CN112708075B - 一种抗溶胀抗黏附水凝胶及其制备方法、应用 - Google Patents
一种抗溶胀抗黏附水凝胶及其制备方法、应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112708075B CN112708075B CN202011592073.6A CN202011592073A CN112708075B CN 112708075 B CN112708075 B CN 112708075B CN 202011592073 A CN202011592073 A CN 202011592073A CN 112708075 B CN112708075 B CN 112708075B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogel
- swelling
- adhesion
- mixed solution
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 title claims abstract description 127
- 230000002579 anti-swelling effect Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims abstract description 13
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 19
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 12
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 5
- KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 2-oxoglutaric acid Chemical group OC(=O)CCC(=O)C(O)=O KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N (dimethylsulfonio)acetate Chemical group C[S+](C)CC([O-])=O PSBDWGZCVUAZQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229940117986 sulfobetaine Drugs 0.000 claims description 3
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 2
- HWXBTNAVRSUOJR-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxyglutaric acid Natural products OC(=O)C(O)CCC(O)=O HWXBTNAVRSUOJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940009533 alpha-ketoglutaric acid Drugs 0.000 claims description 2
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 claims description 2
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol dimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 206010016807 Fluid retention Diseases 0.000 description 17
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 13
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 9
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 7
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 7
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 6
- 239000000882 contact lens solution Substances 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 5
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000010069 protein adhesion Effects 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000941 anti-staphylcoccal effect Effects 0.000 description 2
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHCZTIFQWKKGSB-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid;phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O GHCZTIFQWKKGSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 102000006395 Globulins Human genes 0.000 description 1
