[发明专利]一种接枝改性材料所制备的水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种接枝改性材料所制备的水凝胶及其制备方法和应用。所述水凝胶为聚赖氨酸接枝聚丙烯酰胺形成的具有互穿网络结构水凝胶。本发明提供的水凝胶不但具有较强的力学性能，以及合适的伤口粘附性、优异的抗菌性，还具有较高的饱和吸水率，可用于制备创伤修复产品。本发明提供的该水凝胶的制备方法工艺简单、产率高。

技术领域

本发明属于医药材料技术领域，更具体地，涉及一种接枝改性材料所制备的水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

水凝胶医用创伤辅料是近年来发展起来的一种新型的创伤辅料。与传统的辅料相比，水凝胶能促进伤口更好地愈合、减轻患者的疼痛，它能改善创面的微环境、抑制细菌的生长。

1977年日本学者从放线菌培养过滤液中提取出一种含有25～30个赖氨酸残基的同型单体聚合物。这种赖氨酸聚合物是赖氨酸残基通α-羧基和ε-氨基形成的酰胺键连接而成，故称ε-聚赖氨酸。ε-聚赖氨酸作为天然高分子应用于制备水凝胶，优势在于以下几个方面：首先，分子链上拥有大量的氨基活性基团，其在水溶液或者酸性环境下结合氢离子带上正电荷形成阳离子聚合物，这种阳离子聚合物可以很好的结合在细胞表面从而达到创伤组织粘合的目的，其次，由于聚赖氨酸是天然高分子材料，具有良好的生物相容性，并且其降解产物赖氨酸为人体必需氨基酸，最后，聚赖氨酸为氨基酸聚合物，其水溶性良好，克服了众多组织愈合材料难溶于水的困难。但现有技术中使用聚赖氨酸制备水凝胶，主要的方法是辐照交联、化学交联，或是通过物理混合的方式制备水凝胶。这些技术制备的水凝胶存在具有力学性能差的问题,，导致水凝胶易碎和降低其粘附性，限制其临床应用。

因此，开发一种力学性能好的聚赖氨酸水凝胶具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的聚赖氨酸水凝胶医用材料力学性能差的缺点和不足，提供一种力学性能较强及具有适合的组织粘附性的水凝胶。本发明提供的水凝胶为聚赖氨酸上接枝聚丙烯酰胺得到的具有互穿网络结构的水凝胶，将天然高分子和合成高分子的优点结合起来，既能保留合成高分子的力学强度，又能拥有良好的生物相容性，适合的组织粘附性，优异的抗菌性能，同时提高胶体的饱和吸水率。

本发明的另一目的在于提供上述水凝胶的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述水凝胶在制备慢性创面修复封堵产品、糖尿病足修复产品或手术创面修复产品中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种接枝改性材料所制备的水凝胶，所述水凝胶为聚赖氨酸接枝聚丙烯酰胺形成的具有互穿网络结构水凝胶。

本发明提供了一种对聚赖氨酸进行接枝改性后得到的具有较好力学性能的水凝胶，该水凝胶通过在聚赖氨酸上接枝聚丙烯酰胺，并形成互穿交联网络，从而大大提高了其力学性能，且具有良好的组织粘附性，同时提高了胶体的饱和吸水率，抗菌性能优异。

优选地，所述聚赖氨酸的接枝率为10％～45％。

优选地，所述聚赖氨酸的分子量为3000～5000Da。聚赖氨酸的分子量在3000到5000道尔顿之间，与天然细胞外基质(ECM)中的蛋白成分和功能类似。

优选地，所述水凝胶的拉伸伸长率为1000％～2500％，饱和吸水率为400％～800％。

优选地，所述水凝胶的组织粘合强度为1～3Mpa，优于单纯聚赖氨酸制备的水凝胶。

本发明还提供了上述水凝胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1：向聚赖氨酸水溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺EDC和N-羟基琥珀酰亚胺NHS，反应4～8h后透析，取透析后溶液冻干即得改性聚赖氨酸；