CN113413483B - 一种粘附-非粘附一体化水凝胶及其制备方法和在伤口修复中的应用 - Google Patents

一种粘附-非粘附一体化水凝胶及其制备方法和在伤口修复中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粘附‑非粘附一体化水凝胶及其制备方法和在伤口修复中的应用。所述一体化水凝胶包括具有组织粘附性和具有非组织粘附性的两种水凝胶。制备该水凝胶时，将粘附特性或非粘附性的单体预先溶解在多糖聚合物溶液中，首先将粘附特性或非粘附性水凝胶液注入指定位置，待其形成水凝胶后再在特定位置注入具有相反性质单体的水凝胶液；待两部分自愈合为一整块水凝胶后，引发自由基聚合，形成粘附‑非粘附一体化水凝胶。非粘附部分可以直接接触伤口，避免日常更换中对新生肉芽组织造成损害，粘附性部分可粘接伤口附近的正常组织，从而将水凝胶固定在伤口处不脱落。粘附‑非粘附一体化水凝胶具有杀菌性能，能促进伤口修复，可用作为伤口敷料。

Description

一种粘附-非粘附一体化水凝胶及其制备方法和在伤口修复 中的应用
技术领域
本发明属于医药材料技术领域，具体涉及一种粘附-非粘附一体化水凝胶及其制备方法和在皮肤伤口修复中的应用。
背景技术
水凝胶含有大量的水，作为敷料使用时能为皮肤伤口提供湿性环境，有利于伤口愈合。但是，大量水的存在使得水凝胶在与皮肤组织进行贴合时缺乏粘附性，使用过程中易脱落，故往往需要辅以其他医用粘附材料将其固定在伤口处，十分不便。为解决这一问题，研究工作者开发了多种具有自粘附性能的水凝胶，可以直接与伤口进行贴合。例如，受自然界中贻贝能够牢固贴在岩石上并能耐受海水冲击不脱落的启发，涌现出一系列以邻苯二酚结构为粘附元素的水凝胶，其中以多巴胺水凝胶和单宁酸水凝胶最具代表性。将酸性蛋白的成分甘氨酸引入到水凝胶中，该水凝胶通过与组织表面强烈的氢键作用，展现出了良好自粘附性能。研究人员受核酸碱基能通过氢键作用形成稳定的DNA双螺旋结构的启发，以碱基化合物与丙烯酰胺构建了具有良好粘附性能的水凝胶。中国专利(CN11075346A)描述了一种以壳聚糖、海藻酸钙等物质构建的水凝胶敷料，该敷料具有良好的自粘附特性。
尽管自粘附水凝胶敷料在使用时不用辅以其他医用粘附材料，十分便捷，但日常更换会对伤口或新生的柔嫩组织造成不可避免的伤害。实际上，使用敷料对皮肤伤口进行修复或护理时，只需要将敷料牢固贴合在伤口周围健康的皮肤上，而不粘附伤口本身的水凝胶敷料有便于使用过程中的更换，更有利于伤口愈合。目前，还没有一种令人满意的水凝胶敷料，既能自粘附于伤口皮肤上，使用时更便捷，又能不粘附伤口本身，更换时不对新生皮肤组织造成损害。因此，开发这样一种既不直接粘附伤口、本身又能固定于伤口处的新型水凝胶伤口敷料，更具有实用性，同时也具有广阔的应用前景。
发明内容
为了解决现有水凝胶敷料使用过程中存在的问题，本发明提供了一种粘附-非粘附一体化水凝胶及其制备方法。该粘附-非粘附一体化水凝胶由具有粘附性的水凝胶和具有非粘附性的水凝胶组成，且两部分能够充分有效地结合为一体，其粘附部分可与伤口周围正常皮肤组织粘接，十分方便，非粘附部分可以直接贴合伤口，更换过程中不会对新生皮肤组织造成伤害；粘附-非粘附一体化水凝胶在皮肤伤口修复方面具有较好的应用前景。
为了实现以上发明目的，本发明的具体技术方案为：
一种粘附-非粘附一体化水凝胶，同时由具有组织粘附性的水凝胶和具有非组织粘附性的水凝胶组成，两部分水凝胶通过动态交联和自由基聚合作用相连接。
进一步的，所述粘附-非粘附一体化水凝胶的粘附部分包括多糖高分子、带双键的单体、带双键的碱基物质、引发剂和交联剂；粘附部分包括质量分数为1～30％的带双键的碱基物质、1～50％的带双健的单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～30％的多糖，余量为水，总质量百分含量之和为100％。
进一步的，所述粘附-非粘附一体化水凝胶的非粘附部分包括多糖高分子、带双键的单体、带双健的两性离子单体、引发剂和交联剂；非粘附部分包括质量分数为1～30％的带双健的单体、1～50％的带双健的两性离子单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～40％的多糖和水，总质量百分含量之和为100％。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶的两部分中的多糖高分子为带醛基基团的氧化多糖与带氨基基团的多糖的组合。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中的带醛基基团的氧化多糖包括但不限于氧化透明质酸(OHA)、氧化葡聚糖(ODex)、氧化海藻酸钠(OSA)、氧化魔芋葡甘露聚糖(OKGM)，带氨基基团的多糖包括但不限于壳聚糖(CS)、羧甲基壳聚糖、6-氨基己酰葡聚糖、丁二胺化海藻酸钠。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中的带双键的单体包括但不限于甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺(AAm)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中非粘附部分中带双键的两性离子单体包括但不限于2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)、3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯(CBMA)。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中粘附部分中带双键的碱基物质为丙烯酰化腺嘌呤、甲基丙烯酰化腺嘌呤、丙烯酰化鸟嘌呤、甲基丙烯酰化鸟嘌呤、丙烯酰化胞嘧啶、甲基丙烯酰化胞嘧啶、丙烯酰化胸腺嘧啶、甲基丙烯酰化胸腺嘧啶、丙烯酰化尿嘧啶、甲基丙烯酰化尿嘧啶的任意一种或多种的混合物。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中的引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾(APS)的任意一种。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中的交联剂为N,N’-双丙烯酰胺(BIS)和N,N’-双甲基丙烯酰胺的任意一种。
