[发明专利]一种用于组织修复的仿贻贝接触抗菌水凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于组织修复的仿贻贝接触抗菌水凝胶的制备方法，以甲基丙烯酰胺化多巴胺、阴离子单体、阳离子单体共聚成带有相反电荷以及仿贻贝官能团的三嵌段共聚物，并在其中掺入带正电的季铵盐改性天然高分子，制备出具有半互穿网络结构的强效接触抗菌超强聚电解质水凝胶；由于阳离子单体和天然高分子改性季铵盐的存在，水凝胶有良好的抗菌性；甲基丙烯酰胺化多巴胺能与细菌的表面产生相互作用，捕捉细菌，从而增强水凝胶的抗菌效率；同时，甲基丙烯酰胺化多巴胺能促进细胞粘附，使水凝胶良好的细胞亲和性；另外，本发明制备的水凝胶还具有良好的机械性能、稳定的溶胀性能、自愈合性能，可应用于组织修复。

技术领域

本发明涉及生物功能材料，具体涉及一种用于组织修复的仿贻贝接触抗菌水凝胶的制备方法。

背景技术

水凝胶是一类高度水合的材料，可用于各种医疗应用，如药物输送、组织工程、伤口填充剂和作为植入物涂层等；同时，水合环境也能促进微生物感染；微生物感染会导致创面聚合损坏和生物医学材料植入失败；因此除了具有其主要功能作用（如伤口愈合、药物释放、组织修复与再生等）外，还具备抗菌性的水凝胶才是更具有应用前景的；水凝胶的抗菌性有两种来源：抗菌剂（如银纳米颗粒、抗生素）以及水凝胶网络的固有抗菌性；然而抗菌剂的滥用会导致细菌产生耐药性；目前，固有抗菌性水凝胶是研究的热点；固有抗菌水凝胶可分为：抗菌肽基水凝胶、壳聚糖基水凝胶以及其他聚合物衍生物水凝胶；大部分季铵盐抗菌水凝胶的抗菌性不仅依靠抗菌作用，还依靠防污作用，防止细菌粘附，从而达到抗菌的效果，但是同时也不利于细胞的粘附；这类水凝胶的细胞粘附性和组织亲和性不好，限制了其在生物工程领域中的应用；并且抗菌水凝胶在作为植入体应用于体内时，往往还需要具有良好的机械性能和稳定的溶胀性。

发明内容

本发明提供一种具有强效抗菌性、细胞与组织亲和性、优异的力学性能以及稳定的溶胀性的用于组织修复的仿贻贝接触抗菌水凝胶的制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种用于组织修复的仿贻贝接触抗菌水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：配置季铵盐改性天然高分子和甲基丙烯酰胺化多巴胺混合溶液A，混合溶液A中季铵盐改性天然高分子浓度为1wt.%～8wt.%，甲基丙烯酰胺化多巴胺浓度为0.1wt.%～1wt.%；

步骤2：将质量比为9:1～7:3的阴离子单体和阳离子单体加入混合溶液A中形成混合溶液B；混合水溶液B中阴离子单体和阳离子单体的总浓度为5wt.% ～30wt.%；

步骤3：在混合水溶液B中加入引发剂和交联剂，发生聚合反应，反应完全后形成所需水凝胶。

进一步的，所述步骤3中聚合反应在温度为60℃、密闭条件下反应5～20min。

进一步的，所述季铵盐改性天然高分子为季铵化壳聚糖、季铵化羟基纤维素和阳离子淀粉中的一种。

进一步的，所述阴离子单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、对苯乙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠中的一种。

进一步的，所述阳离子单体为甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、3-（甲基丙烯酰胺基）丙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、3-丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、十八烷基二甲基烯丙基氯化铵、二乙基二烯丙基氯化铵中的一种。

进一步的，所述引发剂的加入量为混合水溶液B质量的0.1%～3%。

进一步的，所述交联剂的加入量为混合水溶液B质量的0.01%～0.3%。

进一步的，所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁腈。

进一步的，所述交联剂的加入量为N，N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种。

本发明的有益效果是：