一种含聚胍类高分子聚合物的长效抑菌水凝胶及制备方法与流程

    技术2025-03-04  44


    本发明涉及一种含聚胍类高分子聚合物的长效抑菌水凝胶及制备方法,属于抑菌水凝胶敷料领域。


    背景技术:

    1、皮肤是人体的最大器官,包括表皮、真皮和皮下组织。总体而言,皮肤的主要功能是抑制体内水分、电解质和营养物质的流失,并可以在一定程度上防御外部机械性、化学性、生物性和物理性刺激,同时也能阻止皮肤表面的细菌、真菌侵入等。正常皮肤受到外界因素的影响下会出现破损和创伤,损害皮肤的结构完整性和保护功能,失去对机体的保护能力,导致感染风险。伤口部位的细菌感染会延迟愈合过程,导致坏死、败血症,甚至死亡(wang j,duan x,zhong d,zhang m,et al.internationaljournal ofbiologicalmacromolecules,2023,261(1):129064)。

    2、具有良好抑菌性的伤口敷料可避免伤口感染。理想的伤口敷料应能吸收创面的渗出液,同时使伤口处保持潮湿的环境,避免创面干燥和过分潮湿。同时隔绝灰尘、细菌等外界因素的影响,并最终促进伤口愈合。抑菌水凝胶具有良好的生物相容性、高含水量、多孔结构、适宜的理化性质和与细胞外基质相似的机械性能,使其在伤口止血、组织再生和伤口愈合方面显示良好的应用潜力(yang k,han q,chen b,et al.international journalofnanomedicine,2023,20(5):2217–2263)。

    3、目前,常规的抑菌水凝胶是将抗菌物质(如金属纳米颗粒、抗生素、抗菌肽等)嵌入或与高分子聚合物网络结合来制备,比如:通过将金属纳米颗粒(如银纳米颗粒agnps)嵌入水凝胶网络中,利用金属颗粒的抗菌特性来实现长效抑菌;将抗生素(如环丙沙星、庆大霉素等)与水凝胶基质(如卡波姆)结合,通过控制释放抗生素来实现抑菌效果;利用抗菌肽(amps)与水凝胶结合(s.li,s.dong,w.xu,s.tu,l.yan,c.zhao,j.ding,x.chen,adv.sci.2018,5,1700527.https://doi.org/10.1002/advs.553);但是这些方法制备的抗菌水凝胶释放的可控性和持久性较差,会在早期快速释放抑菌剂,其后失去抑菌性能,从而影响创面的愈合,甚至造成创面感染,不利于创面修复。而且,提高抗菌性会影响水凝胶的机械性能,从而使得应用范围受到限制。

    4、因此,如何获得一种具有缓释功能和长效抑菌功能的水凝胶,成为本领域亟待解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、[技术问题]

    2、抗菌水凝胶释放的可控性和持久性较差;

    3、提高抗菌性会影响水凝胶的机械性能,从而使得应用范围受到限制。

    4、[技术方案]

    5、为了解决上述问题,本发明先对于对透明质酸(ha)进行醛基化改性,得到醛基化透明质酸(oha);之后醛基化透明质酸(oha)与壳聚糖衍生物/聚胍类高分子聚合物的氨基进行席夫碱化学交联反应,得到长效抑菌水凝胶。本发明制备的长效抑菌水凝胶释放的可控性和持久性好,且不会影响其机械性能,应用范围广。

    6、本发明的第一个目的是提供一种制备含聚胍类高分子聚合物的长效抑菌水凝胶的方法,包括如下步骤:

    7、(1)将醛基化透明质酸(oha)分散在水中,得到水溶液ⅰ;

    8、(2)将聚胍类高分子聚合物、壳聚糖衍生物分散在水中,得到水溶液ⅱ;

    9、(3)将水溶液ⅰ和和水溶液ⅱ混合,进行席夫碱反应,得到长效抑菌水凝胶。

    10、在本发明的一种实施方式中,步骤(1)中醛基化透明质酸(oha)是通过高碘酸钠氧化法进行制备,具体如下:

    11、将透明质酸(ha)溶于水中,得到透明质酸(ha)水溶液;其中,透明质酸(ha)和水的用量比为1g:10ml;

    12、将高碘酸钠溶于水中,得到高碘酸钠水溶液;其中,高碘酸钠和水的用量比为0.54g:1ml;

    13、将高碘酸钠水溶液缓慢滴加到透明质酸(ha)水溶液中,避光反应;反应结束后,加入乙二醇以淬灭未反应的高碘酸钠,透析,冷冻干燥,得到醛基化透明质酸(oha);其中避光反应是20-30℃(室温)下反应1h,高碘酸钠和乙二醇的用量比为0.54g:1ml。

