一种基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶及其制备方法

本发明涉及生物材料领域，特别是涉及一种基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶及其制备方法。

背景技术：

1、意外创伤或细菌感染造成的皮肤伤口在生活中非常常见，一般伴有出血和脓液。临床常用的方法有缝合线、订书钉和金属丝，用于修复较大的皮肤缺陷，但其本身可能造成二次创伤并增加二次感染的风险。研究人员发现水凝胶是伤口愈合的更佳选择。首先，水凝胶的亲水网络中保留了大量的水，可以为伤口提供湿润的环境，同时一定的溶胀性能可以吸收伤口分泌物，促进伤口愈合。目前研究的大部分粘合水凝胶都能在干燥的环境中形成较强的粘附强度，而应用于有渗出液的伤口时，潮湿的环境容易导致粘合失效，因此研制具有较好湿粘附性能的水凝胶仍然是一个挑战。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶及其制备方法，解决现有技术中粘合水凝胶在有渗出液等潮湿环境中粘合强度低的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：取酰基化的聚乙二醇癸二酸木糖醇酯pexs-a，经过光聚合反应制得pexs-a水凝胶；将pexs-a水凝胶浸泡于单宁酸溶液中，制得基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶。

3、优选地，pexs-a是对丙烯酸酯封端聚乙二醇癸二酸木糖醇酯pexs进行酰基化制得的；酰基化具体包括：取pexs、4-对二甲基氨基吡啶和有机溶剂a混合，并加入三乙胺；再滴加酰基化剂溶液，滴加完毕后在保护气氛下反应完成pexs的酰基化。

4、进一步优选地，有机溶剂a采用无水二氯甲烷；pexs和无水二氯甲烷的比例为(8～12)g：100ml；4-对二甲基氨基吡啶和无水二氯甲烷的比例为(8～12)mg：100ml；在0-3℃加入三乙胺和酰基化剂溶液；反应是在室温反应22～26h。

5、进一步优选地，pexs与三乙胺的质量体积比为(8～12)g：(4～5ml)。

6、进一步优选地，酰基化剂溶液是将酰基化剂与有机溶剂b混合制得的；酰基化剂包括甲基丙烯酸酰氯、丙烯酰氯或甲基丙烯酸异氰基乙酯；酰基化剂与pexs中原料木糖醇的摩尔比为(2～4)：1；pexs酰基化反应结束后，经提纯、透析和冻干得到pexs-a。

7、进一步优选地，有机溶剂b采用无水二氯甲烷；有机溶剂a和有机溶剂b的体积比为100ml：(20～40)ml。

8、进一步优选地，pexs的制备步骤具体包括：取摩尔比为(0.2～2.5)：1的聚乙二醇-6000和癸二酸，在氮气条件下反应1.5～2.5h，然后在真空状态下反应23～25h；再加入与癸二酸等摩尔比的木糖醇，在氮气中反应3～5h，再在真空状态下反应46～50h，经提纯干燥得到pexs；其中真空压强均为120～140pa，反应温度均为120～140℃。

9、优选地，pexs-a水凝胶的制备具体包括：配制光引发剂溶液，将pexs-a加入光引发剂溶液中，得到预聚物溶液，经过光聚合反应制得。

10、进一步优选地，光引发剂溶液是将光引发剂溶于pbs制得的，光引发剂溶液的质量体积浓度为0.1～1.5％，光引发剂包括紫外光引发剂或可见光引发剂；预聚物溶液中pexs-a的质量体积浓度为15～40％；预聚物溶液中还加入有占pexs-a质量0.1％～2％的壳聚糖颗粒。

11、进一步优选地，紫外光引发剂包括irgacure 2959和二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷中的一种或多种，且浓度为0.1～0.5％。

12、进一步优选地，可见光引发剂包括苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)磷酸锂盐(i型)、核黄素(ⅱ型)或伊红y(ⅱ型)；且采用核黄素或伊红y等ⅱ型可见光引发剂时，需要加入共引发剂。

