CN114106232B - 一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114106232B
CN114106232B CN202111410894.8A CN202111410894A CN114106232B CN 114106232 B CN114106232 B CN 114106232B CN 202111410894 A CN202111410894 A CN 202111410894A CN 114106232 B CN114106232 B CN 114106232B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogel
monomer
different
initiator
stirring
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
Application number
CN202111410894.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114106232A (zh
Inventor
刘珍珍
王海燕
刘涛
欧荣贤
郭垂根
王清文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China Agricultural University
Original Assignee
South China Agricultural University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China Agricultural University filed Critical South China Agricultural University
Priority to CN202111410894.8A priority Critical patent/CN114106232B/zh
Publication of CN114106232A publication Critical patent/CN114106232A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114106232B publication Critical patent/CN114106232B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/04—Acids; Metal salts or ammonium salts thereof
    • C08F220/06—Acrylic acid; Methacrylic acid; Metal salts or ammonium salts thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
    • A61L24/001—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L24/0031—Hydrogels or hydrocolloids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
    • A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
    • A61L24/08—Polysaccharides
    • 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
    • C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/08—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated side groups
    • C08F290/10—Polymers provided for in subclass C08B

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用，属于生物医用材料技术领域；水凝胶原料包括：羧基单体、两性离子单体、疏水性单体、表面活性剂及引发剂；将羧基单体、两性离子单体及表面活性剂溶于水中，之后加入疏水性单体，并搅拌均匀，然后加入引发剂得到水凝胶预聚液，加热交联即得所述水凝胶；本发明提供的水凝胶通过化学偶联作用对湿表面生物组织具有高强粘附力，且一面为亲水粘附，另一面为疏水不粘附，不仅有效解决了充满组织液的生物体内组织的创伤修复，而且可以避免水凝胶在修复创伤组织的同时与其它组织产生粘连的问题；同时，该水凝胶具有高导电性、优异的机械性能和自修复性。

Description

一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用。
背景技术
当体内组织或器官受到较大的创伤时，需要对组织创伤部位进行缝合，而使用手术缝合线不仅对组织造成二次伤害加重病人的痛苦，也会造成组织间的粘连，增大术后风险。目前商用化的临床组织粘合剂多以纤维蛋白胶、氰基丙烯酸粘合剂为主，但这些生物组织粘合剂普遍存在粘附强度差、易脱落或生物相容性差的问题。水凝胶是一类高度含水、具有三维网络结构的聚合物材料，具备优异的生物相容性和粘弹性，已被广泛应用于生物组织工程领域。近年来，研究者基于水凝胶表面与生物组织间形成氢键、静电耦合等物理作用，开发了多种粘附性水凝胶，并尝试应用于生物体内组织创伤修复，该类水凝胶虽然可以与干生物组织表面形成强粘附力，但是在含水潮湿的表面其粘附力明显下降，无法有效应用于生物体内组织创伤的修复。基于水凝胶表面与生物组织之间形成化学键虽然可以在湿组织表面形成强粘附力，然而，由于水凝胶两面粘附性一致，在修复创伤组织的同时，水凝胶的另一面易与其它组织形成粘连，需要二次手术进行剥离，增加病人痛苦和风险。
发明内容
为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供了一种两面粘附性不同的水凝胶，原料包括羧基单体、两性离子单体、疏水性单体、表面活性剂及引发剂。
优选的，原料按重量份计包括：羧基单体3～8份、两性离子单体2～7份、疏水性单体0.1～1份、表面活性剂0.5～2份及引发剂 0.01～0.1份。
优选的，所述羧基单体为含自由羧基的可聚合单体，包括丙烯酸酯修饰的海藻酸、甲基丙烯酸酯修饰的海藻酸、丙烯酸酯修饰的透明质酸、甲基丙烯酸酯修饰的透明质酸、丙烯酸及甲基丙烯酸中的一种或多种，进一步优选为丙烯酸；所述两性离子单体为含两性离子的可聚合单体，包括甜菜碱类、氨基酸类中的一种或多种，进一步优选为甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱。
优选的，所述疏水性单体包括丙烯酸酯类疏水性单体、苯乙烯类疏水性单体、含有芳基、酯、醚、胺、酰胺基团的可自由基聚合类疏水性单体中的一种或多种，进一步优选为甲基丙烯酸月桂酯；所述表面活性剂包括离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂中的一种或多种，进一步优选为十六烷基三甲基溴化铵；所述引发剂包括光引发剂、热引发剂及氧化还原引发剂中的一种或多种，进一步优选为热引发剂过硫酸铵。
本发明还提供了一种上述两面粘附性不同的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将羧基单体、两性离子单体及表面活性剂溶于水中，之后加入疏水性单体，并搅拌均匀，然后加入引发剂得到水凝胶预聚液，交联即得所述水凝胶。
