一种原位固化成型水凝胶及其制备方法和用途

本发明属于生物医用材料，具体涉及一种原位固化成型水凝胶及其制备方法和用途。

背景技术：

1、人体表面与外界接触的最大器官是皮肤。它具有抵抗微生物、调节体温和抵抗外界环境刺激的功能。在外界因素影响情况下，皮肤受到损伤的风险也是整个人体组织器官当中最大的，同时在面临外界恶劣的环境情况下，皮肤创面可能会发生发炎、感染等情况，皮肤愈合也会因此变得缓慢，从而失去其功能。因此为了更好治疗伤口，则需要提供具有抗菌、抗炎和促进愈合特性的伤口敷料。

2、水凝胶伤口敷料是一种新型的伤口敷料，它以高含水量的亲水性高分子凝胶为主要成分。一方面，水凝胶能够为伤口创造潮湿的环境，从而促进伤口愈合。另一方面，通过将功能性聚合物结合到水凝胶的三维网络中，水凝胶具有各种功能，如粘附和自修复已经能满足生物医学的需求。在众多水凝胶中，由氧化葡聚糖或由葡萄糖/甘露糖组成的多糖（如魔芋多糖、白及多糖与壳聚糖）交联形成的水凝胶表明了其作为伤口敷料的某些优势。如公开号为cn112494713a的专利申请公开了使用氧化白及多糖和壳聚糖可以制备得到复合水凝胶，该水凝胶有一定抗菌活性和促进伤口愈合。但该水凝胶只能适用于普通小面积伤口，且无法固化黏附在伤口组织周围，其次无法适用于大面积宽阔且形状不规则的动态伤口，并且其力学性能较差，易碎不易携带。

3、如何提供一种抗菌活性、促进伤口愈合效果优异，适用于大面积宽阔且形状不规则的动态伤口，以及力学性能好、便于携带的水凝胶需要进一步研究。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种原位固化成型水凝胶及其制备方法和用途。