    14、在本发明的一种实施方式中,步骤(1)中透明质酸(ha)的分子量在50kda-5000kda。

    15、在本发明的一种实施方式中,步骤(1)的水溶液ⅰ中醛基化透明质酸(oha)的浓度为1-8%(w/v,g/ml)。

    16、在本发明的一种实施方式中,步骤(2)中聚胍类高分子聚合物为聚六亚甲基双胍盐酸盐、聚六亚甲基单胍盐酸盐的一种或两种。

    17、在本发明的一种实施方式中,步骤(2)中壳聚糖衍生物为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、羟丙基壳聚糖、羟丁基壳聚糖等壳聚糖类中的一种或几种。

    18、在本发明的一种实施方式中,步骤(2)中壳聚糖衍生物的氨基含量在0.5-15mmol/g,进一步优选为2-6mmol/g。

    19、在本发明的一种实施方式中,步骤(2)的水溶液ⅱ中聚胍类高分子聚合物的浓度为0.1-2%(w/v,g/ml),壳聚糖衍生物的浓度为1-8%(w/v,g/ml);%是按照聚胍类高分子聚合物或壳聚糖衍生物和水的比例。

    20、在本发明的一种实施方式中,步骤(3)中水溶液ⅰ和和水溶液ⅱ的体积比为1:10-10:1,优选为1:3-3:1。

    21、在本发明的一种实施方式中,步骤(3)中席夫碱反应是20-30℃(常温)反应4-10min。

    22、本发明的第二个目的是本发明所述的方法制备得到的长效抑菌水凝胶。

    23、本发明的第三个目的是本发明所述的长效抑菌水凝胶在药物递送、食品包装或医用敷料中的应用。

    24、本发明的第四个目的是提供一种创口贴,其采用了本发明所述的长效抑菌水凝胶。

    25、本发明的第五个目的是提供一种创口敷料,其采用了本发明所述的长效抑菌水凝胶。

    26、[有益效果]

    27、(1)本发明制备的长效抑菌水凝胶可以直接涂抹并粘附在皮肤上,可提供合适湿度和物理屏障。

    28、(2)本发明制备的长效抑菌水凝胶可完全生物降解,多糖成份有利于皮肤修复。

    29、(3)本发明制备的长效抑菌水凝胶在制备过程中通过席夫碱化学交联反应将聚胍类高分子抑菌剂引入水凝胶,有效延长水凝胶的抑菌作用时间。

    30、(4)本发明制备的长效抑菌水凝胶释放的可控性和持久性好,且不会影响其机械性能,应用范围广。



    技术特征:

    1.一种制备含聚胍类高分子聚合物的长效抑菌水凝胶的方法,其特征在于,包括如下步骤:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中聚胍类高分子聚合物为聚六亚甲基双胍盐酸盐、聚六亚甲基单胍盐酸盐的一种或两种。

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中壳聚糖衍生物为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、羟丙基壳聚糖、羟丁基壳聚糖等壳聚糖类中的一种或几种。

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)的水溶液ⅰ中醛基化透明质酸(oha)的浓度为1-8%w/v。

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)的水溶液ⅱ中聚胍类高分子聚合物的浓度为0.1-2%w/v,壳聚糖衍生物的浓度为1-8%w/v。

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中水溶液ⅰ和和水溶液ⅱ的体积比为1:10-10:1。

    7.权利要求1-6任一项所述的方法制备得到的长效抑菌水凝胶。

    8.权利要求7所述的长效抑菌水凝胶在药物递送、食品包装或医用敷料中的应用。

    9.一种创口贴,其特征在于,采用了权利要求7所述的长效抑菌水凝胶。

    10.一种创口敷料,其特征在于,采用了权利要求7所述的长效抑菌水凝胶。


    技术总结
    本发明公开了一种含聚胍类高分子聚合物的长效抑菌水凝胶及制备方法,属于水凝胶领域。本发明先对于对透明质酸(HA)进行醛基化改性,得到醛基化透明质酸(OHA);之后醛基化透明质酸(OHA)与壳聚糖衍生物/聚胍类高分子聚合物的氨基进行席夫碱化学交联反应,得到长效抑菌水凝胶。本发明制备的长效抑菌水凝胶释放的可控性和持久性好,且不会影响其机械性能,应用范围广。

    技术研发人员:袁海,宋正财,毕伟华,黄碧峰,何佳佳
    受保护的技术使用者:弘知生物科技(浙江)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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