[发明专利]一种响应型医用凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明提供一种响应型医用凝胶。具体来说，通过多巴胺（DOPA）、聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA700）和季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）间的迈克尔加成反应合成功能化超支化聚合物单体（HB‑PBAE）；HB‑PBAE、聚乙烯基咪唑（PVI）和明胶（Geln）混合溶液在铁离子（Fe³⁺）溶液作用下形成凝胶。凝胶形成初期具有软而粘的特性，在锌离子（Zn²⁺）溶液中浸泡后凝胶粘附性明显下降。本发明水凝胶具有可注射性，可用作外科手术封合剂或创面敷料，在组织创面涂抹，避免不利的液体或气体渗漏，凝胶粘附性能具有离子响应性，可减少换药时的二次损伤并减轻创面疼痛。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种响应型医用凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

高分子水凝胶可定义为能够在水中溶胀并保持大量水分而不能被溶解的交联聚合物。根据交联网络键合机理的不同，水凝胶可分为物理凝胶和化学凝胶. 物理凝胶是通过物理作用如静电作用、氢键、链的缠结等方式形成的凝胶，这种凝胶是非永久性的，通过加热，凝胶可以转变为溶胶，所以也被称为热可逆凝胶。化学凝胶是由化学键交联形成的具有三维网络结构的聚合物，是永久性的，又称为真凝胶。可注射凝胶是近年来出现的新型水凝胶，通过注射的方式将具有一定流动性的凝胶前驱体植入到体内，凝胶可以充满整个具有不规则性状的缺损部位，手术创伤小。可注射水凝胶不仅可以作为组织修复材料，还可以作为创面封合剂，闭合创面，防止漏液、漏气。

智能高分子水凝胶是一类对外界刺激能产生敏感响应的高分子水凝胶。根据对外界刺激的响应情况，智能高分子水凝胶分为，温度敏感性水凝胶、pH值敏感性水凝胶、光敏感性水凝胶、压力敏感性水凝胶、生物分子敏感性水凝胶以及电场敏感性水凝胶等。离子响应性水凝胶是研究最多且最具应用价值的刺激响应性凝胶之一。常通过改变离子强度来控制水凝胶的体积及形态，并与其他刺激条件一起，协同作用，从而实现多种性能转换与功能运用。通过离子强度调控水凝胶体积的变化，主要基于水凝胶交联聚合物网络结构中含有许多刺激响应性基团，可与外来刺激离子发生作用，从而使聚合物链的分子结构发生疏水性-亲水性的替代变化，引起快速溶胀或塌缩。

超支化聚合物单体越来越受到水凝胶界研究者的广泛关注，因为超支化结构能够引入许多特征性官能团，从而为水凝胶带来更丰富的性能。

外科手术封合剂是通过物理作用或者化学作用对组织创面进行闭合的产品，可防止液体或者气体的渗漏。一系列成胶速度快、力学性能优异的水凝胶应用作外科用手术封合剂，如水凝胶材料，例如Bard公司的Progel封合剂、Baxter公司的Coseal封合剂、Confluent Surgical公司DuraSeal封合剂、HyperBranch Medical Technology公司Adherus封合剂和Ocuseal封合剂等。皮肤伤口敷料是皮肤伤口的覆盖物或称为保护层，在伤口愈合与治疗过程中可以替代受损皮肤起到暂时性的保护作用，避免或控制伤口感染，提供适合的受创表面愈合环境。水凝胶也可作为一种敷料，应用于各类皮肤伤口。水凝胶附着于伤口基部，提供并维持有利于创面愈合的湿性环境。密闭的愈合环境能够促进微血管的增生和肉芽组织的形成，从而加速创面愈合。此外，皮肤伤口敷料需要定期更换，对于大面积伤口，更换时仍会造成对新生组织一定的损伤，引起伤口感染、愈合延迟甚至并发症，尽可能地降低换敷料时凝胶的粘附性，减小二次损伤成为当务之急。

因此开发一种响应型医用凝胶在临床上显得尤为迫切。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种粘附性可以调控的响应型医用凝胶产品。

本发明选用一种多巴胺的超支化聚合物单体（HP-PBAE）和聚乙烯基咪唑(PVI)，以铁离子作为络合剂引发成凝胶，形成的凝胶具有可注射性和自修复性能。加入明胶是为了增加生物材料的生物相容性，同时明胶也能够与铁离子产生配位络合物。锌离子可以与互穿网格中的PVI能够络合，调控凝胶的粘附性能。

本发明所述的一种响应型医用凝胶产品，包括如下的组分：