一种复合水凝胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种复合水凝胶及其制备方法，更具体地说，设及聚乙二醇甲基丙締 酸醋（即PEG)和巧-(甲基丙締酷基氧基）乙基]二甲基-(3-横酸丙基）氨氧化锭（即 SBMA)的复合水凝胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 皮肤创伤后，主要影响伤口愈合是炎症反应期和肉芽形成期，所W保持伤口的清 洁度可W有效的防止伤口的炎症反应。因此一种良好的创面敷料不但可W提供一个有利于 创面愈合的环境，还需要起到皮肤屏障的作用。现在临床应用的主要敷料包括一些传统辅 料，如纱布；生物敷料，如羊膜、尸体皮等。传统敷料纱布的缺点是无法保持创面湿润的环 境，当纱布被浸透时，病原体易通过，从而造成伤口的二次感染，而且，创面的肉芽组织易长 入敷料的网眼中，换药时会引起疼痛；生物敷料的生物膜纤维容易脱落，造成异物反应，生 物膜的获得途径也比较麻烦，且价格昂贵，并不适用于临床的推广使用。
[0003] 水凝胶是W水为主体，亲水性极强(含水量通常大于50%)而又不会溶解于水并具 有特种交联网络的高分子聚合物材料。通常水凝胶通过化学或者物理交联的作用形成一定 的物理化学结构从而在水中不会被溶解，而只能溶胀到一定的程度并保持其特定的形状。 一般来说，运些水凝胶具备良好的湿润性，透氧性W及生物相容性，减少不良炎症反应的发 生进而促进创面的愈合，因此水凝胶经常作为一种生物医用材料并得到广泛的应用，尤其 是在创面修复方面。但是，现阶段临床应用的水凝胶辅料在创面的方面不能同时具备运些 优秀的特质，比如簇甲基纤维素水凝胶敷料吸收组织渗出液后容易与伤口粘连，更换敷料 时容易带来二次损伤。甲壳素/壳聚糖水凝胶敷料由于其结构限制性导致其吸水能力只有 达到自身重量的4倍，在应用于创面时不能很好的吸收组织渗液。海藻酸盐，明胶水凝胶敷 料等虽然都有很好的吸收能力(其饱和含水率达到95%)，但是由于水凝胶的不抗菌性，导致 水凝胶敷料保存麻烦且存在由于自身吸附蛋白而引起伤口感染的风险。因此，一种抗菌，高 含水率，透气性好的新型水凝胶辅料将更加适合临床创面方面的应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种具有网络结构，柔软度好、且又具有良好的抗菌效果 的可W用于创面修复材料的复合水凝胶。
[0005] 为了实现上述目的，本发明公开了一种复合水凝胶，其特征在于：由聚乙二醇甲基 丙締酸醋、巧-(甲基丙締酷基氧基）乙基]二甲基-(3-横酸丙基）氨氧化锭和交联剂聚 乙二醇二甲基丙締酸醋通过自由基聚合方式得到，所述聚乙二醇甲基丙締酸醋平均分子量 为475,所述交联剂分子的链段两端有碳碳双键，分子链中间为聚乙二醇单元，所述交联剂 的数均分子量Μη为330-20000。
[0006] 本发明的另一个目的在于提供一种所述用于创面修复材料的复合水凝胶的制备 方法。
[0007] 为了实现上述目的，本发明公开了一种所述复合水凝胶的制备方法，其特征在于 包括W下步骤：将聚乙二醇甲基丙締酸醋和巧-(甲基丙締酷基氧基）乙基]二甲基-(3-横 酸丙基）氨氧化锭单体充分溶解于去离子水中，所述聚乙二醇甲基丙締酸醋：[2-(甲基丙 締酷基氧基）乙基]二甲基-(3-横酸丙基）氨氧化锭摩尔比为1:0.25 ~ 1:8,总单体溶 解浓度为0. 5-2. 0g/ml，然后加入交联剂，充分溶解混合，所述交联剂的含量为聚合单体总 质量的0. 1%-1%，最后加入引发剂完全溶解并进行交联反应，所述引发剂的含量是聚合单体 总质量的0. 1%-1%，将得到的水凝胶置于去离子水中1-5天W去除聚合中多余的单体、引发 剂和交联剂。
[0008] 本发明的有益效果是：本发明选取PEG和SBMA两种单体进行复合交联，由于其不 同的亲水性和投料比，在引发剂的作用下，会导致不同的Ξ维网络结构的形成，使含水率最 高可达97%左右，而SBMA本身作为一种抗非特异性蛋白吸附材料，具有良好的抗菌性质，最 终使所制备的PEG/SBMA复合水凝胶既拥有良好的抗非特异性蛋白的吸附的效果，而且比 单纯的PEG水凝胶有更好的柔软度W及很好的孔隙度，因此将会在生物医用材料方面如创 面抗菌敷料，人造支架涂料，药物缓释载体方面会有更广的用途。同时本发明提供的合成原 料（PEG和SBMA)都可W通过商业购买并非常经济，水凝胶的合成方面也简单方便，使得本 发明材料能够被广泛使用和大规模生产制备。