进一步的，该粘附-非粘附一体化水凝胶中粘附部分与非粘附部分的水凝胶为任意的位置、任意大小和任意形状的相互混合。
本发明还提供两种粘附-非粘附一体化水凝胶的制备方法：
第一种粘附-非粘附一体化水凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配制粘附部分水凝胶的前驱液，即配制包含质量分数为1～30％的带双键的碱基物质、1～50％的带双健的单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～30％的多糖的混合水溶液A。
(2)配制非粘附部分水凝胶的前驱液，即配制质量分数为1～30％的带双健的单体、1～50％的带双健的两性离子单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～40％的多糖的混合水溶液B。
(3)将步骤(1)的混合溶液A注入模具，0～35℃温度下静止5～120min，形成水凝胶。
(4)在步骤(3)的水凝胶上方或侧方或其他位置注入步骤(2)中的混合溶液B，0～35℃温度下静止5～120min，形成水凝胶。
(5)将步骤(4)中水凝胶放入温度为35～90℃的环境中，反应0.5h～12h后得到粘附-非粘附一体化水凝胶。
第二种粘附-非粘附一体化水凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
1)配制粘附部分水凝胶的前驱液，即配制包含质量分数为1～30％的带双键的碱基物质、1～50％的带双健的单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～30％的多糖的混合水溶液A。
(2)配制非粘附部分水凝胶的前驱液，即配制质量分数为1～30％的带双健的单体、1～50％的带双健的两性离子单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～40％的多糖的混合水溶液B。
(3′)将步骤(2)的混合溶液B注入模具，静止后形成水凝胶，水凝胶形成的温度为0～35℃，时间为5～120min；
(4′)在步骤(5)的水凝胶上方、周围或其他位置注入步骤(1)中的混合溶液A，静止后形成水凝胶，水凝胶形成的温度为0～35℃，时间为5～120min。
(5)将步骤(4)中水凝胶放入温度为35～90℃的环境中，反应0.5h～12h后得到粘附-非粘附一体化水凝胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的粘附-非粘附性一体化水凝胶同时具有粘附部分和非粘附部分，两部分通过席夫碱和自由基聚合反应充分地结合为一体；粘附部分具有良好的组织粘附性，非粘附部分不具有组织粘附性；两部分水凝胶均具有良好的生物相容性，且非粘附部分具有良好的吸水性、保水性、抗菌性；两部分水凝胶均由两层聚合物网络互穿构建，具有良好的力学性能。本发明的粘附-非粘附一体化水凝胶作为皮肤伤口敷料具有良好的应用前景。
附图说明
图1为试验例1中粘附-非粘附一体化水凝胶在手背上的粘附和剥离图片。
注：此图仅为一体化水凝胶的形态之一，一体化水凝胶的形态包括但不限于此形态。
图2为试验例2中粘附-非粘附一体化水凝胶在手指间的粘附和剥离图片。
图3为试验例3中粘附-非粘附一体化水凝胶的动态粘附性图片。
图4为试验例4中粘附-非粘附一体化水凝胶中粘附水凝胶的粘附性图片。
图5为试验例5中粘附性水凝胶对SD大鼠皮肤刺激性图片。
图6为试验例6中非粘附性水凝胶对红细胞的溶血率和对L929细胞的活性的影响图片。
图7为试验例7中非粘附性水凝胶对S.aureus和E.coli的抗菌率图片。
图8为试验例8中粘附-非粘附性一体化水凝胶的拉伸性图片。
图9为试验例1中粘附-非粘附性一体化水凝胶的SEM图片。
具体实施方式
一种粘附-非粘附一体化水凝胶，同时由具有组织粘附性的水凝胶和具有非组织粘附性的水凝胶组成，两部分水凝胶通过动态交联和自由基聚合作用相连接。
进一步的，所述粘附-非粘附一体化水凝胶的粘附部分包括多糖高分子、带双键的单体、带双键的碱基物质、引发剂和交联剂；粘附部分包括质量分数为1～30％的带双键的碱基物质、1～50％的带双健的单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～30％的多糖，余量为水，总质量百分含量之和为100％。
进一步的，所述粘附-非粘附一体化水凝胶的非粘附部分包括多糖高分子、带双键的单体、带双健的两性离子单体、引发剂和交联剂；非粘附部分包括质量分数为1～30％的带双健的单体、1～50％的带双健的两性离子单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～40％的多糖和水，总质量百分含量之和为100％。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶的两部分中的多糖高分子为带醛基基团的氧化多糖与带氨基基团的多糖的组合。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中的带醛基基团的氧化多糖包括但不限于氧化透明质酸(OHA)、氧化葡聚糖(ODex)、氧化海藻酸钠(OSA)、氧化魔芋葡甘露聚糖(OKGM)，带氨基基团的多糖包括但不限于壳聚糖(CS)、羧甲基壳聚糖、6-氨基己酰葡聚糖、丁二胺化海藻酸钠。