- 108010044091 Globulins Proteins 0.000 description 1
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003501 co-culture Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000002637 fluid replacement therapy Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F283/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G
- C08F283/06—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
- C08F283/065—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers provided for in subclass C08G on to polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals on to unsaturated polyethers, polyoxymethylenes or polyacetals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
- G02B1/041—Lenses
- G02B1/043—Contact lenses
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明涉及高分子水凝胶技术领域，为解决传统水凝胶的抗生物污染物黏附的性能较差的问题，提供了一种抗溶胀抗黏附水凝胶及其制备方法、应用，所述抗溶胀抗黏附水凝胶由甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子单体与疏水单体共聚而成。本发明抗溶胀抗黏附水凝胶中甲基丙烯酸羟乙酯赋予水凝胶较好的亲水性，两性离子部分赋予水凝胶优异的抗黏附性能并且改善疏水单体在预液中的溶解性，疏水单体赋予水凝胶良好的抗溶胀性能；制备方法操作简单，高效且环保，对环境友好，易于产业化。
Description
技术领域
本发明涉及高分子水凝胶技术领域，尤其涉及一种抗溶胀抗黏附水凝胶及其制备方法、应用。
背景技术
水凝胶是一种由物理相互作用或者化学反应使亲水性聚合物交联形成三维网络结构的材料，能够在水中充分溶胀而不溶解。近年来，水凝胶在各个领域的应用越来越广泛，如组织工程、伤口敷料、海水淡化等。
传统水凝胶的溶胀率较大，吸收大量水分会对水凝胶的性能造成影响，阻碍水凝胶的长期使用。水凝胶溶胀后水分子填充到聚合物链之间的空隙中，减弱聚合物链间的相互作用，可能会造成机械性能的弱化。另外，由溶胀引起的体积和质量变化也会严重影响水凝胶的实际应用。
为了解决这些问题，一些研究人员通过引入疏水单体来抑制水凝胶的溶胀，疏水性单体的存在抑制了凝胶的溶胀，延长了水凝胶在水溶液中的寿命。除了抗溶胀性能外，水凝胶的补液性能也是不容忽视的问题。水凝胶在多次脱水-补液循环后依旧能保持稳定的性能在实际应用中具有重要意义。
发明内容
本发明为了克服传统水凝胶的抗生物污染物黏附的性能较差的问题，提供了一种具有一定的机械强度、良好的透光度、较高的含水量和稳定的保水率、优异的抗蛋白、抗细菌黏附性能的抗溶胀抗黏附水凝胶。
本发明还提供了一种抗溶胀抗黏附水凝胶的制备方法，该方法操作简单，高效且环保，对环境友好，易于产业化。
本发明还提供了一种抗溶胀抗黏附水凝胶在隐形眼镜中的应用。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种抗溶胀抗黏附水凝胶，所述抗溶胀抗黏附水凝胶由甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子单体与疏水单体共聚而成。
本发明所述抗溶胀抗黏附水凝胶中甲基丙烯酸羟乙酯赋予水凝胶较好的亲水性，两性离子部分赋予水凝胶优异的抗黏附性能并且改善疏水单体在预液中的溶解性，疏水单体赋予水凝胶良好的抗溶胀性能。所述抗溶胀抗黏附水凝胶(PHMS-x％，x代表SBMA含量)最大透光度为93.8％，在去离子水中的溶胀率不超过3％，在市售隐形眼镜护理液中的溶胀率不超过1％，具有较高的含水量和稳定的保水率，具有优异的抗蛋白、抗菌黏附性能。
作为优选，所述两性离子单体为磺酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯(SBMA)或者羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯(CBMA)；更优选为磺酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯。
作为优选，所述疏水单体为甲基丙烯酸甲酯(MMA)。
一种抗溶胀抗黏附水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)配制甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子单体、疏水单体、交联剂和引发剂的混合溶液；配制过程为将甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子单体、疏水单体、交联剂和引发剂溶解于溶剂中随后搅拌均匀；所述溶剂包括水；