优选的，所述搅拌速率为400～800r/min。
本发明中可采用热引发剂、光引发剂及氧化还原引发剂等多种引发剂来引发体系交联，当采用不同的引发剂时，只需提供相应的条件使其能够发挥引发体系发生交联的作用即可。
本发明同时还提供了一种水凝胶敷料盒，包括组分A及组分 B，所述组分A为上述水凝胶，所述组分B为包括偶联剂和缓冲液的连接液。
优选的，所述偶联剂由1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺及 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐中的一种、N-羟基琥珀酰亚胺及磺化N-羟基琥珀酰亚胺中的一种组成，优选为由1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺按照质量比为 1∶1组成；所述缓冲液为水或pH为3～8的缓冲液，优选为二次去离子水。
优选的，所述pH为3～8的缓冲液为醋酸盐类、盐酸盐类、磷酸盐类或tris盐类缓冲液中的一种或多种。
此外，本发明还提供了一种水凝胶敷料，将上述所述组分B涂覆于所述组分A的亲水性一侧即得所述水凝胶敷料。
本发明同时提供了上述水凝胶敷料盒在制备组织创伤修复材料中的应用。
本发明还提供了上述水凝胶敷料在制备组织创伤修复材料中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的水凝胶通过化学偶联作用对湿表面生物组织具有高强粘附力，且一面为亲水粘附，另一面为疏水不粘附，不仅有效解决了充满组织液的生物体内组织的创伤修复，而且可以避免水凝胶在修复创伤组织的同时与其它组织产生粘连的问题。
本发明通过简单调控水凝胶预聚液搅拌速度、表面活性剂种类或含量，控制水凝胶预聚液中各成分间的超分子自组装和不同相间的自组装，进而控制形成的胶束在体系中的分布，就可以调控水凝胶两面的粘附性差异；同时，该水凝胶无需添加任何小分子无机盐，就可以实现高导电性；此外，该水凝胶具备优异的机械性能和自修复性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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1为实施例1～3中不同羧基单体制备的水凝胶的应力-应变曲线图；
图2为实施例1及实施例4中不同两性离子单体制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图；
图3为实施例1、实施例5～7及实施例19～22中不同表面活性剂及不同表面活性剂用量制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图；
图4为实施例1、实施例8～9中不同疏水性单体制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图；
图5为实施例1、实施例10～11中不同引发剂制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图；
图6为实施例1、实施例13～18不同搅拌转速下制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图；
图7为实施例1制备得到的水凝胶的自修复性能测试过程图；
图8为实施例1～3中不同羧基单体制备的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图；
图9为实施例1及实施例4中不同两性离子单体制备得到的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图；
图10为实施例1、实施例8～9中不同疏水性单体制备得到的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图；
图11为实施例1、实施例10～11中不同引发剂制备得到的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图；
图12为实施例1、实施例13～18不同搅拌转速下制备得到的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。
另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明中所述的“份”如无特别说明，均按重量份计。
实施例1
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取5g丙烯酸AA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱 DMAPS、0.75g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g引发剂过硫酸铵 APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例2
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取5g丙烯酸酯修饰的海藻酸SA-MA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱DMAPS、0.75g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g 引发剂过硫酸铵APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例3
称取5g丙烯酸酯修饰的透明质酸HA-MA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱DMAPS、0.75g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g 引发剂过硫酸铵APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例4
称取5g丙烯酸AA、3.875g对映体纯4-乙烯基脯氨酸Vyp、 0.75g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g引发剂过硫酸铵APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例5
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取5g丙烯酸AA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱 DMAPS、0.75g表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵OTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌1000r600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g引发剂过硫酸铵APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例6
