CN113045771B - 一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶，其是由含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇在水溶液中反应而成，所述的含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸是由天冬氨酸经热聚合、开环、季铵化三步反应得到。所述的含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸包括重复单元A和重复单元B，其中，重复单元B的数量占重复单元总数量的30%~90%。本发明水凝胶可以实现自催化的自修复过程，避免了外加催化剂带来的副作用，其对不同的菌种有一定的抑制作用，可在生物医药领域推广应用。

Description

一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及水凝胶制备技术领域，具体涉及一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶及其制备方法与应用。
背景技术
水凝胶是以水为分散介质的凝胶，其具有高分子网络体系，性质柔软，能够保持一定的形状，可以吸收大量的水。水凝胶是在具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基，亲水残基与水分子结合，将水分子连接在网状内部，而疏水残基遇水膨胀。
抗菌自修复水凝胶是当受到外界损伤之后具有自愈合能力的水凝胶，并具有对外来细菌的抵抗性，可自我修复是生命体与非生命体最大的区别之一，在身体受到外界伤害时，生命体的伤口可以自我修复并恢复机体的相关功能，而伤口修复时，往往会由于伤口表面有大量的细菌导致伤口感染的问题。而且可以抗菌的自修复水凝胶，不仅修复过程接近生命体的自我修复，而且还在抗伤口感染方面有着重要的作用。因此，抗菌自修复水凝胶已经引起科学界的广泛关注。
目前报道的有关化学交联的自修复水凝胶有许多都是在适当的催化剂存在下实现的，如基于酸催化下的可逆亚胺基团的自修复，酸催化下的可逆肟自修复，酸或苯胺的催化下酰腙的自修复，以及非生物相容性有机凝胶及水凝胶的自修复等。这些催化剂虽然可以实现凝胶的自修复过程，但是高浓度的中强酸或苯胺等作为催化剂具有生物毒性，使可修复水凝胶的生物相容性大打折扣，且随着催化剂的流失水凝胶会逐渐失去自修复功能，无法真正应用到生命科学与工程材料领域中。因此，研究生物基相关的水凝胶具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的就是提供一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶，以解决现有合成水凝胶生物相容性差、不可降解的问题。
本发明的另一目的是提供一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶的制备方法和应用，以制备出可实现自修复，且对伤口感染达到抗菌效果的天冬氨酸基水凝胶。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶，其是由含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇在水溶液中反应而成，所述的含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸包括重复单元A和重复单元B，其中，重复单元B的数量占重复单元总数量的30%~90%；含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇的质量比为0.5~2∶1；
Figure DEST_PATH_IMAGE001
、
Figure 658500DEST_PATH_IMAGE002
，
其中，R为H或C1~12的烷基。
所述含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸的结构式如式Ⅰ所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
式Ⅰ，
其中，R为H或C1~12的烷基，100≤（x+y）×n≤140，x∶y=1~21∶9。
进一步地，含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇的总质量占水凝胶总质量的5%~50%。
一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶的制备方法，所述的水凝胶是由含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇在水溶液中反应而成；所述的含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸是由天冬氨酸经热聚合、开环、季铵化三步反应得到，反应式如下所示：
