所属领域的技术人员将理解,在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外,可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此,本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例,而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外,除非具体陈述,否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性,而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (10)

1.一种聚氨基酸水凝胶敷料的制备方法,其特征在于包括:
使聚氨基酸与交联剂于25~80℃反应4~24h,制得修饰的聚氨基酸;
以及,将所述修饰的聚氨基酸与氧化剂于25~80℃发生氧化反应4~24h,制得聚氨基酸水凝胶敷料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
将聚氨基酸溶于溶剂形成聚氨基酸溶液,再将交联剂加入所述聚氨基酸溶液,于40~60℃反应4~24h,制得修饰的聚氨基酸。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述聚氨基酸与交联剂的摩尔比为100:1~5;
优选地,所述聚氨基酸与交联剂的摩尔比为100:1~4。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述聚氨基酸选自聚赖氨酸,赖氨酸与谷氨酸、天门冬氨酸、亮氨酸中的任意一种或两种以上形成的共聚物,或赖氨酸与聚醚、壳聚糖、聚硅氧烷、聚酯中的任意一种或两种以上形成的共聚物。
优选的,所述聚氨基酸溶液的浓度为10~30wt%。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述交联剂包括具有式(I)所示结构的内酯化合物:
Figure FDA0002268016440000011
其中,n选自1~3中的任一整数;X为硫、硒或碲。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化剂包括空气、氧气、次氯酸钠、双氧水中的任意一种;
优选的,所述氧化剂选自空气和/或氧气。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂包括去离子水和/或磷酸缓冲盐溶液;
优选的,所述磷酸缓冲盐溶液的pH值为7.4。
8.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述反应是在空气氛围、氮气氛围、或氩气氛围下进行发生的。
9.由权利要求1-8中任一项所述方法制备的聚氨基酸水凝胶敷料。
10.权利要求1-8任一项所述方法制备的聚氨基酸水凝胶敷料于按需降解医用敷料中的用途。
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