本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，具體涉及一種生物基濕粘附水凝膠制備方法。

背景技術(shù)：

1、水凝膠是一種具有親水性三維網(wǎng)絡(luò)和豐富水成分的柔性材料，由于含水量大且與人體結(jié)構(gòu)相容，已經(jīng)引起研究人員的廣泛研究。目前，水凝膠被廣泛應(yīng)用于軟機(jī)器人、可穿戴設(shè)備、組織工程等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。然而，濕組織表面的水分會在水凝膠和組織界面之間形成一個屏障，削弱粘附基團(tuán)與組織之間的相互作用，降低水凝膠的濕粘附性能。此外，過度吸水會導(dǎo)致水凝膠溶脹，導(dǎo)致粘附失效，從而限制其應(yīng)用。目前常用于制備具有抗溶脹/濕粘附性水凝膠的方法大都使用自由基聚合法，需要額外引入紫外光(cn202410359069.7)或化學(xué)交聯(lián)劑(cn202210636194.9)，這可能會引發(fā)傷口的二次感染。因此，開發(fā)一種成膠條件溫和、抗溶脹、可實現(xiàn)潮濕環(huán)境中的穩(wěn)固粘附以及生物相容性良好的生物基水凝膠具有極高的臨床意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服上述技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種生物基濕粘附水凝膠制備方法。

2、本發(fā)明的一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，包括以下步驟：

3、步驟1：通過酰氯反應(yīng)將膽固醇氯甲酸酯接枝到聚乙烯亞胺主鏈上，得到兩親性聚合物膽固醇聚乙烯亞胺；將兩親性聚合物加入堿性溶液中，制備得到兩親性膠束分散液。

4、步驟2：通過酰胺反應(yīng)將多巴胺接枝到陰離子多糖主鏈上，得到多巴胺改性陰離子多糖；將多巴胺改性陰離子多糖加入到堿性溶液中，加熱溶解，得到a溶液。

5、步驟3：通過酰胺反應(yīng)將二羥苯硼基團(tuán)接枝到陽離子聚合物主鏈上，得到二羥苯硼基改性陽離子聚合物；將二羥苯硼基改性陽離子聚合物加入到步驟1制備的兩親性膠束分散液中，加熱溶解，得到b溶液。

6、步驟4：將步驟2中的a溶液和步驟3中的b溶液混合，充分?jǐn)嚢韬螅宦?lián)制得生物基濕粘附水凝膠。

7、進(jìn)一步的，步驟1中，兩親性膠束分散液的濃度為0～15mg/ml，堿性溶液為ph＞7的溶液。優(yōu)選地，兩親性膠束分散液的濃度為7.5mg/ml；更優(yōu)選地，堿性溶液為三羥甲基氨基甲烷三鹽酸鹽緩沖液(tris-hcl緩沖液)，緩沖液的濃度為50mm，ph＝8.5。

8、進(jìn)一步的，步驟2中，陰離子多糖選自如下任意一種：透明質(zhì)酸、海藻酸鈉、褐藻糖膠、結(jié)冷膠、肝素、硫酸軟骨素。優(yōu)選地，陰離子多糖為透明質(zhì)酸。

9、進(jìn)一步的，步驟2中，a溶液中多巴胺改性陰離子多糖的含量為2～10wt.％。優(yōu)選地，a溶液中多巴胺改性陰離子多糖的含量為8wt.％；更優(yōu)選地，堿性溶液為tris-hcl緩沖液，緩沖液的濃度為50mm，ph＝8.5。

10、進(jìn)一步的，步驟2中，加熱溫度為30～60℃，加熱時間為1～3h。優(yōu)選地，加熱溫度為50℃；更優(yōu)選地，加熱時間為2h。

11、進(jìn)一步的，步驟3中，陽離子聚合物選自如下任意一種：ε-聚賴氨酸鹽酸鹽、殼寡糖；含有二羥苯硼基的物質(zhì)選自如下任意一種：4-羧基苯硼酸、3-羧基-4-氟苯硼酸。優(yōu)選地，陽離子聚合物為ε-聚賴氨酸鹽酸鹽；更優(yōu)選地，含有二羥苯硼基的物質(zhì)為4-羧基苯硼酸。