(2)对混合溶液进行除氧，并除去混合溶液中的气泡，得到预液；
(3)将预液密封于透光模具中，紫外光照射反应，即得到所述新型抗溶胀抗黏附水凝胶。
作为优选，步骤(1)中，所述混合溶液中各组分的质量百分浓度为：甲基丙烯酸羟乙酯10-50wt％；两性离子单体0～15wt％，疏水单体5～15wt％，交联剂0.5-2wt％，引发剂浓度为0.5～2wt％。
作为优选，步骤(1)中，所述引发剂为α-酮戊二酸(KA)。
作为优选，步骤(1)中，所述交联剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA)。
作为优选，步骤(2)中，所述除氧通过通入氮气或惰性气体降低氧气溶解性的方式进行；所述去除混合溶液中气泡的方法为超声。
作为优选，步骤(3)中，所述透光模具包括玻璃模具；所述紫外光照射反应时选用波长为365nm的紫外光；所述紫外光照射反应时长为4～6h，更优选为5h。
一种抗溶胀抗黏附水凝胶在隐形眼镜中的应用。
因此，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明所述抗溶胀抗黏附水凝胶中甲基丙烯酸羟乙酯赋予水凝胶较好的亲水性，两性离子部分赋予水凝胶优异的抗黏附性能并且改善疏水单体在预液中的溶解性，疏水单体赋予水凝胶良好的抗溶胀性能；
(2)制备方法操作简单，高效且环保，对环境友好，易于产业化。
附图说明
图1为本发明实施例1～4所制得的水凝胶的拉伸曲线图。
图2为本发明实施例4～7所制得的水凝胶的压缩曲线图。
图3为本发明实施例4～7所制得的水凝胶的拉伸曲线图。
图4为本发明实施例4～7所制得的水凝胶的透光度和雾度。
图5为本发明实施例4～7所制得的水凝胶反复脱水-溶胀(在去离子水中溶胀)质量变化率曲线图。
图6为本发明实施例4～7所制得的水凝胶含水率及保水率曲线(A为室温下实施例4～7所制得的水凝胶的含水量；B为室温下实施例4～7所制得的水凝胶的保水率；C为37℃下实施例4～7所制得的水凝胶的含水量；D为37℃下实施例4～7所制得的水凝胶的保水率)。
图7为本发明实施例4所制得的水凝胶与市售隐形眼镜反复脱水-溶胀(在隐形眼镜护理液中溶胀)质量变化率曲线图。
图8为本发明实施例4所制得的水凝胶与市售隐形眼镜含水率及保水率曲线(A为室温下实施例4所制得的水凝胶与市售隐形眼镜的含水量；B为室温下实施例4所制得的水凝胶与市售隐形眼镜的保水率；C为37℃下实施例4所制得的水凝胶与市售隐形眼镜的含水量；D为37℃下实施例4所制得的水凝胶与市售隐形眼镜的保水率)。
图9为本发明实施例4所制得的水凝胶与市售隐形眼镜循环五次抗蛋白粘附情况；图10为本发明实施例4所制得的水凝胶经PBS洗涤后的抗大肠杆菌黏附情况。
图11为本发明实施例4所制得的水凝胶经市售隐形眼镜护理液超声后的抗大肠杆菌黏附情况。
图12为本发明实施例4所制得的水凝胶经PBS洗涤后的抗金黄色葡萄球菌黏附情况。
图13为本发明实施例4所制得的水凝胶经市售隐形眼镜护理液超声后的抗金黄色葡萄球菌黏附情况。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
(1)配制甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子单体、疏水单体、交联剂和引发剂混合溶液；按照表1所示的配料表配比，引发剂为KA，交联剂为PEGDMA，混合溶液的溶剂均为去离子水；两性离子单体为SBMA，疏水单体为MMA；
(2)通入氮气对混合溶液进行除氧，并超声除去混合溶液中的气泡，得到预液；
(3)将预液密封于玻璃模具中，365nm紫外光照射反应5h，即得到所述新型抗溶胀抗黏附水凝胶。
实施例2-9
实施例2-9与实施例1的区别在于，抗溶胀抗黏附水凝胶的原料配方比例不同，具体参照表1，其余工艺完全相同。
表1.抗溶胀抗黏附水凝胶的原料配方表
对实施例1～9所制得的水凝胶进行性能测试。所述性能测试包括以下几个方面：
(1)拉伸机械性能测试：使用“哑铃”形裁刀将水凝胶裁成长16mm，宽4mm，厚1mm的样条。使用Instron 5966万能材料试验机对样条进行力学拉伸实验，拉伸速度100mm/min，测定其拉伸性能，每种样品重复三次测试。
(2)压缩性能测试：制备圆柱形水凝胶样品，用Instron 5966万能材料试验机进行压缩测试。测试前用游标卡尺测量样品的直径、高度，压缩速度为5mm/min，每种样品重复三次测试。
(3)透光度测试：制备直径为2.5cm的圆形水凝胶样品，用WGT/S透光率/雾度测定仪测定样品的透光率以及雾度，每种样品重复测试三次取平均值。
(4)脱水-补液测试：将水凝胶片状样品放置于50℃烘箱内1h，称重记为W1；随后将称重后的水凝胶样品放入去离子水或者隐形眼镜护理液中至溶胀平衡，称重记为W2。上述步骤重复七次循环。原始水凝胶样品的质量为W0。每种样品重复测试三次取平均值。根据以下公式求水凝胶质量变化率。
(5)含水量及保水率测试：将水凝胶样品放置于室温下或者37℃烘箱中，放置不同时间的水凝胶样品称重记为Wt，完全烘干的水凝胶样品称重记为Wd。将溶胀平衡时的水凝胶质量记为Ws。根据以下公式求得水凝胶含水量及保水率。
(6)抗蛋白黏附性能测试：将溶胀、杀菌后的水凝胶片状样品置于24孔板中，向每个孔中加入1mL以辣根过氧化物酶标记的羊抗人球蛋白(HRP-IgG)，在37℃培养箱中放置12h后，取出一部分样品用磷酸缓冲液洗涤或者在市售隐形眼镜护理液中超声1min。将处理过的样品放入新的24孔板中，将含有1μg/mL邻苯二胺和0.03％过氧化氢的1mL 0.1M柠檬酸盐-磷酸盐缓冲液(pH＝5)加入孔中，15min后加入2mL 2M H2SO4终止反应。取上清液用酶标仪在492nm处测定光密度(OD)值，实验结果为三次实验的平均值。另一部分样品在市售隐形眼镜护理液中超声10min后，重新加入新鲜蛋白质溶液，重复上述步骤，循环五次。