2、本发明提供了一种原位固化成型水凝胶产品盒，它是由分开存放的两个组分组成：

3、组分a由如下质量百分比的原料组成：甲基丙烯酸化壳聚糖1.0-2.0%，阿魏酸0.1-1%，苯基磷酸盐0.1-0.5%，余量为溶剂；

4、组分b由如下质量百分比的原料组成：氧化白及多糖1-10%，余量为溶剂。

5、进一步地，前述的原位固化成型水凝胶产品盒是由分开存放的两个组分组成：

6、组分a由如下质量百分比的原料组成：甲基丙烯酸化壳聚糖2 %，阿魏酸0.8%，苯基磷酸盐0.25%，余量为溶剂；

7、组分b由如下质量百分比的原料组成：氧化白及多糖2%，余量为溶剂。

8、进一步地，

9、组分a中，所述苯基磷酸盐为苯基磷酸锂盐；

10、和/或，组分a中，所述溶剂为水；

11、和/或，组分b中，所述溶剂为水。

12、进一步地，组分a中，所述甲基丙烯酸化壳聚糖的制备方法包括如下步骤：

13、将壳聚糖溶解在溶剂中，在壳聚糖溶液中加入甲基丙烯酸酐，反应后透析，冷冻干燥，即得；

14、所述壳聚糖溶解在溶剂中后，浓度为1~5%；

15、和/或，所述溶剂为1%乙酸溶液；

16、和/或，所述甲基丙烯酸酐和壳聚糖溶液的体积比为1:100；

17、和/或，所述反应的温度为20~30℃；所述反应的时间为24~48小时；

18、和/或，所述透析时，透析袋的截留分子量为4.0-8.0 kda；

19、和/或，所述透析时，透析液为水；

20、和/或，所述透析的时间为1~3天。

21、进一步地，组分b中，所述氧化白及多糖的制备方法包括如下步骤：

22、1）将白及多糖和naio4分别溶解在溶剂中，得到白及多糖溶液和naio4溶液；

23、2）将白及多糖溶液和naio4溶液混合反应后，加入乙二醇终止反应；

24、3）将反应液透析，冷冻干燥，即得。

25、进一步地，

26、步骤1）中，所述白及多糖由甘露糖和葡聚糖组成，甘露糖和葡聚糖的摩尔比为2.946:1；

27、和/或，步骤1）中，所述白及多糖和naio4的摩尔比为0.4：1；

28、和/或，步骤1）中，所述溶剂为水；

29、和/或，步骤2）中，所述将白及多糖溶液和naio4溶液混合后搅拌10~20h；

30、和/或，步骤2）中，所述反应的温度为20~30℃；所述反应的时间为8~12小时；

31、和/或，步骤3）中，所述透析时，透析袋的截留分子量为3.5 kda；

32、和/或，步骤3）中，所述透析时，透析液为水；

33、和/或，步骤3）中，所述透析的时间为1~3天。

34、进一步地，所述白及多糖的制备方法包括如下步骤：

35、（1）白及药材打粉后使用脱脂；

36、（2）脱脂后的白及药材干燥后加入水提取，过滤，得提取物；

37、（3）提取物中加入sevage试剂去除蛋白质，收集水相，采用醇溶液沉淀，沉淀物洗涤后干燥，即得；

38、步骤（1）中，所述脱脂分别用料液比为1g:5~10ml的95%乙醇和石油醚在70~90℃脱脂2~5小时；

39、和/或，步骤（2）中，所述白及药材和水的料液比为1g:40~60ml；

40、和/或，步骤（2）中，所述提取的温度为70~90℃，提取的时间为1~5h；

41、和/或，步骤（3）中，所述醇溶液为95%乙醇。

42、本发明还提供了一种水凝胶，它是取前述的原位固化成型水凝胶产品盒，将组分a和组分b混合，即得。

43、进一步地，组分a和组分b分别放于喷瓶中，先喷射其中一个组分，然后再喷射另一个组分后得到水凝胶；

44、或者，将组分a和组分b直接混合后得到水凝胶；

45、所述组分a和组分b的体积比为1:1。

46、本发明还提供了前述的原位固化成型水凝胶产品盒或前述的水凝胶在制备创面修复材料中的用途。

47、本发明提供了一种抗菌、抗炎、促进伤口愈合的低成本便携式水凝胶，用于各种创面的愈合。该水凝胶由两个组分组成，使用时先向伤口喷洒一种组分，然后喷洒另一种组分，即可形成水凝胶，再通过光照凝胶会固化于创面之上。

48、本发明组分a为改性后的甲基丙烯酸化壳聚糖-阿魏酸混合溶液(csma-fa)。壳聚糖是一种天然多糖，多数从甲壳类动物的外壳当中提取，其具有良好的生物相容性、可降解性、抗菌、抗炎、促进创面愈合，并且同时壳聚糖具有许多活泼官能团，其化学结构简单并易与其他功能相结合，然而水溶性较差，因此将壳聚糖对其进行光敏基团的结构修饰，使其具有良好的水溶性以及光固化性能。阿魏酸是一种天然小分子，存在于诸多的天然植物当中，具有低毒性，它具有许多良好的生理活性（促愈合、延缓皮肤衰老、抗辐射、抗炎、抗氧化、抗菌、抗癌和抗糖尿病作用等功效已被报道），并且它价廉易得，已经广泛用于制药、食品和化妆品行业。本发明中阿魏酸除了具备药理活性，还能显著改善水凝胶的力学性能，提高水凝胶的黏附性，并且能够让水凝胶在不同的运动方式下保持原有形态。

49、本发明组分b为氧化白及多糖(obsp)，是天然中草药植物白及当中提取的一种天然可溶性聚合物，由α-甘露糖、β-甘露糖和β-葡萄糖组成，具有止血、促进创面愈合、抗溃疡、抗炎等药理活性。并且白及多糖还是一种天然无毒、无刺激的高分子材料，具有良好的生物相容性和黏附性，其在粘合剂、伤口敷料和其他医学生物材料的制作当中具有重要的作用。

50、与现有技术相比，本发明水凝胶的优势为：

51、（1）水凝胶的制备成本较低，材料易获得，来源广泛，且均为天然动植物，均具有良好的生物活性以及良好的生物安全性。

52、（2）水凝胶方便易携带，易储存，使用方便，适用于各种环境当中，针对使用的人群广泛，适用于各种皮肤伤口以及运动中的伤口（创面形状不规则、术后创伤、深度创伤等）。

53、（3）能够减少绷带纱布等使用，减少伤口感染的可能性，并且水凝胶能直接长时间固化于伤口之上，具有抗炎、抗菌、促愈合迅速固化从而封闭伤口的作用。

54、（4）组分a和组分b可交替使用，使用组分a喷涂均匀覆盖在伤口上后随后立即喷涂组分b，两者使用不分先后，顺序相反亦可（注：二者均需相互配合使用，不可单用），均会在伤口上自组装形成水凝胶，最后再通过光照凝胶会固化于创面之上。

55、综上，本发明提供了一种原位固化成型水凝胶及其制备方法和用途，该水凝胶由两个组分混合后而得，组分a由甲基丙烯酸化壳聚糖和阿魏酸组成，组分b为氧化白及多糖，将组分a和组分b混合后可形成水凝胶，能完全契合在大面积宽阔且形状不规则的动态伤口之上，同时发挥抗菌、抗炎、促进伤口愈合的功效。此外，阿魏酸的加入可以改善水凝胶的韧性，能够伴随各种运动形态进行改变，能完全的适应动态伤口。本发明水凝胶的两个组分可分开存在，使用时依次喷洒于伤口上发挥效果。本发明水凝胶方便携带，低成本，在伤口护理中具有良好的应用前景。

56、显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

57、以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。