Figure 438237DEST_PATH_IMAGE004
，
其中，R为H或C1~12的烷基，100≤（x+y）×n≤140，x∶y=1~21∶9。
所述的制备方法具体包括以下步骤：
（1）热聚合：称取定量的L-天冬氨酸于容器中，加入质量浓度为85%的磷酸，然后加入环丁砜和三甲苯的混合物，其中，环丁砜与三甲苯的体积比为3∶7；之后于180~220℃下反应4h，然后待温度降到40~60℃时，加入N’N-二甲基甲酰胺溶解产物，之后用甲醇沉淀产物，经烘干后得到产物聚琥珀酰亚胺；
（2）开环：称取定量的聚琥珀酰亚胺溶于二甲基亚砜中，然后加入3-氨基苯硼酸开环，反应温度为40~80℃，反应时间为10~24h；之后加入3-二甲氨基丙胺继续开环，反应温度40~80℃，反应时间为10~24h；将反应物滴加到丙酮中，析出沉淀，经烘干后得到产物；
（3）季铵化：将步骤（2）所得产物溶于甲醇中，之后加入RBr进行反应，其中R为H或C1~12的烷基，反应温度为40~80℃，反应时间为10~24h；反应物经透析、冷冻干燥后得到含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸；
（4）凝胶化：将含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇在水溶液中混合，并在0~40℃条件下反应得到所述的天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶。
步骤（1）中，环丁砜和三甲苯的混合物的加入量为L-天冬氨酸重量的0.5~3倍。
步骤（2）中，加入的3-氨基苯硼酸摩尔量与聚琥珀酰亚胺所含单体的摩尔量比为0.1~0.7∶1。
步骤（2）中，加入的3-二甲氨基丙胺摩尔量与聚琥珀酰亚胺所含单体的摩尔量比为0.3~0.9∶1。
步骤（4）中，含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇的质量比为0.5~2∶1；含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇的总质量占水凝胶总质量的5%~50%。
上述的天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶在伤口敷料、药物载体与可控释放、人造器官材料中以及生物指示材料中的应用。
将抗菌水凝胶滴加到平板中，观察抗菌圈的大小，确定其抗菌性能。经验证，上述抗菌水凝胶对金葡菌、大肠杆菌和葡萄球菌等具有抗菌效果。
本发明制备方法更具体的步骤为：
（1）热聚合：称取定量的L-天冬氨酸，加入少量质量浓度为85%的磷酸，然后加入按体积比3∶7混合的环丁砜和三甲苯，200℃加热反应4h，待温度降到40℃时，加入（N’N-二甲基甲酰胺）DMF溶解产物，之后用甲醇沉淀产物，烘干后得到产物聚琥珀酰亚胺。
（2）开环：称取定量的聚琥珀酰亚胺，溶于（二甲基亚砜）DMSO中，加入定量的3-氨基苯硼酸开环，反应温度70℃，反应时间为10~24h。而后加入3-二甲氨基丙胺继续开环，反应温度40℃，反应时间为10~24h。将反应物滴加到丙酮中，有沉淀析出，烘干后得到产物。
（3）季铵化：将步骤（2）的产物溶于甲醇中，而后加入1-溴己烷，反应温度40~80℃，反应时间为10~24h，反应物经透析、冷冻干燥后得到含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸。
（4）凝胶化：将含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇在水溶液中混合，并在0~40 ℃条件下反应得到所述水凝胶。
（5）抗菌：将配好的凝胶溶液，滴加到不同菌种的平板中，观察抗菌圈的大小。
本发明的抗菌自修复凝胶以生物相容性天冬氨酸为主体，生物相容性聚合物聚乙烯醇（PVA）为交联剂，可以实现自催化的自修复过程，避免了外加催化剂带来的副作用，摆脱了对催化剂的依赖性，并且带有一定抗菌性能，对不同的菌种有一定的抑制作用，可在生物医药领域推广应用，以解决现有抗菌自修复水凝胶无法真正应用到生物医药相关领域的缺陷。
附图说明
图1是实例1中聚琥珀酰亚胺（PSI）、苯硼酸开环（APM-PSI）、3-二甲氨基丙胺开环（PSI-APM-DMAPA）以及季铵化（PSI-APM-DMAPA-Br）的红外光谱图。
图2是实例1中聚琥珀酰亚胺（PSI）的核磁共振光谱图。
图3为苯硼酸开环（APM-PSI）的核磁共振光谱图。
图4为3-二甲氨基丙胺开环（PSI-APM-DMAPA）的核磁共振光谱图。
图5为季铵化（PSI-APM-DMAPA-Br）的核磁共振光谱图。