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中的带双键的单体包括但不限于甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺(AAm)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中非粘附部分中带双键的两性离子单体包括但不限于2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)、3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯(CBMA)。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中粘附部分中带双键的碱基物质为丙烯酰化腺嘌呤、甲基丙烯酰化腺嘌呤、丙烯酰化鸟嘌呤、甲基丙烯酰化鸟嘌呤、丙烯酰化胞嘧啶、甲基丙烯酰化胞嘧啶、丙烯酰化胸腺嘧啶、甲基丙烯酰化胸腺嘧啶、丙烯酰化尿嘧啶、甲基丙烯酰化尿嘧啶的任意一种或多种的混合物。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中的引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾(APS)的任意一种。
进一步地，上述粘附-非粘附一体化水凝胶中的交联剂为N,N’-双丙烯酰胺(BIS)和N,N’-双甲基丙烯酰胺的任意一种。
本发明还提供粘附-非粘附一体化水凝胶的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)配制粘附部分水凝胶的前驱液，即配制包含质量分数为1～30％的带双键的碱基物质、1～50％的带双健的单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～30％的多糖的混合水溶液A。
(2)配制非粘附部分水凝胶的前驱液，即配制质量分数为1～30％的带双健的单体、1～50％的带双健的两性离子单体、0.01～5％的引发剂、0.005～0.5％的交联剂、0.1～40％的多糖的混合水溶液B。
(3)将步骤(1)的混合溶液A注入模具，0～35℃温度下静止5～120min，形成水凝胶。
(4)在步骤(3)的水凝胶上方或侧方或其他特定位置注入步骤(2)中的混合溶液B，0～35℃温度下静止1～120min，形成水凝胶。
(5)将步骤(4)中水凝胶放入温度为35～90℃的环境中，反应0.5h～12h后得到粘附-非粘附一体化水凝胶。
步骤(3)和(4)可对应替换为(3′)和(4′)，
(3′)将步骤(2)的混合溶液B注入模具，静止后形成水凝胶，水凝胶形成的温度为0～35℃，时间为5～120min；
(4′)在步骤(5)的水凝胶上方、周围或其他位置注入步骤(1)中的混合溶液A，静止后形成水凝胶，水凝胶形成的温度为0～35℃，时间为5～120min。
为更好的理解本发明，通过以下的具体实施例对本发明进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例中仅以高度为2mm、直径为34mm的圆柱体或无底圆桶同心套入直径为40mm圆桶形成的模具为例，但本发明的使用的模具不仅仅局限于这个尺寸和这样的形状。
实施例1
(1)称取400mg丙烯酰胺、100mg丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、5mg壳聚糖、35mg氧化透明质酸于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至圆柱体与圆桶同心形成的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取350mg丙烯酰胺、150mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、20mg壳聚糖、7mg氧化透明质酸于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例2
(1)称取400mg丙烯酰胺、100mg丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、15mg羧甲基壳聚糖、35mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至在圆柱体与圆桶同心形成模具的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取350mg丙烯酰胺、150mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、7mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例3
(1)称取400mg甲基丙烯酸羟乙酯、100mg丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mgN,N’-双丙烯酰胺、40mg丁二胺化海藻酸钠、35mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至圆柱体与圆桶同心形成模具的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取350mg丙烯酰胺、150mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、80mg丁二胺化海藻酸钠、7mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例4
