[发明专利]一种角膜接触镜用抗菌抗氧化水凝胶及其制备方法

说明书

本发明属于高分子水凝胶技术领域，具体涉及一种角膜接触镜用抗菌抗氧化水凝胶及其制备方法，其中，抗菌抗氧化水凝胶，以重量百分比计，包括如下组分：丙烯酰胺类单体15～20％，季铵化壳聚糖1～1.5％，交联剂0.01～0.05％，引发剂0.01～0.05％，促进剂0.03～0.08％，余量为水。本发明的抗菌抗氧化水凝胶具有良好的透光率、力学性能、抗菌抗氧化能力以及生物相容性，可用作治疗细菌性角膜炎的水凝胶接触镜材料。

技术领域

本发明属于高分子水凝胶技术领域，具体涉及一种角膜接触镜用抗菌抗氧化水凝胶及其制备方法。

背景技术

细菌性角膜炎是一种因受伤或佩戴隐形眼镜后角膜细菌感染引起的眼部疾病，会导致角膜穿孔和基质损伤等并发症。目前临床一般采用含广谱抗生素的滴眼液治疗细菌性角膜炎。但是受给药方式的限制，抗生素滴眼液的药物利用率低，只有不到5％的药物能够真正到达感染区域。此外，细菌感染通常伴随着免疫系统的炎症和通过活性氧产生的氧化应激损伤。过量的活性氧会导致正常细胞功能受损甚至诱导细胞死亡。

与其他抗菌剂相比，抗菌聚合物对细菌表现出显著的选择性，被认为是下一代杀菌剂。抗菌聚合物根据其抗菌机制可分为两类：接触活性聚合物和释放杀菌剂的聚合物，前者通常带有阳离子电荷，通过与带负电荷的细菌膜相互作用直接抑制细菌生长；后者释放杀菌剂以灭活细菌，例如抗生素或其他强抗微生物活性物质(如金属纳米颗粒)。

水凝胶是由交联的亲水聚合物组成的软材料，因其高含水量、可调的力学性能、良好的生物相容性等被广泛应用于组织工程和医疗领域，如人工关节、角膜接触镜、医用敷料等。水凝胶可作为抗菌聚合物载体装载抗生素或纳米颗粒，进而通过接触或释放杀菌剂来抑制细菌感染，例如，公告号为CN102316832B的专利文献公开的药物缓释性水凝胶角膜接触镜。然而，水凝胶中抗生素的持续药物释放仍不能解决耐药菌产生的问题，并且金属和金属氧化物纳米颗粒对哺乳动物细胞具有高细胞毒性。因此，仅通过接触而不是释放药物或纳米颗粒就能灭活细菌的抗菌材料将更安全可靠。

发明内容

基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种角膜接触镜用抗菌抗氧化水凝胶及其制备方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种角膜接触镜用抗菌抗氧化水凝胶，以重量百分比计，包括如下组分：

丙烯酰胺类单体15～20％，季铵化壳聚糖1～1.5％，交联剂0.01～0.05％，引发剂0.01～0.05％，促进剂0.03～0.08％，余量为水。

作为优选方案，抗菌抗氧化水凝胶，还包括以重量百分比计的以下组分：单宁酸0.001～1.5％。

本发明的角膜接触镜用抗菌抗氧化水凝胶，以聚丙烯酰胺类水凝胶作为基体，通过将季铵化壳聚糖和单宁酸引入聚丙烯酰胺类水凝胶网络中形成新的物理交联键(氢键、π-π相互作用、阳离子-π相互作用)来形成半互穿网络，以增强机械强度。季铵化壳聚糖主要提供抗菌性能，单宁酸主要提供抗氧化性能，二者具有协同性；通过调控体系中各组分的含量，获得一系列具有抗菌抗氧化性能的可用于治疗细菌性角膜炎的水凝胶角膜接触镜。

作为优选方案，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺或N,N-双甲基丙烯酰胺。

作为优选方案，所述季铵化壳聚糖的结构式为：

其中，x/(x+y)为季铵化比例，控制在40～70％。

作为优选方案，所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵，所述促进剂为N,N,N’,N’-四甲基乙二胺。

本发明还提供如上方案所述的抗菌抗氧化水凝胶的制备方法，包括以下步骤：