一种Janus两性离子水凝胶防粘连膜及其制备方法与应用

本发明专利涉及一种janus两性离子水凝胶防粘连膜及其制备方法与应用。是由不同两性离子共聚物形成的黏附层与防粘连层组合的双层膜，适用于防粘连贴片的开发。

背景技术：

1、外科手术是治疗各种疾病的重要方法。在手术中，通常会无法避免地对组织器官造成损伤，留下伤口，这些伤口需要在术后依赖组织自愈功能加以愈合。但在正常愈合过程中，体内组织器官与手术部位伤口易发生接触，这将导致术后组织粘连。严重的术后粘连可导致慢性疼痛和各种并发症，如邻近器官功能障碍、肠梗阻、女性不育等，严重影响患者的生活质量，给患者带来了沉重的负担，甚至可能危及患者生命。因此，人们一直致力于开发各种防粘连策略，用于将术中造成的伤口与组织器官进行隔离或是削弱组织器官炎症反应，以期达到防术后粘连目的。

2、防粘连膜是临床预防术后粘连常用且成熟的方法，它可以将受伤的部位与相邻的组织器官直接物理隔离，从而起到抗粘连的作用。理想的防粘连膜应具备良好的生物降解性、生物相容性和适宜的组织粘附性(无需缝合固定)，在防粘连形成的关键时期能保持较完整物理形态，同时又不影响创伤的愈合，或者能够促进伤口愈合。近年来，防粘连膜在外科手术中的应用越发广泛，它能有效防止术后组织粘连的发生。目前商业化的防粘连膜材料通常为聚乳酸(pla)、聚乙二醇(peg)、羧甲基纤维素、透明质酸等，它们与组织的粘附性能较差，需手术缝合，对组织二次伤害大，且一般防粘连膜并不能避免细胞组织在其表面的粘附增殖，进而影响防防粘连效果。

3、因此，增强与待愈合组织的黏附性能同时也使其与其他组织具有抗生物粘附效果是防粘连膜性能优化的重要方向。

技术实现思路

1、本发明的目的是设计制备一种janus两性离子水凝胶防粘连膜，特点是由具有湿组织黏附性的黏附层与具有抗生物粘附性的防粘连层组成的双层膜，可以快速封闭不同器官伤口并具有止血功能；防粘连层具有良好的抗生物粘附性能，用于腹壁疝、腹腔、胸腔等术后防粘连治疗。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种janus两性离子水凝胶防粘连膜，所述防粘连膜由黏附层与防粘连层组成；

4、所述黏附层是两性离子单体、n-丙烯酰甘氨酸酰胺(naga)、3-甲基丙烯酰多巴胺(dma)和化学交联剂的共聚物；其中n-丙烯酰甘氨酸酰胺可提高黏附层的凝胶强度；3-甲基丙烯酰多巴胺中的邻苯二酚基团能够与组织表面上的多肽和蛋白质中的多种亲核基团(如氨基、巯基和咪唑基)结合，从而黏附在组织表面；两性离子水凝胶具有优异的亲水性，可快速吸收组织表面的水分子，从而增强3-甲基丙烯酰多巴胺与组织表面的黏附力；化学交联剂可防止黏附层发生溶胀。

5、所述防粘连层是两性离子单体、n-丙烯酰甘氨酸酰胺和化学交联剂的共聚物。其中两性离子单体聚合形成的两性离子水凝胶具有良好的亲水性，表面可形成一层稳定的水化层，从而有效地防止术后组织粘连的发生；n-丙烯酰甘氨酸酰胺可提高水凝胶的强度；化学交联剂可防止防粘连层发生溶胀。

6、本发明janus两性离子水凝胶防粘连膜的黏附层对湿态组织具有强的粘附性，可以快速封闭不同器官的伤口并快速止血；防粘连层具有良好的抗生物粘附性能，可抑制蛋白、细胞等生物组分的表面黏附，可阻止脏器、组织的粘连。

7、优选的，所述的黏附层是由两性离子单体、n-丙烯酰甘氨酸酰胺、3-甲基丙烯酰多巴胺和化学交联剂在引发剂引发下形成的共聚物；所述的防粘连层是由两性离子单体、n-丙烯酰甘氨酸酰胺和化学交联剂在引发剂引发下形成的共聚物。

8、优选的，形成所述黏附层的共聚物中n-丙烯酰甘氨酸酰胺单体总质量与两性离子单体单体总质量的比为0.125～2，3-甲基丙烯酰多巴胺单体总质量与两性离子单体单体总质量的比为0.125～2，化学交联剂占两性离子单体总质量的百分比为0.5w％～15w％；

9、形成所述防粘连层的共聚物中n-丙烯酰甘氨酸酰胺单体总质量与两性离子单体总质量的比为0.125～0.75，化学交联剂占两性离子单体的质量百分比为0.5w％-15w％。

10、优选的，所述的两性离子单体选自甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(sbma)、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(mpc)、羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯(cbma)中的任一种。

11、优选的，所述的化学交联剂选自n,n-亚甲基双丙烯酰胺(mba)，n,n-双(丙烯酰)胱胺(msba)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(eba)，双甲基丙烯酰乙基羧酸甜菜碱(cbba)聚(乙二醇)二丙烯酸酯(pegda)中的一种或几种。