12、進(jìn)一步的，步驟3中，b溶液中二羥苯硼基改性陽離子聚合物的含量為20～50wt.％。優(yōu)選地，b溶液中二羥苯硼基改性陽離子聚合物的含量為40wt.％。

13、進(jìn)一步的，步驟3中，加熱溫度為30～60℃，加熱時間為1～3h。優(yōu)選地，加熱溫度為50℃；更優(yōu)選地，加熱時間為2h。

14、進(jìn)一步的，步驟4中，攪拌時間為0.5～3min。優(yōu)選地，攪拌時間為1min。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點以及有益效果：

16、(1)與自由基聚合不同，本發(fā)明所制備水凝膠無需額外加入化學(xué)交聯(lián)劑或紫外光引發(fā)，成膠條件溫和，屬于自交聯(lián)水凝膠。

17、(2)本發(fā)明所使用的濕粘附策略為仿貽貝策略和疏水策略，通過水凝膠的自疏水化作用發(fā)揮初期排水作用，并逐漸暴露出粘附基團(tuán)實現(xiàn)對濕組織的穩(wěn)定粘附。

18、(3)本發(fā)明制備的水凝膠具備優(yōu)異的濕粘附性能，可實現(xiàn)對濕組織的良好粘附。

19、(4)本發(fā)明制備的水凝膠內(nèi)部的多重交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)賦予水凝膠良好的抗溶脹性能(溶脹率＜150％)。

20、(5)本發(fā)明制備的濕粘附水凝膠具有優(yōu)異的自愈性能，可以根據(jù)傷口大小調(diào)節(jié)形狀，使用方便，適用范圍廣。

技術(shù)特征：

1.一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，其特征在于，所述步驟1中，兩親性膠束分散液的濃度為0～15mg/ml，堿性溶液為ph＞7的溶液。

3.如權(quán)利要求1所述的一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，其特征在于，所述步驟2中，陰離子多糖選自如下任意一種：透明質(zhì)酸、海藻酸鈉、褐藻糖膠、結(jié)冷膠、肝素、硫酸軟骨素。

4.如權(quán)利要求1所述的一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，其特征在于，所述步驟2中，a溶液中多巴胺改性陰離子多糖的含量為2～10wt.％。

5.如權(quán)利要求1所述的一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，其特征在于，所述步驟2中，加熱溫度為30～60℃，加熱時間為1～3h。

6.如權(quán)利要求1所述的一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，其特征在于，所述步驟3中，陽離子聚合物選自如下任意一種：ε-聚賴氨酸鹽酸鹽、殼寡糖；含有二羥苯硼基的物質(zhì)選自如下任意一種：4-羧基苯硼酸、3-羧基-4-氟苯硼酸。

7.如權(quán)利要求1所述的一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，其特征在于，所述步驟3中，b溶液中二羥苯硼基改性陽離子聚合物的含量為20～50wt.％。

8.如權(quán)利要求1所述的一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，其特征在于，所述步驟3中，加熱溫度為30～60℃，加熱時間為1～3h。

9.如權(quán)利要求1所述的一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，其特征在于，所述步驟4中，攪拌時間為0.5～3min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種生物基濕粘附水凝膠制備方法，具體為：通過酰氯反應(yīng)將膽固醇氯甲酸酯接枝到聚乙烯亞胺主鏈上，得到兩親性聚合物膽固醇聚乙烯亞胺；將其加入堿性溶液中，制備得到兩親性膠束分散液；通過酰胺反應(yīng)將多巴胺接枝到陰離子多糖主鏈上，得到多巴胺改性陰離子多糖；將其加入到堿性溶液中，加熱溶解得到A溶液；通過酰胺反應(yīng)將二羥苯硼基團(tuán)接枝到陽離子聚合物主鏈上，得到二羥苯硼基改性陽離子聚合物；將其加入到制備的兩親性膠束分散液中，加熱溶解得到B溶液；將A溶液和B溶液混合，充分?jǐn)嚢韬?，交?lián)制得生物基濕粘附水凝膠。本發(fā)明制備的水凝膠展現(xiàn)出強(qiáng)濕粘附性、抗溶脹性、自愈性、良好的生物相容性以及使用方便的優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：韓璐,張琦琦,李肖壯,劉迪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國海洋大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10