[发明专利]一种天然聚多糖/纳米TiO2复合水凝胶光敏抗菌敷料及辐射合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米复合水凝胶抗菌敷料，尤其是涉及一种天然聚多糖/纳米TiO₂复合水凝胶光敏抗菌敷料及辐射合成方法。

背景技术

传统的水凝胶敷料具有可吸收创面渗出液，保持创面湿润，减少疤痕形成，促进伤口愈合等优点，越来越受到人们的关注。特别适用于创伤、烫伤、烧伤等创面保护和治疗。这些水凝胶敷料产品普遍较厚，增加了生产成本，在一定程度上削弱了产品的舒适性，且不具有很好的自然光下的抗菌效果。从传统水凝胶敷料产品的结构上来看，有一定的透气能力，但是该普通粘附层的吸水能力不强，直接影响了日常使用。有些水凝胶产品中因含有PE、PP和PVC等不透气的材料而影响皮肤的正常呼吸，长期贴用这种材料会产生过敏等不良反应。

传统的水凝胶敷料普遍采用化学交联法。但是，因交联剂或化学交联反应不完全，化学交联法容易导致水凝胶网络体系中残留聚合物单体，这些单体可能对人体产生毒性，难以得到高纯度的交联产物，同时会出现不均匀交联，局部发生“烧焦现象”，并且化学交联难以控制交联度，从而影响了水凝胶的生物相容性, 制约了水凝胶作为多功能材料的应用。为克服化学交联法带来的不足，辐射交联合成智能水凝胶的方法应运而生。辐射交联相对于化学交联实现了有效的补充和完善，具体表现为：①反应过程不需要添加任何对人体有毒的物质，交联度高，水凝胶纯度高；②反应条件温和，在室温下即可进行；③通过控制聚合物组分和辐照条件可以准确调控水凝胶的力学性能；④水凝胶制备、塑形及灭菌过程可同步完成。从综合和长远的角度看，利用辐照技术制备水凝胶所花费的经济成本较低。因此，辐射合成技术已成为智能水凝胶制备极富前景的研究途径。

天然聚多糖是绿色高分子，是指自然界生物体内存在的高分子化合物。其独特的结构不仅赋予同合成高分子相当甚至更好的功能，而且其常具有无（低）毒、良好生物组织细胞相容、可生物降解等特性使其应用更加广泛。基于各种天然聚多糖的功能性产品、材料越来越引人注目。其中，对壳聚糖、纤维素、明胶、淀粉、海藻酸钠、胶原蛋白等天然聚多糖作为智能水凝胶的优良基体材料受到广泛应用。

纳米TiO₂具有无色无味、不燃烧、理化性质稳定、生物相容性、高耐光性、环境亲和性、低成本和材料耐久性等优点决定其在生物医学、抗菌杀菌、环境净化等领域具有广泛的用途。但是，单一组分材料在实际应用时常有不足之处（特别是力学性能和生物、生理功能方面），限制其作为功能材料的应用。因此，将纳米TiO₂引入到天然聚多糖的网络结构中，能有效吸收自然光的能量，激发水分子产生活性自由基，从而提高水凝胶敷料的抗菌性能，同时也改善了天然聚多糖水凝胶的力学性能，实现了有利性能结合、力学性能提高和生物生理功能增强的协同增效效果。

因此，使用透气的背衬层和与皮肤直接接触的复合光敏抗菌水凝胶敷料进行组合是解决传统敷料固有缺点的有效途径，这种复合型水凝胶敷料给创面提供一个湿润、透气、自然光下有效抗菌的舒适环境，并能充分缓冲外界给予创面的冲击力，是一种真正意义上的创面保护材料，具有广泛的应用前景。

 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种光敏抗菌的天然聚多糖/纳米TiO₂复合水凝胶敷料，既实现了复合水凝胶性能的最大优化，将光敏、抗菌有机统一，也实现了纳米TiO₂和天然聚多糖水凝胶多元复合协同抗菌效果。该复合水凝胶敷料具有透明、透气、不与组织粘接、柔韧性好等特点，适用于多种创面的保护和治疗。

本发明的另一目的旨在于提供该光敏抗菌复合水凝胶敷料的辐射合成方法。

本发明的天然聚多糖/纳米TiO₂复合水凝胶光敏抗菌敷料结构是由背衬层（上层）、水凝胶敷料层（中层）和剥离层（下层）组成，其中，背衬层的厚度为10~100μm，水凝胶敷料层的厚度是 0.1 mm~10 mm。

其中，所述的背衬层是由无纺布或纤维织物中的涤纶、麻、棉、蚕丝、合成纤维中的一种组成。

其中，所述的剥离层是选自硅酮纸、PE膜、PP膜或PVC膜中的一种。

其中，所述的水凝胶是由其重量百分比为10 %~40 %天然聚多糖、0.1 %~10 %的纳米TiO₂、0.1 %~5 %辐照敏化剂、0.1 %~3 % pH调节剂、0.1 %~3 %表面活性剂和60 %-95 %水组成经辐射交联而成，辐射固化后其交联度为30 %~74 %，平衡吸水率为250 %~800 %。