(7)抗菌性能测试：将溶胀、杀菌后的水凝胶片状样品置于12孔板中，向每个孔中加入1mL光密度(OD)为0.1的大肠杆菌或者金黄色葡萄球菌菌液，然后将12孔板放置于摇床中，设置温度为37℃，转速为120rpm，使样品与菌液共培养24h。共培养结束后，将一部分样品从菌液中取出，在磷酸缓冲液中洗涤或者在市售隐形眼镜护理液中超声1min后，在无光环境中用染料染色10min，用倒置荧光显微镜观察细菌在样品表面的黏附情况。另一部分样品在市售隐形眼镜护理液中超声10min后，重新加入新鲜菌液，重复上述步骤，循环五次。
实施例1～4所制得的水凝胶的拉伸曲线如图1所示，其中实施例4所述配方制备的水凝胶具有最高的弹性模量，为0.25MPa，优于另外三组配方制备的水凝胶。
实施例4～7所制得的水凝胶的压缩曲线如图2所示，实施例4所述配方制备的水凝胶具有最高的弹性模量(0.63MPa)及压缩强度(2.63MPa)，优于另外三组配方制备的水凝胶。
实施例4～7所制得的水凝胶的拉伸曲线如图3所示，实施例4所述配方制得的水凝胶具有最高的拉伸强度，为0.14MPa。
实施例4～7所制得的水凝胶的透光率及雾度如图4所示，实施例4所述配方制备的水凝胶具有最高的透光率，为93.8％；雾度较低，为9.40％。
实施例4～7所制得的水凝胶在去离子水中重复脱液-补水的质量变化率如图5所示，实施例4所述配方制备的水凝胶在失水后能够重新吸水溶胀为原始的状态，溶胀平衡后质量变化率不超过3％，并且在七个循环后保持稳定。而实施例5、6所制得的水凝胶在失水后再吸水无法回到原先的状态，实施例7所制得的水凝胶则溶胀率过大，致使水凝胶形状发生改变。
实施例4～7所制得的水凝胶的含水量及保水率如图6所示，随着SBMA含量的增加，水凝胶的含水量和保水率增大，实施例4所述配方制得的水凝胶在室温及人体体温37℃的环境下都具有较高的含水量和较强的保水能力。
实施例4所制得的水凝胶及市售隐形眼镜在市售隐形眼镜护理液中重复脱水-补液的质量变化率如图7所示，市售隐形眼镜在第三个循环发生明显的质量下降情况，而实施例4所制得的水凝胶在七个循环中始终保持质量稳定。
实施例4所制得的水凝胶及市售隐形眼镜的含水量及保水率如图8所示，在室温及人体体温37℃的环境下，实施例4所述配方制得的水凝胶的含水量和保水率均高于市售隐形眼镜，具有更好的保水能力。
实施例4所制得的水凝胶及市售隐形眼镜循环五次抗蛋白黏附情况如图9所示，五个循环中，实施例4所述配方制得的水凝胶的蛋白粘附率均低于市售隐形眼镜，且在超声后水凝胶表面的蛋白粘附率至少能下降一半。
实施例4所制得的水凝胶经PBS洗涤后抗大肠杆菌黏附情况的荧光显微镜照片如图10所示，在第一个循环后水凝胶表面几乎没有大肠杆菌黏附，五个循环后在水凝胶表面能够观察到少量大肠杆菌。
实施例4所制得的水凝胶经市售隐形眼镜护理液超声后抗大肠杆菌黏附情况的荧光显微镜照片如图11所示，对比PBS洗涤，经超声后水凝胶表面的大肠杆菌黏附情况明显减少，即使在五个循环后水凝胶表面依旧几乎没有大肠杆菌黏附。
实施例4所制得的水凝胶经PBS洗涤后抗金黄色葡萄球菌黏附情况的荧光显微镜照片如图12所示，在第一个循环后水凝胶表面几乎没有金黄色葡萄球菌黏附，五个循环后在水凝胶表面能够观察到少量金黄色葡萄球菌。
实施例4所制得的水凝胶经市售隐形眼镜护理液超声后抗大肠杆菌黏附情况的荧光显微镜照片如图13所示，对比PBS洗涤，经超声后水凝胶表面的金黄色葡萄球菌黏附情况明显减少，即使在五个循环后水凝胶表面依旧几乎没有金黄色葡萄球菌黏附。
通过上述大量的实验结果表明，本发明技术方案所制得的抗溶胀抗黏附水凝胶确实具有一定的机械强度、良好的透光度、良好的抗溶胀性能、较高的含水量和稳定的保水率、优异的抗蛋白、抗细菌黏附性能，可用作制备隐形眼镜的理想材料。
实施例10
(1)配制甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子单体、疏水单体、交联剂和引发剂混合溶液；引发剂为KA，交联剂为PEGDMA，混合溶液的溶剂均为去离子水；两性离子单体为CBMA，疏水单体为MMA；各原料配比与实施例1相同。
(2)通入惰性气体对混合溶液进行除氧，并超声除去混合溶液中的气泡，得到预液；(3)将预液密封于玻璃模具中，365nm紫外光照射反应6h，即得到所述新型抗溶胀抗黏附水凝胶。
本实施例制得的水凝胶的性能与实施例1-9相当，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (6)
1.一种抗溶胀抗黏附水凝胶，其特征在于，所述抗溶胀抗黏附水凝胶由甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子单体与疏水单体共聚而成；
所述两性离子单体为磺酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯或者羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯，所述疏水单体为甲基丙烯酸甲酯；
其制备方法包括以下步骤：
（1）配制甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子单体、疏水单体、交联剂和引发剂的混合溶液；
（2）对混合溶液进行除氧，并除去混合溶液中的气泡，得到预液；
（3）将预液密封于透光模具中，紫外光照射反应，即得到所述抗溶胀抗黏附水凝胶；
步骤（1）中，所述混合溶液中各组分的质量百分浓度为：甲基丙烯酸羟乙酯10-50 wt%；两性离子单体10~15 wt%，疏水单体5~15 wt%，交联剂0.5-2 wt%，引发剂浓度为0.5~2 wt%。