13、其中，共引发剂优选胺类化合物，进一步优选为三乙醇胺，ⅱ型可见光引发剂与共引发剂的质量比优选为(0.1～0.5)：1。共引发剂用于提供电子体，辅助ⅱ型可见光引发剂起到有效引发作用，也可以根据实际情况选择其它同类物质。

14、优选地，单宁酸溶液的质量浓度为5～30％。

15、优选地，浸泡时间为20～28h。

16、如上制备方法制得的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

18、本发明提供了一种快速简单制备抗菌粘合水凝胶及方法，通过把一类可光聚合的酰基化的聚乙二醇癸二酸木糖醇酯(pexs-a)水凝胶与ta结合，制备了一种具有高粘结强度可在干或湿性环境下应用的水凝胶，在干湿环境下的粘合强度均在30kpa以上；同时具有较好抗菌作用与生物相容性，在生物材料医学应用领域具有较好前景。

技术特征：

1.一种基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述pexs-a是对丙烯酸酯封端聚乙二醇癸二酸木糖醇酯pexs进行酰基化制得的；

3.根据权利要求2所述的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂采用无水二氯甲烷；pexs和所述无水二氯甲烷的比例为(8～12)g：100ml；所述4-对二甲基氨基吡啶和所述无水二氯甲烷的比例为(8～12)mg：100ml；在0-3℃加入三乙胺和酰基化剂溶液；反应是在室温反应22～26h。

4.根据权利要求2所述的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述酰基化剂溶液是将酰基化剂与无水二氯甲烷混合制得的；酰基化剂包括甲基丙烯酸酰氯、丙烯酰氯或甲基丙烯酸异氰基乙酯；酰基化剂与pexs中原料木糖醇的摩尔比为(2～4)：1；pexs酰基化反应结束后，经提纯、透析和冻干得到pexs-a。

5.根据权利要求2所述的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述pexs的制备步骤具体包括：取摩尔比为(0.2～2.5)：1的聚乙二醇-6000和癸二酸，在氮气条件下反应1.5～2.5h，然后在真空状态下反应23～25h；再加入与癸二酸等摩尔比的木糖醇，在氮气中反应3～5h，再在真空状态下反应46～50h，经提纯干燥得到pexs；其中真空压强均为120～140pa，反应温度均为120～140℃。

6.根据权利要求1所述的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述pexs-a水凝胶的制备具体包括：配制光引发剂溶液，将pexs-a加入光引发剂溶液中，得到预聚物溶液，经过光聚合反应制得。

7.根据权利要求6所述的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述光引发剂溶液是将光引发剂溶于pbs制得的，光引发剂溶液的质量体积浓度为0.1～1.5％；光引发剂包括紫外光引发剂或可见光引发剂；

8.根据权利要求1所述的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述单宁酸溶液的质量浓度为5～30％。

9.根据权利要求1所述的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶的制备方法，其特征在于，浸泡时间为20～28h。

10.如权利要求1-9任一项所述制备方法制得的基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶。

技术总结
本发明涉及一种基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶及其制备方法，包括以下步骤：取酰基化的聚乙二醇癸二酸木糖醇酯PEXS‑A，经过光聚合反应制得PEXS‑A水凝胶；将PEXS‑A水凝胶浸泡于单宁酸溶液中，制得基于单宁酸的抗菌粘合水凝胶。本发明通过把一类可光聚合的酰基化的聚乙二醇癸二酸木糖醇酯PEXS‑A水凝胶与TA结合，制备了一种具有高粘结强度可在干或湿性环境下应用的水凝胶，在干湿环境下的粘合强度均在30kPa以上；同时具有较好抗菌作用与生物相容性，在生物材料医学应用领域具有较好前景。

技术研发人员：李媛,陈金铭,张偲妍,张甜
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15