(1)称取400mg甲基丙烯酸羟乙酯、100mg丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mgN,N’-双丙烯酰胺、15mg羧甲基壳聚糖、35mg氧化海藻酸钠于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至圆柱体与圆桶同心形成模具的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取350mg丙烯酰胺、150mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、7mg氧化海藻酸钠于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例5
(1)称取450mg聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、100mg丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、15mg羧甲基壳聚糖、70mg氧化魔芋葡甘露聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至圆柱体与圆桶同心形成模具的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取450mg聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、150mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、15mg氧化魔芋葡甘露聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例6
(1)称取400mg丙烯酰胺、100mg丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、15mg羧甲基壳聚糖、70mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至圆柱体与圆桶同心形成模具的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取350mg甲基丙烯酸羟乙酯、150mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、15mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例7
(1)称取350mg丙烯酰胺、150mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、80mg羧甲基壳聚糖、7mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注到由直径为34mm的无底圆桶同心套入直径为40mm圆桶形成的模具的中心位置，静置5min形成水凝胶。然后取出无底圆桶。
(2)称取460mg丙烯酰胺、40mg甲基丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、35mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至(1)柱状水凝胶与模具边缘形成的环形凹槽中，静置5min。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例8
(1)称取400mg丙烯酰胺、100mg丙烯酰化胸腺嘧啶、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、35mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至圆柱体与圆桶同心形成模具的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取350mg丙烯酰胺、150mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、80mg羧甲基壳聚糖、7mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例9
(1)称取300mg丙烯酰胺、200mg丙烯酰化鸟嘧啶、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、35mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至圆柱体与圆桶同心形成模具的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取350mg丙烯酰胺、150mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、80mg羧甲基壳聚糖、7mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。宏观照片如图2所示。
实施例10
(1)称取460mg丙烯酰胺、40mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、80mg羧甲基壳聚糖、7mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注到直径为34mm的无底圆桶同心套入直径为40mm圆桶形成的模具的中心位置，静置5min形成水凝胶。然后取出无底圆桶。
(2)称取300mg丙烯酰胺、200mg丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、35mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至(1)柱状水凝胶与模具边缘形成的环形凹槽中，静置5min形成环状水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例11