[0009] 下面将结合具体实施例对本发明做进一步阐述。
【附图说明】
[0010] 图1为本发明的不同比例复合水凝胶含水率柱状图； 图2为本发明的不同比例复合水凝胶失水曲线图（60°C烘箱）； 图3为本发明复合水凝胶（PEG:SBMA1 :4，阳G)在剪切形变0. 1%到100%，剪切频率 为lOrad/s，溫度为25 °C，得到储能模量G'与损耗模量G''曲线图； 图4为本发明PEG:SBM1 :4复合水凝胶的扫描电镜图； 图5为本发明PEG:SBM1 :1复合水凝胶的扫描电镜图； 图6为本发明PEG:SBMA4 :1复合水凝胶的扫描电镜图； 图7为PEG水凝胶的扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0011] 本发明复合水凝胶由聚乙二醇甲基丙締酸醋、[2-(甲基丙締酷基氧基）乙基]二 甲基-(3-横酸丙基）氨氧化锭和交联剂通过自由基聚合方式得到，所述聚乙二醇甲基丙締 酸醋平均分子量为475,所述交联剂分子的链段两端有碳碳双键，分子链中间为聚乙二醇单 元，即（C肥C肥0)η为其主链结构，所述交联剂的数均分子量Μη为330-2000。
[0012] 具体优选实施例如下： 实例1:在室溫(优选25°C)条件下，取0.2 g巧-(甲基丙締酷基氧基）乙基]二甲 基-(3-横酸丙基）氨氧化锭（SBMA ) H2C=C (邸3) CO2CH2CH2N (邸3) 2 (邸2) 3SO3和1. 2 ml阳G 单体，加入1血去离子水，混合均匀，然后加入1.4 uL交联剂聚乙二醇二甲基丙締酸醋 (阳GDMA)和7. 5 mg光引发剂Irgacure 2959,所述交联剂的数均分子量Μη为330,均匀混 合后，得到澄清混合溶液。随后，将含SBMA、PEG、交联剂和引发剂的溶液注入密闭模具，紫 外灯照射lOmin，引发自由基聚合制备得到水凝胶PEG:SBMA4 :1 ;随后，将模具和水凝胶一 同放入去离子水中，每隔化换一次水，记录脱胶时间，脱胶后用去离子水反复冲洗并浸泡5 天。
[001引实例2 :在室溫(优选25°C)条件下，取0. 3gSBMA和1. 1ml阳G单体，加入1血 去离子水，混合均匀，然后加入1. 4uL交联剂阳GDMA和7. 5mg光引发剂Irgacure2959， 所述交联剂的数均分子量Μη为550,均匀混合后，得到澄清混合溶液；随后，将含SBMA、PEG、 交联剂和引发剂的溶液注入密闭模具，紫外灯照射20min，引发自由基聚合制备得到水凝胶 PEG:SBMA2 :1 ;随后，将模具和水凝胶一同放入去离子水中，前两天每3小时换水一次，后 面每天换水两次，记录脱胶时间，脱胶后用去离子水反复冲洗并浸泡5天。
[0014]实例3 :在室溫(优选25°C)条件下，取0. 5gSBMA和0. 9ml阳G单体，加入1血 去离子水，混合均匀，然后加入1.4uL交联剂阳GDMA和7. 5mg光引发剂Irgacure2959,均 匀混合后，所述交联剂的数均分子量Μη为2000,得到澄清混合溶液；随后，将含SBMA、PEG、 交联剂和引发剂的溶液注入密闭模具，紫外灯照射40min，引发自由基聚合制备得到水凝胶 PEG:SBMA1 :1 ;随后，将模具和水凝胶一同放入去离子水中，每隔化换一次水，记录脱胶时 间，脱胶后用去离子水反复冲洗并浸泡5天。
[001引实例4 :在室溫(优选25°C)条件下，取0.8gSBMA和0.6ml阳G单体，加入1血 去离子水，混合均匀，然后加入1. 4uL交联剂阳GDMA和7. 5mg光引发剂Irgacure2959， 所述交联剂的数均分子量Μη为750,均匀混合后，得到澄清混合溶液；随后，将含SBMA、PEG、 交联剂和引发剂的溶液注入密闭模具，紫外灯照射60min，引发自由基聚合制备得到水凝胶 PE