12、优选的，所述的引发剂选自光引发剂2959。

13、本发明还公开了上述janus两性离子水凝胶防粘连膜的制备方法，包括以下步骤：

14、(1)配制黏附层前驱体溶液，所述的黏附层前驱体溶液是两性离子单体、n-丙烯酰甘氨酸酰胺、3-甲基丙烯酰多巴胺、引发剂和化学交联剂的混合水溶液。

15、(2)配制防粘连层前驱体溶液，所述的防粘连层前驱体溶液是两性离子单体、n-丙烯酰甘氨酸酰胺、引发剂和交联剂的混合液。

16、(3)将黏附层前驱体溶液注入模具中，在10-60℃下，用紫外灯聚合，成型后，再向模具中注入防粘连层前驱体溶液，在10-60℃下，用紫外灯聚合，得到janus两性离子水凝胶防粘连膜。

17、优选的，所述的黏附层前驱体溶液中两性离子单体的浓度为10w％-40w％，n-丙烯酰甘氨酸酰胺单体的浓度为5w％-20w％，3-甲基丙烯酰多巴胺单体的浓度为5w％-20w％，化学交联剂用量占两性离子单体的质量百分比为0.5w％-15w％，引发剂的用量占两性离子单体的质量百分比为0.5％-20％；

18、所述的防粘连层前驱体溶液中两性离子单体的浓度为10w％-40w％，n-丙烯酰甘氨酸酰胺单体的浓度为5w％-13w％，交联剂用量占两性离子的质量百分比为0.5w％-15w％，引发剂的用量占两性离子的质量百分比为0.5w％-20w％。

19、优选的，紫外灯聚合为在365nm紫外灯下聚合30-60min。

20、本发明提供的janus两性离子水凝胶防粘连膜可单独用作医用防粘连贴片，也可与药物、活性因子、多肽等生物活性物质及电极等配伍形成防粘连产品，用于腹壁疝、术后腹腔粘连、胸腔粘连等疾病的防粘连治疗。

21、本发明的有益效果如下：

22、本发明的janus两性离子水凝胶防粘连膜制备技术简单，制备条件温和，所用的原料不仅方便制备且成本较低，具有较好的生物相容性，兼具有长效的湿组织黏附性和防粘连作用，其黏附层解决了现有的防粘连膜或疝气修补片需要缝合或钉扎固定及其所造成的创伤性损伤问题，防粘连层则解决了现有防粘连膜或疝气修补片生物相容性差、术后脏器粘连问题，作为疝修补片、术后防粘连膜，在疝气、腹腔等手术中具有应用前景。

技术特征：

1.一种janus两性离子水凝胶防粘连膜，其特征在于，所述防粘连膜由黏附层与防粘连层组成；

2.根据权利要求1所述的一种janus两性离子水凝胶防粘连膜，其特征在于，所述的黏附层是由两性离子单体、n-丙烯酰甘氨酸酰胺、3-甲基丙烯酰多巴胺和化学交联剂在引发剂引发下形成的共聚物；所述的防粘连层是由两性离子单体、n-丙烯酰甘氨酸酰胺和化学交联剂在引发剂引发下形成的共聚物。

3.根据权利要求1所述的一种janus两性离子水凝胶防粘连膜，其特征在于，形成所述黏附层的共聚物中n-丙烯酰甘氨酸酰胺单体总质量与两性离子单体单体总质量的比为0.125～2，3-甲基丙烯酰多巴胺单体总质量与两性离子单体单体总质量的比为0.125～2，化学交联剂占两性离子单体总质量的百分比为0.5w％～15w％；

4.根据权利要求1所述的一种janus两性离子水凝胶防粘连膜，其特征在于，所述的两性离子单体选自甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯中的任一种。

5.根据权利要求1所述的一种janus两性离子水凝胶防粘连膜，其特征在于，所述的化学交联剂选自n,n-亚甲基双丙烯酰胺，n,n-双(丙烯酰)胱胺，乙二醇二甲基丙烯酸酯，双甲基丙烯酰乙基羧酸甜菜碱、聚(乙二醇)二丙烯酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的一种janus两性离子水凝胶防粘连膜，其特征在于，所述的引发剂选自光引发剂2959。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种janus两性离子水凝胶防粘连膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种janus两性离子水凝胶防粘连膜的制备方法，其特征在于，所述的黏附层前驱体溶液中两性离子单体的浓度为10w％-40w％，n-丙烯酰甘氨酸酰胺单体的浓度为5w％-20w％，3-甲基丙烯酰多巴胺单体的浓度为5w％-20w％，化学交联剂用量占两性离子单体的质量百分比为0.5w％-15w％，引发剂的用量占两性离子单体的质量百分比为0.5w％-20w％；

9.根据权利要求1～6任一项所述的一种janus两性离子水凝胶防粘连膜在制备医用防粘连贴片中的应用。

10.根据权利要求9所述的一种janus两性离子水凝胶防粘连膜在制备医用防粘连贴片中的应用，其特征在于，所述janus两性离子水凝胶防粘连膜单独或与药物、活性因子、多肽生物活性物质及电极中的任一种或几种配伍制备医用防粘连贴片。

技术总结
本发明公开了一种Janus两性离子水凝胶防粘连膜及其制备方法与应用，特征是由黏附层与防粘连层组成，黏附层是两性离子单体、N‑丙烯酰甘氨酸酰胺、3‑甲基丙烯酰多巴胺和化学交联剂的共聚物，防粘连层是两性离子单体、N‑丙烯酰甘氨酸酰胺和化学交联剂的共聚物。该Janus两性离子水凝胶防粘连膜的黏附层对湿态组织具有强的粘附性，可以快速封闭不同器官的伤口并快速止血；其防粘连层具有良好的抗生物粘附性能，可阻止脏器、组织的粘连。该Janus两性离子水凝胶防粘连膜可用于腹壁疝、术后腹腔、胸腔等防粘连。

技术研发人员：李双阳,董岸杰,刘凌远,张轶群,荣辉
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15