(1)称取300mg甲基丙烯酸羟乙酯、200mg丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mgN,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、35mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至圆柱体与圆桶同心形成模具的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取400mg丙烯酰胺、100mg 2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、80mg羧甲基壳聚糖、7mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
实施例12
(1)称取300mg丙烯酰胺、200mg丙烯酰化腺嘌呤、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、40mg羧甲基壳聚糖、35mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至圆柱体与圆桶同心形成模具的环形凹槽中，静置5min，取出圆柱体，形成环状水凝胶。
(2)称取300mg丙烯酰胺、200mg甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)、25mg过硫酸铵、0.5mg N,N’-双丙烯酰胺、80mg羧甲基壳聚糖、7mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2.5mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)的环状水凝胶内部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到周围为粘附性水凝胶、内部为非粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
对比例1：
将实施例1步骤(3)中，内外两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱，反应30min后取出。其余物质用量和步骤均不改变，所得的一体化水凝胶中的粘附部分和非粘附部分均具有皮肤组织粘附性。
对比例2：
将实施例2步骤(2)中的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的用量改为0mg，其余物质用量和步骤均不改变，所得的一体化水凝胶中的粘附部分和非粘附部分均具有皮肤组织粘附性。
对比例3：
将实施例4步骤(1)中的羧甲基壳聚糖的用量改为100mg，其余物质用量和步骤均不改变，所得的一体化水凝胶中的粘附部分和非粘附部分均不具有皮肤组织粘附性。
对比例4：
将实施例7步骤(1)中的甲基丙烯酰化腺嘌呤的用量改为0mg，其余物质用量和步骤均不改变，所得的一体化水凝胶中的粘附部分具有较弱的皮肤组织粘附性，非粘附部分不具有皮肤组织粘附性。
对比例5：
将实施例12步骤(1)中的氧化葡聚糖用量改为0mg后，其余物质用量和步骤均不改变，静置5至720min，取出圆柱体，均无法形成环状水凝胶，故无法制备一体化水凝胶。
为更好地体现粘附-非粘附一体化水凝胶的粘附性质、生物学性质和两部分水凝胶的结合能力，进行了以下试验。
试验例1一体化水凝胶在手背上的粘附性
将实施例2中的粘附-非粘附一体化水凝胶贴在手背上，用镊子将起慢慢揭下。观察粘附-非粘附一体化水凝胶在手背上的粘附性，过程和结果如图1所示。
可以发现，发现中间的非粘附水凝胶部分能容易地和皮肤脱离开来，而周围粘附水凝胶部分由于与皮肤之间有良好的粘附力，故在剥离过程中表现出一定的滞后现象。但在外力作用下，粘附性水凝胶能从皮肤上完整的揭下，并不会在皮肤上有任何残留。
试验例2圆柱状水凝胶在指尖的粘附性
制备圆柱状水凝胶：
(1)称取160mg丙烯酰胺、40mg丙烯酰化腺嘌呤、10mg过硫酸铵、0.2mg N,N’-双丙烯酰胺、6mg壳聚糖、14mg氧化葡聚糖于离心管中，加入1mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将500μL混合溶液转移至直径为10mm的聚四氟乙烯圆形小孔中，静置5min形成水凝胶。
(2)称取140mg丙烯酰胺、60mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、10mg过硫酸铵、0.2mg N,N’-双丙烯酰胺、16mg壳聚糖、2.8mg氧化葡聚糖于离心管中，加入1mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将500μL混合溶液浇注在本实施例中(1)的水凝胶的上部，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，上下两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到上部为非粘附性水凝胶、下部为粘附性水凝胶的粘附-非粘附一体化水凝胶。
将粘附-非粘附一体化水凝胶置于拇指和食指之间，轻轻按压10s后分开，观察该水凝胶在手指间的粘附作用，过程和结果如图2所示。
可以看出，下方非粘附水凝胶部分非常容易和皮肤脱离开来，几乎没有表现出粘附性；而上方粘附性水凝胶部分能粘附在皮肤上，并且在施加一定力的作用下，水凝胶也不易从皮肤上脱落，表明粘附性水凝胶在皮肤上表现出良好的粘附能力。
试验例3动态粘附性试验
分别制备单独的粘附性水凝胶圆片、单独的非粘附性水凝胶圆片和实施例5中的粘附-非粘附一体化水凝胶圆片。