2.根据权利要求1所述的一种抗溶胀抗黏附水凝胶的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
（1）配制甲基丙烯酸羟乙酯、两性离子单体、疏水单体、交联剂和引发剂的混合溶液；
（2）对混合溶液进行除氧，并除去混合溶液中的气泡，得到预液；
（3）将预液密封于透光模具中，紫外光照射反应，即得到所述抗溶胀抗黏附水凝胶；
步骤（1）中，所述引发剂为α-酮戊二酸。
3.根据权利要求2所述的一种抗溶胀抗黏附水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述交联剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯。
4.根据权利要求2所述的一种抗溶胀抗黏附水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述除氧通过通入氮气或惰性气体降低氧气溶解性的方式进行；所述除去混合溶液中气泡的方法为超声。
5.根据权利要求2所述的一种抗溶胀抗黏附水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述透光模具包括玻璃模具；所述紫外光照射反应时选用波长为365 nm的紫外光；所述紫外光照射反应时长为4~6 h。
6.一种如权利要求1所述的抗溶胀抗黏附水凝胶在隐形眼镜中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011592073.6A CN112708075B (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种抗溶胀抗黏附水凝胶及其制备方法、应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011592073.6A CN112708075B (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种抗溶胀抗黏附水凝胶及其制备方法、应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112708075A CN112708075A (zh) | 2021-04-27 |
| CN112708075B true CN112708075B (zh) | 2022-11-18 |
Family
ID=75546241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011592073.6A Active CN112708075B (zh) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | 一种抗溶胀抗黏附水凝胶及其制备方法、应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112708075B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113521396B (zh) * | 2021-06-30 | 2022-10-28 | 浙江工业大学 | 一种具有细菌响应性防污的两性离子水凝胶涂层及其制备方法 |
| CN114196058B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-04-18 | 浙江工业大学 | 一种两性离子凝胶海绵及其制备方法 |
| CN114573748B (zh) * | 2022-04-02 | 2022-11-01 | 南京工业大学 | 水下黏附抗溶胀水凝胶及柔性应变传感器 |
| CN117462761B (zh) * | 2023-12-21 | 2024-03-15 | 广州瑞泰生物科技有限公司 | 一种眼表修复组件及制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1053581A (en) * | 1972-09-15 | 1979-05-01 | Carlos M. Samour | Sustained release compositions |
| WO2008066381A1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-06-05 | Procornea Holding B.V. | Hydrogel contact lens comprising a polymer comprising a carboxy betaine ester monomer |
| CN106750377A (zh) * | 2015-11-20 | 2017-05-31 | 温州医科大学 | 水凝胶、用于制备水凝胶的组合物及水凝胶制备方法 |
| CN107118300B (zh) * | 2017-04-18 | 2019-07-12 | 华南理工大学 | 含甜菜碱两性离子的水凝胶软性接触镜材料及其制备方法 |
| EP3757181A4 (en) * | 2018-02-23 | 2021-11-17 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | HIGHLY RESISTANT FOG-PREVENTING FILM AND COATING COMPOSITION |
| JP6779328B2 (ja) * | 2018-04-09 | 2020-11-04 | サカタインクス株式会社 | 表刷り用グラビア印刷インキ組成物および印刷物 |