图6是实例1中所得水凝胶的自修复宏观效果图以及在显微镜下的微观快速修复效果图。
图7是不同抗菌基团比例的水凝胶在不同菌种的平板中的抗菌效果，其中，a1、a2、a3分别为实例1、实例2、实例3中水凝胶对大肠杆菌的抑制效果，b1、b2、b3分别为实例6、实例7、实例8中水凝胶对金葡菌的抑制效果。
具体实施方式
在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法，所用试剂未表明来源、规格的均为市售分析纯或化学纯。
本发明的实施例公开了一种抗菌天冬氨酸基自修复水凝胶，由含有苯硼酸和抗菌基团的可生物降解的天冬氨酸为主链，以聚乙烯醇为交联剂制备水凝胶。其中，主链结构如下：
Figure 895764DEST_PATH_IMAGE003
式Ⅰ，
式Ⅰ中，R为H或C1~12的烷基，优选为C6。本发明实施例还公开了抗菌自修复水凝胶的制备方法。
实施例1
（1）热聚合：以质量分数为计：称取13份的L-天冬氨酸，加入0.3份85%的磷酸，然后加入按3:7比例混合的环丁砜和三甲苯，分别为9份和21份，加热到200℃反应4h，待温度降到40℃，加入100 mL（N’N-二甲基甲酰胺）DMF溶解产物，在甲醇中沉淀，烘干，得到产物聚琥珀酰亚胺。
（2）开环：称取的6份聚琥珀酰亚胺，溶于5ml（二甲基亚砜）DMSO中，加入0.85份的3-氨基苯硼酸开环，反应温度70℃，反应时间为12h。而后加入6份3-二甲氨基丙胺继续开环，反应温度70℃，反应时间为12h。滴加到丙酮中，有沉淀析出，烘干，得到产物。
（3）季铵化：取5份上述产物溶于甲醇中，而后加入5份1-溴己烷，反应温度60℃，反应时间为24h，经透析，冷冻干燥，得到含抗菌基团的天冬氨酸基聚合物。
（4）凝胶化：取1份含有抗菌基团的天冬氨酸基聚合物与1份聚乙烯醇在8份水溶液中混合，得到含有抗菌基团的天冬氨酸基自修复水凝胶。并观察水凝胶的宏观和微观修复情况。
（5）抗菌：将配好的凝胶溶液，滴加于大肠杆菌种的平板中，观察抗菌圈的大小。
图1为本实例中制备的含有抗菌基团的天冬氨酸聚合物的红外光谱图，如图所示聚琥珀酰亚胺在1640 cm-1，1811cm-1出现峰值为C-N键，而当用3-氨基苯硼酸开环后，1640cm-1出的峰值消失，并且1731 cm-1出的峰面积加宽，说明聚琥珀酰亚胺被开环形成酰胺键，而后用3-二甲氨基丙胺开环峰面积继续加宽，并偏移到1678 cm-1，说明C-N键被完全打开，而且在3000 cm-1出现新的峰值，为3-二甲氨基丙胺开环后的C-C峰，而季铵化后，在2780cm-1开始向3000 cm-1偏移，其为季铵化后C-C键增加造成的峰面积的偏移。
图2为本实例中制备的含有抗菌基团的天冬氨酸聚合物的核磁共振谱图，如图所示，图2中展示了聚琥珀酰亚胺的核磁谱图，3.18 ppm和2.67 ppm为其a处的峰，而5.26 ppm为其b处的峰。图3为3-氨基苯硼酸开环后的核磁谱图，分别在7.88 ppm，6.97 ppm，6.63ppm对应在氨基苯硼酸中苯环上的峰，而在5.26 ppm左右还存在峰值，说明聚琥珀酰亚胺没有被完全开环，而图4展示了3-二甲氨基丙胺继续开环后的核磁谱图，图中展示的7.88ppm，6.97 ppm，6.63 ppm为氨基苯硼酸中苯环中的峰，而在3.56 ppm，3.08 ppm处的峰为开环后3-二甲氨基丙胺的峰，证明天冬氨酸聚合成聚琥珀酰亚胺后成功被3-氨基苯硼酸和3-二甲氨基丙胺开环。如图5所示，季铵化后，0.91-1.82 ppm为溴己烷中的峰值，而其他除了峰值没有发生变化，并出现在核磁谱图中，证明季铵化反应成功。以上的核磁谱图所选的溶剂为d6-DMSO。
图6为本实例中的制备的水凝胶的宏观自修复图和微观自修复图（由图可知，水凝胶较透明，背景英文字母清晰可见），在心形模具中制备心形水凝胶，然后从中间切开，然后沿伤口将水凝胶两半放在一起，用镊子夹起水凝胶，水凝胶沿伤口没有断裂，此过程用数码相机记录，证明其伤口能自愈合。并将水凝胶放于显微镜观察，放大50倍，发现当水凝胶刚被切开始有明显的伤口痕迹，然后伤口在短短的1 min中内，迅速愈合。
实施例2：含有不同比例抗菌基团的制备
（1）热聚合：以质量分数为计：称取13份的L-天冬氨酸，加入0.3份85%的磷酸，然后加入按3:7比例混合的环丁砜和三甲苯，分别为9份和21份，加热到200oC反应4h，待温度降到40℃，加入100 mL（N’N-二甲基甲酰胺）DMF溶解产物，在甲醇中沉淀，烘干，得到产物聚琥珀酰亚胺。
（2）开环：称取的6份聚琥珀酰亚胺，溶于5 mL（二甲基亚砜）DMSO中，加入2.55份的3-氨基苯硼酸开环，反应温度70℃，反应时间为12h。而后加入6份3-二甲氨基丙胺继续开环，反应温度70℃，反应时间为12h。滴加到丙酮中，有沉淀析出，烘干，得到产物。
（3）季铵化：取5份上述产物溶于甲醇中，而后加入5份1-溴己烷，反应温度60℃，反应时间为24h，经透析，冷冻干燥，得到含抗菌基团的天冬氨酸基聚合物。