称取5g丙烯酸AA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱 DMAPS、0.75g表面活性剂十四烷基三甲基溴化铵TTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g引发剂过硫酸铵 APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例7
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取5g丙烯酸AA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱 DMAPS、0.75g表面活性剂十二烷基苯磺酸钠SDBS于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g引发剂过硫酸铵APS 继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例8
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取5g丙烯酸AA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱 DMAPS、0.75g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g苯乙烯SM，在机械搅拌 600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g引发剂过硫酸铵APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例9
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取5g丙烯酸AA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱 DMAPS、0.75g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸正丁酯n-BMA，在机械搅拌600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g引发剂过硫酸铵 APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例10
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取5g丙烯酸AA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱 DMAPS、0.75g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌600r/min转速下搅拌4h后，加入0.0138g光引发剂2-羟基 -2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮I2959继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于 365nm紫外光照射20min后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例11
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取5g丙烯酸AA、3.875g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱DMAPS、0.75g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.35g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌600r/min转速下搅拌4h后，加入氧化还原引发剂，由 0.0138g过硫酸钾KPS和0.0000345g的交联促进剂TEMED组成，继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例12
连接液的制备：
称取0.012g 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC· HCl)和0.012gN-羟基硫代琥珀酰亚胺(sulfo-NHS)溶于2mL缓冲液中，得到连接液，其中缓冲液为二次去离子水中。
实施例13～18
同实施例1，区别在于，加入甲基丙烯酸月桂酯后，机械搅拌的转速分别为3000r/min、1500r/min、800r/min、400r/min和 200r/min。
实施例19～22
实施例19～22分别同实施例1、实施例5～7，区别在于，表面活性剂的加入量为1.5g。
实施例23
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取4g丙烯酸AA、3g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱DMAPS、0.5g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.1g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌 600r/min转速下搅拌4h后，加入0.01g引发剂过硫酸铵APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例24
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取6g丙烯酸AA、5g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱DMAPS、 1.0g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.5g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌 600r/min转速下搅拌4h后，加入0.03g光引发剂2-羟基-2-甲基-1- [4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮I2959继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于365nm紫外光照射20min后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例25
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取3g丙烯酸AA、2g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱DMAPS、 0.5g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入0.1g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌 600r/min转速下搅拌4h后，加入0.05g光引发剂2-羟基-2-甲基-1- [4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮I2959继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于365nm紫外光照射20min后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例26