| JP6624314B2 (ja) * | 2019-01-18 | 2019-12-25 | ソニー株式会社 | 送信装置及び送信方法、並びに受信装置及び受信方法 |
| US20200246466A1 (en) * | 2019-02-04 | 2020-08-06 | Colorado School Of Mines | Zwitterionic gels and methods of making the same |
| CN110358006B (zh) * | 2019-05-24 | 2020-10-27 | 中国科学院化学研究所 | 一种可用于海洋防污的水凝胶及其制备方法和用途 |
| CN111925476A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-13 | 浙江工业大学 | 一种导电抗菌水凝胶及其制备方法、应用 |
-
2020
- 2020-12-29 CN CN202011592073.6A patent/CN112708075B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112708075A (zh) | 2021-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112708075B (zh) | 一种抗溶胀抗黏附水凝胶及其制备方法、应用 | |
| JP4381297B2 (ja) | （セミ）相互侵入網目構造ハイドロゲル及びその製造方法 | |
| CN108047465B (zh) | 一种甲基丙烯酸酯明胶/壳聚糖互穿网络水凝胶、制备方法及应用 | |
| CN105295073B (zh) | 一种高柔韧性两性离子水凝胶制备方法 | |
| US10189961B2 (en) | Creep resistant, highly lubricious, tough, and ionic hydrogels including PVA-PAAMPS hydrogels | |
| CA2394653A1 (en) | Hydrogels | |
| CN113372582B (zh) | 一种仿生复合水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN109971105A (zh) | 一种壳聚糖/聚n-羟乙基丙烯酰胺强韧抗污双网络水凝胶及其制备方法 | |
| CN112625253A (zh) | 一种表面聚合物刷修饰水凝胶材料、制备方法及应用 | |
| CN112048223A (zh) | 一种“抗污-杀菌-释放”多功能响应的抗菌表面及其制备方法 | |
| CN114031879B (zh) | 一种可用于海洋防污的水凝胶及其制备方法 | |
| CN112480312A (zh) | 一种高弹性高强度双交联多孔水凝胶的制备方法 | |
| CN110028614B (zh) | 具有蛋白吸附功能的抗菌微纳米凝胶与纤维及其制备方法 | |
| US20040116305A1 (en) | Low friction hydrogel having straight chain polymers and method for preparation thereof | |
| La Gatta et al. | Novel poly (HEMA‐co‐METAC)/alginate semi‐interpenetrating hydrogels for biomedical applications: synthesis and characterization | |
| CN108864366B (zh) | Hema/nvp二元共聚多孔水凝胶的制备方法 | |
| CN111378152B (zh) | 一种水凝胶材料催化氧化与功能化修饰的方法 | |
| CN112795030B (zh) | 一种载药抗黏附隐形眼镜水凝胶材料及制备方法 | |
| CN113788910B (zh) | 基于珍珠质粘土聚合物的两性离子水凝胶及其制备方法 | |
| CN115894793B (zh) | 一种抗溶胀粘附离子凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN112480313B (zh) | 一种phema水凝胶及其制备方法 | |
| CN114456309B (zh) | 一种可重复使用的两性离子医用粘合剂及其制备方法 | |
| CN109851971B (zh) | 改善硅水凝胶表面亲水性的复合处理液及制备、处理方法 | |
| Halpern et al. | Hydrogels as non-thrombogenic surfaces | |
| JP7490177B2 (ja) | 含水材料用重合体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240207 Address after: 518000, Building 305, Phase II C, Xinghe WORLD, Minle Community, Minzhi Street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Eye Science and Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 310014 No. 18 Chao Wang Road, Xiacheng District, Zhejiang, Hangzhou Patentee before: JIANG University OF TECHNOLOGY Country or region before: China |