粘附性水凝胶圆片：称取160mg丙烯酰胺、40mg丙烯酰化腺嘌呤、10mg过硫酸铵、0.2mg N,N’-双丙烯酰胺、6mg羧甲基壳聚糖、28mg氧化魔芋葡甘露聚糖于离心管中，加入1mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将500μL混合溶液转移至直径为10mm的聚四氟乙烯圆形小孔中，静置5min形成水凝胶，再转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到粘附性水凝胶圆片。
非粘附性水凝胶圆片：称取140mg丙烯酰胺、60mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、10mg过硫酸铵、0.2mg N,N’-双丙烯酰胺、16mg羧甲基壳聚糖、6mg氧化魔芋葡甘露聚糖于离心管中，加入1mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将500μL混合溶液转移至直径为10mm的聚四氟乙烯圆形小孔中，静置5min形成水凝胶，再转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到非粘附性水凝胶圆片。
将各水凝胶圆片分别贴在新鲜猪皮表面上，再将猪皮进行水平横放(水凝胶在猪皮之上)、倒置(水凝胶在猪皮之下)及竖直固定，设置摇速为150r/min，1h后观察水凝胶样品在猪皮上的粘附情况。过程和结果如图3所示。
可以看出，不管与猪皮的位置如何，在经过1h振荡后，粘附性水凝胶和粘附-非粘附一体化水凝胶均能牢固地粘附于猪皮上，且粘附的位置与初始位置一致。非粘附性水凝胶勉强能粘附在猪皮表面，一旦启动摇床，发现倒置和竖直固定的猪皮上的非粘附性水凝胶先后脱落，水平横放固定猪皮上的水凝胶由于自身的重力和与猪皮之间的摩擦力，实验结束后依旧与初始位置保持一致。
试验例4粘附性水凝胶的粘附强度
为了更好地了解粘附性水凝胶的粘附性，用万能试验机测试水凝胶的粘附强度。
(1)制备10×10×2mm的正方体粘附性水凝胶，具体步骤为：称取120mg丙烯酰胺、80mg丙烯酰化鸟嘧啶、10mg过硫酸铵、0.2mg N,N’-双丙烯酰胺、6mg羧甲基壳聚糖、14mg氧化葡聚糖于离心管中，加入1mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。取混合溶液注入10×10×2mm的聚四氟乙烯方形小孔中，静置5min形成水凝胶后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到粘附性水凝胶。
(2)另外制备对比水凝胶材料，除了丙烯酰胺为200mg以及不加丙烯酰化鸟嘧啶外，其余步骤均与(1)相同。
(2)将本试验例(1)和(2)中水凝胶贴在两块猪皮之间，按压30s后上机测试，拉伸速度为2mm/min，拉至样品脱离猪皮即停止试验。粘附强度可以通过公式计算而得。
Figure BDA0003110454710000141
其中，粘附强度P的单位为MPa，F为测试过程中最大载荷，单位N，A为样品与猪皮的接触面积，单位mm2。经计算，(1)中的粘附性水凝胶的粘附强度约为20kPa，(2)中的对比水凝胶的粘附强约为7kPa，粘附曲线和粘附强度如图4所示。
试验例5粘附性水凝胶的生物安全性
为了更好地了解粘附性水凝胶的生物安全性，测试了水凝胶粘附在大鼠背部皮肤上，对皮肤的刺激作用。
制备圆片状粘附性水凝胶：称取120mg甲基丙烯酸羟乙酯、80mg丙烯酰化鸟嘧啶、10mg过硫酸铵、0.2mg N,N’-双丙烯酰胺、6mg羧甲基壳聚糖、14mg氧化葡聚糖于离心管中，加入1mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。取混合溶液注入直径为1cm的聚四氟乙烯方形小孔中，静置5min形成水凝胶后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到圆片状粘附性水凝胶。
将上述圆片状粘附性水凝胶贴附于SD大鼠背部裸露的皮肤上，24h后揭下，观察皮肤状态，结果如图5所示。可以看出，粘附性水凝胶对皮肤无明显刺激作用，表明具有一定生物安全性。
试验例6非粘附性水凝胶的生物安全性
为了更好地了解非粘附性水凝胶的生物安全性，测试了大鼠红细胞和小鼠成纤维细胞L929与非粘附性水凝胶共培养后的细胞活性。按照表1的物料用量配制各非粘附性水凝胶和对比水凝胶的前驱液。
表1各非粘附性水凝胶和对比水凝胶的前驱液的物料用量
Figure BDA0003110454710000142
Figure BDA0003110454710000151
将各水凝胶的前驱液室温下涡旋混合均匀，超声除去气泡后，分别取100μL加入到离心管中，静置5min形成水凝胶后，转移至60℃的烘箱中，1h后得到各非粘附性水凝胶。加入800μL 7.4％的红细胞悬液，于37℃水浴中孵育2h，同时以H2O和PBS作为阴性对照组和阳性对照组，每组设置三个平行样，并注意，对照组中的红细胞数量应与实验组相等。孵育后取出凝胶，余下的红细胞溶液以1000r/min转速离心5min，相机拍照记录，并取上清液用于435nm处测定其吸光值，并计算溶血率，具体公式为：
Figure BDA0003110454710000152
将各水凝胶的前驱液室温下涡旋混合均匀，超声除去气泡后，分别取100μL加入到96孔板中，静置5min形成水凝胶后，转移至60℃的烘箱中，1h后得到各非粘附性水凝胶。再在水凝胶表面接种100μL L929细胞，每孔5000个，标准条件下培养24h，加入10μL 5％MTT(PBS中)溶液继续孵育4小时，随后弃去培养基，重新加入100μL DMSO将产生的甲瓒溶解，测定490nm下的吸光值，根据公式计算细胞存活率。每组设定五个复孔。
Figure BDA0003110454710000153
非粘附性水凝胶对红细胞的溶血率及L929细胞的存活率结果如图6所示。可以看出，非粘附性水凝胶不会产生溶血现象，对L929没有细胞毒性。表明非粘附性水凝胶具有良好的生物相容性。