两面粘附性不同的水凝胶的制备，包括以下步骤：
称取8g丙烯酸AA、7g甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱DMAPS、 2g表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB于50℃去离子水中，搅拌5min后，加入1g甲基丙烯酸月桂酯LMA，在机械搅拌600r/min 转速下搅拌4h后，加入0.1g引发剂过硫酸铵APS继续搅拌5min最终形成水凝胶预聚液，将该预聚液加入到聚四氟乙烯模具中，于 60℃条件下反应6h后，即可得到两面粘附性不同的水凝胶。
实施例27～30
同实施例12，区别在于，将缓冲液分别替换为pH＝3的盐酸类缓冲液、pH＝7.4磷酸盐缓冲液、pH＝6.8醋酸盐缓冲液、pH＝8的tris 盐缓冲液。
效果验证
对实施例1～11及实施例13～26制备得到的水凝胶的拉伸性能、导电性能及自修复性能进行测试，方法如下：
拉伸性能测试：采用万能力学试验机(型号2kN，CMT1203) 进行测试，将各样品切成矩形状，长35mm，宽1mm，厚1.5mm。将矩形样品的两端连接到夹具上，下夹具固定。上夹具在室温下加载速率保持恒定在50mm/min，得到应力-应变测试结果，如图1～6 及表1所示，其中图1为实施例1～3中不同羧基单体制备的水凝胶的应力-应变曲线图，图2为实施例1及实施例4中不同两性离子单体制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图，图3为实施例1、实施例 5～7及实施例19～22中不同表面活性剂及不同表面活性剂用量制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图，图4为实施例1、实施例8～9中不同疏水性单体制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图，图5为实施例1、实施例10～11中不同引发剂制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图，图6为实施例1、实施例13～18不同搅拌转速下制备得到的水凝胶的应力-应变曲线图。实施例23～26制备得到的水凝胶的应力-应变测试结果如表1所示。
表1
组别 应力(MPa) 应变(％)
实施例23 0.12 517
实施例24 0.48 982
实施例25 0.09 372
实施例26 0.54 1437
导电性能测试：采用电化学工作站测量，电化学阻抗谱计算得出。水凝胶切成圆片状，直径10mm，厚度1.5mm。然后，根据式 (1)计算电导率(σ)：
σ＝L/RS； 式(1)
其中L和S分别是水凝胶的厚度和横截面积。
各样品的电导率如表2所示：
表2
Figure RE-GDA0003466116080000141
Figure RE-GDA0003466116080000151
自修复性能测试：采用万能力学试验机进行，将水凝胶样品切成矩形状，长35mm，宽1mm，厚1.5mm，将水凝胶样品一分为二切成两段，将两段样品接触，在室温下放置5min后，进行拍照，如图7所示，所有的样品均能在5min后完成自修复。
水凝胶敷料对猪皮组织粘附性能的测试：采用万能力学试验机(型号2kN，CMT1203)进行测试，
1.将实施例1～11及实施例13～26制备得到的水凝胶切成矩形状，长35mm，宽1mm，厚1.5mm，取实施例12制备好的连接液 100μL涂于上述水凝胶亲水性或疏水性一侧，然后将涂覆有连接液一侧的水凝胶敷料对猪皮组织进行粘接，按压1min后，将水凝胶敷料未涂连接液的另外一侧用Krazy Glue粘合到硬质聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上，PET薄膜作为水凝胶敷料背衬，水凝胶敷料的背衬和猪皮组织连接到夹具上，机器所做的所有工作将等于裂纹尖端耗散的能量。万能力学试验机施加单向张力，同时记录力和位移的变化。加载速率保持恒定在100mm/min。粘附能是力与宽度之比的平均值的两倍。各水凝胶亲水性侧和疏水性侧的粘附能测试结果如图8～12及表3～4所示，其中图8为实施例1～3中不同羧基单体制备的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图，图 9为实施例1及实施例4中不同两性离子单体制备得到的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图，图10为实施例1、实施例 8～9中不同疏水性单体制备得到的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图，图11为实施例1、实施例10～11中不同引发剂制备得到的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图，图12为实施例1、实施例13～18不同搅拌转速下制备得到的水凝胶的亲水性和疏水性侧的粘附能测试结果图，表3为实施例1、实施例5～7 及实施例19～22中不同表面活性剂及不同表面活性剂用量制备得到的水凝胶的亲水侧和疏水侧的粘附能测试结果，表4为实施例23～ 26制备的水凝胶的亲水侧与疏水侧的粘附能测试结果。
表3
Figure RE-GDA0003466116080000161
表4
Figure RE-GDA0003466116080000162
Figure RE-GDA0003466116080000171
2.将上述验证方法中的实施例12制备得到的连接液分别替换为实施例27～30制备得到的连接液，按照上述相同方法对各水凝胶样品的亲水性和疏水性侧的粘附能进行测试，所得结果如表5所示。
表5
Figure RE-GDA0003466116080000172
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种两面粘附性不同的水凝胶，其特征在于，由以下重量份的原料制成：羧基单体3～8份、两性离子单体2～7份、疏水性单体0.1～1份、表面活性剂0.5～2份及引发剂0.01～0.1份；所述羧基单体为丙烯酸酯修饰的海藻酸、甲基丙烯酸酯修饰的海藻酸、丙烯酸酯修饰的透明质酸、甲基丙烯酸酯修饰的透明质酸、丙烯酸及甲基丙烯酸中的一种；所述两性离子单体为甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱或对映体纯4-乙烯基脯氨酸；所述疏水性单体为甲基丙烯酸月桂酯、苯乙烯及甲基丙烯酸正丁酯中的一种；所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵及十二烷基苯磺酸钠中的一种；所述引发剂为光引发剂、热引发剂及氧化还原引发剂中的一种；
所述两面粘附性不同的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：将羧基单体、两性离子单体及表面活性剂溶于水中，之后加入疏水性单体，并搅拌，然后加入引发剂得到水凝胶预聚液，交联即得所述水凝胶；
所述搅拌速率为400～800r/min。
2.一种水凝胶敷料盒，其特征在于，包括组分A及组分B，所述组分A为权利要求1所述的水凝胶，所述组分B为包括偶联剂和缓冲液的连接液。