（4）凝胶化：取1份含有抗菌基团的天冬氨酸基聚合物与1份聚乙烯醇在8份水溶液中混合，得到含有抗菌基团的天冬氨酸基自修复水凝胶。并观察水凝胶的宏观和微观修复情况。
（5）抗菌：将配好的凝胶溶液，滴加于大肠杆菌种的平板中，观察抗菌圈的大小，（阴性杆菌喹诺酮作为对照）。
实施例3 含有不同比例抗菌基团的制备
（1）热聚合：以质量分数为计：称取13份的L-天冬氨酸，加入0.3份85%的磷酸，然后加入按3:7比例混合的环丁砜和三甲苯分别为9份和21份，加热到200℃反应4h，待温度降到40℃，加入100ml（N’N-二甲基甲酰胺）DMF溶解产物，在甲醇中沉淀，烘干，得到产物聚琥珀酰亚胺。
（2）开环：称取的6份聚琥珀酰亚胺，溶于5ml（二甲基亚砜）DMSO中，加入4.25份的3-氨基苯硼酸开环，反应温度70℃，反应时间为12h。而后加入6份3-二甲氨基丙胺继续开环，反应温度70℃，反应时间为12h。滴加到丙酮中，有沉淀析出，烘干，得到产物
（3）季铵化：取5份上述产物溶于甲醇中，而后加入5份1-溴己烷，反应温度60℃，反应时间为24h，经透析，冷冻干燥，得到含抗菌基团的天冬氨酸基聚合物
（4）凝胶化：将含有抗菌基团的天冬氨酸基聚合物与聚乙烯醇在水溶液中混合，得到含有抗菌基团的天冬氨酸基自修复水凝胶。并观察水凝胶的宏观和微观修复情况。
（5）抗菌：将配好的凝胶溶液，滴加于大肠杆菌种的平板中，观察抗菌圈的大小（阴性杆菌喹诺酮作为对照）。
实施例4 含有不同烷基链抗菌基团的制备
（1）热聚合：以质量分数为计：称取13份的L-天冬氨酸，加入0.3份85%的磷酸，然后加入按3:7比例混合的环丁砜和三甲苯分别为9份和21份，加热到200℃反应4h，待温度降到40℃，加入100 ml（N’ N-二甲基甲酰胺）DMF溶解产物，在甲醇中沉淀，烘干，得到产物聚琥珀酰亚胺。
（2）开环：称取的6份聚琥珀酰亚胺，溶于5ml（二甲基亚砜）DMSO中，加入0.85份的3-氨基苯硼酸开环，反应温度70℃，反应时间为12h。而后加入6份3-二甲氨基丙胺继续开环，反应温度70℃，反应时间为12h。滴加到丙酮中，有沉淀析出，烘干，得到产物
（3）季铵化：取5份上述产物溶于甲醇中，而后加入5份溴甲烷，反应温度40℃，反应时间为24h，经透析，冷冻干燥，得到含抗菌基团的天冬氨酸基聚合物
（4）凝胶化：取1份含有抗菌基团的天冬氨酸基聚合物与1份聚乙烯醇在8份水溶液中混合，得到含有抗菌基团的天冬氨酸基自修复水凝胶。并观察水凝胶的宏观和微观修复情况。
（5）抗菌：将配好的凝胶溶液，滴加于大肠杆菌种的平板中，观察抗菌圈的大小（阴性杆菌喹诺酮作为对照）。
实施例5 含不同比例交联剂的水凝胶的制备
（1）热聚合：以质量分数为计：称取13份的L-天冬氨酸，加入0.3份85%的磷酸，然后加入按3:7比例混合的环丁砜和三甲苯，分别为9份和21份，加热到200℃反应4h，待温度降到40℃，加入100 mL（N’N-二甲基甲酰胺）DMF溶解产物，在甲醇中沉淀，烘干，得到产物聚琥珀酰亚胺。
（2）开环：称取的6份聚琥珀酰亚胺，溶于5ml（二甲基亚砜）DMSO中，加入0.85份的3-氨基苯硼酸开环，反应温度70℃，反应时间为12h。而后加入6份3-二甲氨基丙胺继续开环，反应温度70℃，反应时间为12h。滴加到丙酮中，有沉淀析出，烘干，得到产物。
（3）季铵化：取5份上述产物溶于甲醇中，而后加入5份1-溴己烷，反应温度60℃，反应时间为24h，经透析，冷冻干燥，得到含抗菌基团的天冬氨酸基聚合物。
（4）凝胶化：取1含有抗菌基团的天冬氨酸基聚合物与2份聚乙烯醇在8份水溶液中混合，得到含有抗菌基团的天冬氨酸基自修复水凝胶。
（5）抗菌：将配好的凝胶溶液，滴加于大肠杆菌种的平板中，观察抗菌圈的大小（阴性杆菌喹诺酮作为对照）。
实施例6 不同菌种的观察
步骤（1）（2）（3）（4）同实例1
（5）抗菌：将配好的凝胶溶液，滴加于金葡菌的平板中，观察抗菌圈的大小（阳性杆菌万古霉作为对照）。
实施例7 不同菌种的观察
步骤（1）（2）（3）（4）同实例2
（5）抗菌：将配好的凝胶溶液，滴加于金葡菌的平板中，观察抗菌圈的大小（阳性杆菌万古霉作为对照）。
实施例8 不同菌种的观察
步骤（1）（2）（3）（4）同实例3
（5）抗菌：将配好的凝胶溶液，滴加于金葡菌的平板中，观察抗菌圈的大小（阳性杆菌万古霉作为对照）。
抗菌效果如图7所示，图7中的a1、a2、a3分别为实例1、实例2、实例3中水凝胶对大肠杆菌的抑制效果，并发现抑菌圈的大小从左到右变小，说明随着季铵化的比例的减小，水凝胶的抗菌效果减小。b1、b2、b3分别为实例6、实例7、实例8中水凝胶对金葡菌的抑制效果，其表现为同样的作用。

Claims (10)