试验例7非粘附性水凝胶的抗菌性
将表1中各水凝胶的前驱液室温下涡旋混合均匀，超声除去气泡后，分别取100μL加入到离心管中，静置5min形成水凝胶后，转移至60℃的烘箱中，1h后得到各非粘附性水凝胶。加入100μL浓度为1×106CUF/mL的菌液，于37℃培养箱中培养4h。加入2mL生理盐水将菌液完全转移至洁净离心管中，取10μL铺在琼脂板上，培养24h后观察菌落形成。不加入水凝胶材料作为对照组。水凝胶的抗菌性根据公式计算。
Figure BDA0003110454710000154
各非粘附性水凝胶对S.aureus和E.coli的抗菌性结果如图7所示。
可以看出，细菌与Nad1，Nad2，Nad3共培养4h后，在涂布的琼脂板上只观察到极少量的细菌菌落。非粘附性水凝胶Nad1，Nad2和Nad3对S.aureus的抗菌率高于99％，对E.coli的抗菌率高于94％。表明水凝胶具有良好的抗菌性。
试验例8粘附-非粘附性一体化水凝胶的力学性、粘附性水凝胶部分与非粘附性水凝胶部分的结合能力
为了更好地了解粘附-非粘附性一体化水凝胶的力学性、粘附性水凝胶部分与非粘附性水凝胶部分的结合能力，利用万能试验机测定了水凝胶的拉伸强度，利用SEM表征了水凝胶的微观形貌。
粘附-非粘附一体化水凝胶拉伸条制备：
(1)称取240mg丙烯酰胺、160mg丙烯酰化腺嘌呤、20mg过硫酸铵、0.4mg N,N’-双丙烯酰胺、10mg壳聚糖、28mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至聚四氟乙烯哑铃状凹槽左侧，静置5min，形成水凝胶。
(2)称取240mg丙烯酰胺、160mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、20mg过硫酸铵、0.4mg N,N’-双丙烯酰胺、64mg壳聚糖、5.6mg氧化葡聚糖于离心管中，加入2mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本实施例中(1)聚四氟乙烯哑铃状凹槽右侧，静置5min形成水凝胶。
(3)将本实施例中(2)的水凝胶再静置5min，左右两部分水凝胶自愈合在一起后，转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到左边为粘附性水凝胶、右边为非粘附性水凝胶的哑铃状粘附-非粘附一体化水凝胶。
粘附性水凝胶拉伸条制备：称取480mg丙烯酰胺、320mg丙烯酰化腺嘌呤、40mg过硫酸铵、0.8mg N,N’-双丙烯酰胺、20mg壳聚糖、56mg氧化葡聚糖于离心管中，加入4mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去混合溶液中的气泡。将混合溶液转移至聚四氟乙烯哑铃状凹槽左侧，静置5min，形成水凝胶。再转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到哑铃状粘附性水凝胶。
非粘附性水凝胶拉伸条制备：称取480mg聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯、320mg 2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、40mg过硫酸铵、0.8mg N,N’-双丙烯酰胺、128mg壳聚糖、11.2mg氧化葡聚糖于离心管中，加入4mL蒸馏水，室温下涡旋溶解，超声除去溶液中的气泡。将混合溶液浇注在本聚四氟乙烯哑铃状凹槽中，静置5min形成水凝胶。再转移至60℃的烘箱中，1h后取出，得到哑铃状非粘附性水凝胶。
拉伸速率为50mm/min，拉伸至样品条断裂即停止实验，结果如图8所示。可以看出，粘附-非粘附一体化水凝胶所能承受的最大拉伸应变介于非粘附性水凝胶和粘附性水凝胶之间，为1000％左右。而一体化水凝胶拉伸条的断裂位置并没有处于两部分水凝胶的界面处，而是位于非粘附性水凝胶部分处。表明一体化水凝胶的力学性能由具有较低拉伸能力的非粘附性水凝胶部分所决定，而两种水凝胶界面位置的结合力要高于水凝胶自身的力学强度。
另外，将试验例1中的粘附-非粘附一体化水凝胶冷冻干燥后，观察到的SEM图结果如图9所示。可以看出，粘附性水凝胶的孔径略小于非粘附性水凝胶，均为疏松多孔结构，且两部分水凝胶的结合处孔的结构完整，无明显的不均匀现象。
上述结果证明，本发明中的粘附-非粘附性一体化水凝胶具有良好的力学性能，且该发明中的方法能将粘附性水凝胶和非粘附性水凝胶完整地结合在一起，形成一体化水凝胶。
前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种粘附-非粘附一体化水凝胶，其特征在于：该水凝胶同时由具有组织粘附性的水凝胶和具有非组织粘附性的水凝胶组成，两部分水凝胶通过动态交联和自由基聚合作用相连接；其中，具有组织粘附性的水凝胶含有多糖高分子、带双键的单体、带双键的碱基物质、引发剂和交联剂物质；具有非组织粘附性的水凝胶含有多糖高分子、带双键的单体、带双键的两性离子单体、引发剂和交联剂物质；以质量百分含量计，具有组织粘附性的水凝胶中，带双键的碱基物质为1～30％、带双键的单体1～50％、引发剂0.01～5％、交联剂0.005～0.5％、多糖0.1～30％，其余为水，总质量百分含量之和为100％；以质量百分含量计，具有非组织粘附性的水凝胶中，带双键的单体1～30％、带双键的两性离子单体1～50％、引发剂0.01～5％、交联剂0.005～0.5％、多糖0.1～40％，其余为水，总质量百分含量之和为100％；所述多糖高分子为带醛基基团的氧化多糖与带氨基基团的多糖组合。
2.根据权利要求1所述的粘附-非粘附一体化水凝胶，其特征在于：所述的带双键的单体包括但不限于甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯；所述的引发剂为过硫酸铵和过硫酸钾的任意一种；所述的交联剂为N,N’-双丙烯酰胺和N,N’-双甲基丙烯酰胺的任意一种。