3.根据权利要求2所述的水凝胶敷料盒，其特征在于，所述偶联剂由1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺及1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐中的一种、N-羟基琥珀酰亚胺及磺化N-羟基琥珀酰亚胺中的一种组成，所述缓冲液为水或pH为3～8的缓冲液。
4.一种水凝胶敷料，其特征在于，将权利要求2或权利要求3中所述组分B涂覆于所述组分A的亲水性一侧，即得所述水凝胶敷料。
5.权利要求2～3任一项所述的水凝胶敷料盒在制备组织创伤修复材料中的应用。
6.权利要求4中所述的水凝胶敷料在制备组织创伤修复材料中的应用。
CN202111410894.8A 2021-11-25 2021-11-25 一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用 Active CN114106232B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111410894.8A CN114106232B (zh) 2021-11-25 2021-11-25 一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111410894.8A CN114106232B (zh) 2021-11-25 2021-11-25 一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114106232A CN114106232A (zh) 2022-03-01
CN114106232B true CN114106232B (zh) 2022-08-30

Family

ID=80372757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111410894.8A Active CN114106232B (zh) 2021-11-25 2021-11-25 一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114106232B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113577370B (zh) * 2021-07-28 2022-11-18 华南理工大学 一种Janus水凝胶粘合剂及其制备方法与应用
CN114306725B (zh) * 2021-11-30 2022-10-04 南方科技大学 一种单面粘合水凝胶粘合剂及其制备方法、应用
CN114456309B (zh) * 2022-03-25 2023-02-28 南京师范大学 一种可重复使用的两性离子医用粘合剂及其制备方法
CN114957721B (zh) * 2022-05-30 2024-04-26 四川大学 一种两性离子水凝胶及其制备方法和应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011057219A2 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Crosslinked zwitterionic hydrogels
CN104530311B (zh) * 2014-12-17 2016-05-11 长春工业大学 一种缺口不敏感性强韧水凝胶及其制备方法
CN105664238B (zh) * 2016-02-25 2018-10-30 天津大学 一种两性离子水凝胶敷料的制备方法和应用
CN110942927B (zh) * 2018-09-21 2021-07-09 天津大学 两性离子超分子水凝胶电解质材料及其制备方法和应用
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
CN110639053A (zh) * 2019-10-22 2020-01-03 四川大学华西医院 一种韧性可粘附湿态组织水凝胶敷料盒及其制备方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
CN114106232A (zh) 2022-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114106232B (zh) 一种两面粘附性不同的水凝胶及其制备方法和应用
EP3965836B1 (en) Dry double-sided material for adhesion of wet tissues and devices
EP1505093B1 (en) Hydrogel of (semi)interpenetrating network structure and process for producing the same
CN113842507B (zh) 一种具有超强基底粘附性能的聚电解质水凝胶涂层及其制备方法
US20150305709A1 (en) Conductive medium pad for ultrasound probe
Pramudya et al. POSS-containing bioinspired adhesives with enhanced mechanical and optical properties for biomedical applications
US20120232456A2 (en) Reversible adhesives
CN113292671B (zh) 一种含有苯硼酸基团的高分子交联剂、其制备的生物粘合剂及制备方法和应用
EP0902816A1 (en) Thermomorphic pressure sensitive adhesives
JP2001519445A (ja) ４成分系共重合体及びその共重合体からなる眼用レンズ
CN112876597B (zh) 一种交联剂、生物粘合剂及其制备方法和应用
Lir et al. Skin surface model material as a substrate for adhesion-to-skin testing
US10954375B2 (en) Multifunctional bonding of hydrogels
CN110790949B (zh) 一种粘附水凝胶及其制备方法
CN113577370B (zh) 一种Janus水凝胶粘合剂及其制备方法与应用
CN113413483B (zh) 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
WO1990007527A1 (en) Polymerisable composition
US20240100218A1 (en) A reversible bioadhesive
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
CN114644766B (zh) 一种温敏脱粘的湿态组织粘附水凝胶及其制备方法
US20030153964A1 (en) Polymerizable material and sheet material derived therefrom
JP2003049142A (ja) 粘着絆創膏用粘着剤組成物
JP2020122055A (ja) 繊維強化材料、及び繊維強化材料の製造方法
JPH1112164A (ja) 経皮・経粘膜吸収製剤用粘着剤
CN118141990A (zh) 一种组织修复贴片及其制备方法

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