1.一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶，其特征是，其是由含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇在水溶液中反应而成，所述的含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸包括重复单元A和重复单元B，其中，重复单元B的数量占重复单元总数量的30%~90%；含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇的质量比为0.5~2∶1；
Figure DEST_PATH_IMAGE002
、
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，
其中，R为H或C1~12的烷基。
2.根据权利要求1所述的天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶，其特征是，所述含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸的结构式如式Ⅰ所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
式Ⅰ，
其中，R为H或C1~12的烷基，100≤（x+y）×n≤140，x∶y=1~21∶9。
3.根据权利要求1所述的天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶，其特征是，含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇的总质量占水凝胶总质量的5%~50%。
4.一种天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶的制备方法，其特征是，所述的水凝胶是由含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇在水溶液中反应而成；所述的含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸是由天冬氨酸经热聚合、开环、季铵化三步反应得到，反应式如下所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，
其中，R为H或C1~12的烷基，100≤（x+y）×n≤140，x∶y=1~21∶9。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）热聚合：称取定量的L-天冬氨酸于容器中，加入质量浓度为85%的磷酸，然后加入环丁砜和三甲苯的混合物，其中，环丁砜与三甲苯的体积比为3∶7；之后于180~220℃下反应4h，然后待温度降到40~60℃时，加入N’N-二甲基甲酰胺溶解产物，之后用甲醇沉淀产物，经烘干后得到产物聚琥珀酰亚胺；
（2）开环：称取定量的聚琥珀酰亚胺溶于二甲基亚砜中，然后加入3-氨基苯硼酸开环，反应温度为40~80℃，反应时间为10~24h；之后加入3-二甲氨基丙胺继续开环，反应温度40~80℃，反应时间为10~24h；将反应物滴加到丙酮中，析出沉淀，经烘干后得到产物；
（3）季铵化：将步骤（2）所得产物溶于甲醇中，之后加入RBr进行反应，其中R为H或C1~12的烷基，反应温度为40~80℃，反应时间为10~24h；反应物经透析、冷冻干燥后得到含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸；
（4）凝胶化：将含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇在水溶液中混合，并在0~40℃条件下反应得到所述的天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是，步骤（1）中，环丁砜和三甲苯的混合物的加入量为L-天冬氨酸重量的0.5~3倍。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是，步骤（2）中，加入的3-氨基苯硼酸摩尔量与聚琥珀酰亚胺所含单体的摩尔量比为0.1~0.7∶1。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是，步骤（2）中，加入的3-二甲氨基丙胺摩尔量与聚琥珀酰亚胺所含单体的摩尔量比为0.3~0.9∶1。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是，步骤（4）中，含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇的质量比为0.5~2∶1；含苯硼酸基团和抗菌基团的聚天冬氨酸与聚乙烯醇的总质量占水凝胶总质量的5%~50%。
10.权利要求1所述的天冬氨酸基自修复抗菌水凝胶在制备伤口敷料、药物载体与可控释放材料、人造器官材料中的应用。
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