3.根据权利要求1所述的粘附-非粘附一体化水凝胶，其特征在于：所述的带醛基基团的氧化多糖包括但不限于氧化透明质酸、氧化葡聚糖、氧化海藻酸钠、氧化魔芋葡甘露聚糖的任意一种；所述的带氨基基团的多糖包括但不限于壳聚糖、羧甲基壳聚糖、6-氨基己酰葡聚糖、丁二胺化海藻酸钠的任意一种。
4.根据权利要求1所述的粘附-非粘附一体化水凝胶，其特征在于：所述的带双键的碱基物质为丙烯酰化腺嘌呤、甲基丙烯酰化腺嘌呤、丙烯酰化鸟嘌呤、甲基丙烯酰化鸟嘌呤、丙烯酰化胞嘧啶、甲基丙烯酰化胞嘧啶、丙烯酰化胸腺嘧啶、甲基丙烯酰化胸腺嘧啶、丙烯酰化尿嘧啶、甲基丙烯酰化尿嘧啶的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的粘附-非粘附一体化水凝胶，其特征在于：所述的带双键的两性离子单体包括但不限于2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸、甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯。
6.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的粘附-非粘附一体化水凝胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按比例称取各物质，配制具有组织粘附性的水凝胶的前驱液，即将多糖、带双键的碱基物质、带双键的单体、引发剂、交联剂加入水中，得到混合溶液A；
(2)配制具有非组织粘附性的水凝胶的前驱液，即将多糖、带双键的单体、带双键的两性离子单体、引发剂、交联剂加入水中，得到混合溶液B；
(3)将步骤(1)的混合溶液A注入模具，静止后形成水凝胶；
(4)在步骤(3)的水凝胶上方或侧方或其他位置注入步骤(2)中的混合溶液B，静止后形成水凝胶；
(5)对步骤(4)中水凝胶进行热引发，得到粘附-非粘附一体化水凝胶。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)和(4)中水凝胶形成的温度均为0～35℃，时间为5～120min；步骤(5)中热引发的温度为35～90℃，时间为0.5h～12h。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)和(4)可替换为(3′)和(4′)，
(3′)将步骤(2)的混合溶液B注入模具，静止后形成水凝胶，水凝胶形成的温度为0～35℃，时间为5～120min；
(4′)在步骤(3′)的水凝胶上方、周围或其他位置注入步骤(1)中的混合溶液A，静止后形成水凝胶，水凝胶形成的温度为0～35℃，时间为5～120min。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113952500B (zh) * 2021-09-28 2022-09-20 华南理工大学 一种单面粘附的组织粘合贴片及其制备方法
CN116077720B (zh) * 2023-02-14 2024-08-06 西南交通大学 一种抗菌双层水凝胶敷料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108014376A (zh) * 2017-11-20 2018-05-11 华南理工大学 一种甜菜碱修饰壳聚糖的多糖水凝胶及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3740549B2 (ja) * 1990-03-30 2006-02-01 アルザ・コーポレーション イオン侵透療法による薬剤投与の装置と方法
ES2619181T3 (es) * 2007-08-28 2017-06-23 Otago Innovation Limited Hidrogel quirúrgico
EP2349357B1 (en) * 2008-11-19 2012-10-03 Actamax Surgical Materials LLC Hydrogel tissue adhesive formed from aminated polysaccharide and aldehyde-functionalized multi-arm polyether
KR101103423B1 (ko) * 2009-09-04 2012-01-06 아주대학교산학협력단 생체 주입형 조직 접착성 하이드로젤 및 이의 생의학적 용도
CN101926833B (zh) * 2010-08-06 2012-01-04 云南白药集团无锡药业有限公司 水凝胶贴剂及其制备方法
CN105367712A (zh) * 2015-10-29 2016-03-02 温州医科大学 一种复合水凝胶及其制备方法
CA3075355A1 (en) * 2017-09-11 2019-03-14 Evorion Biotechnologies Gmbh Systems, methods and hydrogels for cell culture and analysis
CN108102117A (zh) * 2017-12-28 2018-06-01 长春工业大学 一种共价键交联的碱基仿生粘韧水凝胶体系的制备方法
CN111617311B (zh) * 2020-06-17 2022-04-15 湖北大学 一种基于碱基自组装的强韧性自修复组织黏附水凝胶材料的制备方法及应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108014376A (zh) * 2017-11-20 2018-05-11 华南理工大学 一种甜菜碱修饰壳聚糖的多糖水凝胶及其制备方法

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