[发明专利]一种宽温度有机水凝胶敷料及其制备方法

说明书

一种宽温度有机水凝胶敷料及其制备方法，属于水凝胶敷料制备技术领域。以聚乙烯醇和明胶为主单体，水和多羟基醇为分散介质采用冻溶方法制备的双网络物理交联有机水凝胶敷料。聚乙烯醇由于其结晶性可以提高水凝胶的强度，明胶的双螺旋结构使水凝胶具有良好的韧性和延展性，多羟基醇通过氢键作用可以保水和提高力学性能。该有机水凝胶敷料的拉伸强度达到500KPa以上,断裂伸长率达到2000％以上，在60℃暴露空气放置120小时失水率小于5％，‑25℃防冻的特性。因此该有机水凝胶敷料可在宽温度范围内使用，解决了水凝胶敷料的关键技术问题，拓宽了水凝胶敷料的应用领域。

技术领域

本发明属于水凝胶敷料制备技术领域，具体涉及一种宽温度有机水凝胶敷料及其制备方法。

背景技术

水凝胶材料是一种类似于生命组织的高分子材料，可以用于敷料对皮肤创伤、皮肤溃疡(包括褥疮、结核、霉菌、真菌感染等)、烧伤、烫伤等组织部位进行包扎，实现创面的愈合且更换时不会给病人带来痛苦。水凝胶作为一种创伤敷料，在湿润的环境下，伤口不会结痂，且比在干燥环境下愈合更快。但由于水凝胶是三维网络中含有大量水的“软湿”材料，虽然在很多领域有广泛的应用，例如超吸收剂、传感器、致动器和药物递送载体。然而，大多数常规合成的水凝胶通常可拉伸性差、韧性差、不抗冻、易失水以及聚合物本身的生物相容性差，这严重限制了它们在水凝胶敷料领域的应用。

为了克服上述问题并扩展水凝胶的实际应用，深圳大学周学昌(AngewandteChemie-International Edition，2018)课题组开发了一种溶剂置换法，将韧性水凝胶成功改造成低蒸发且抗结冰的含水量可控韧性有机水凝胶，从而解决韧性水凝胶在空气中易干和低温下易结冰问题。汪辉亮(polymer，2017)课题组，将丙三醇引入聚乙烯醇(PVA)水凝胶，基于两者之间的氢键作用，大大提高了PVA水凝胶的力学强度，并且缩减了PVA水凝胶的加工过程，然而，氢键使水凝胶模量大幅上升的同时，也会使它变得很坚硬，从而限制了它的很多应用，到目前为止，有机凝胶的发展仍然比较缓慢，大量优异性能仍有待探索。因此合成水凝胶敷料的一个关键技术难点就是使水凝胶材质具有一定的延展性、强度、防失水、防冻结等性能。因此，提高水凝胶敷料力学性能和功能性是制备双网络水凝胶必须解决的首要问题。本发明采用聚乙烯醇、明胶和多羟基醇制备的物理交联双网有机水凝胶，使水凝胶的延展性、强度、防失水和防冻结都有所提高，且未见多羟基醇、明胶和丙三醇制备的物理交联双网有机水凝胶有关的报导。

发明内容

为了解决水凝胶敷料延展性、强度、防失水和防冻结问题，本发明提供了一种宽温度有机水凝胶敷料及其制备方法。

本发明的发明点在于提供了多羟基醇用于物理交联双网络有机水凝胶的防失水和防冻结。

本发明提供的宽温度有机水凝胶敷料的制备方法，其步骤如下：

(1)制备水凝胶敷料预混合液

a、配制明胶水溶液

将明胶在40～45℃的水中溶解，配成浓度为40-45mg/mL的溶液；

b、配制聚乙烯醇和多羟基醇水溶液

将水、聚乙烯醇、多羟基醇按质量比100：20～30：50～80的比例混合均匀，得到透明的聚乙烯醇和多羟基醇水溶液；所述的多羟基醇为乙二醇、丙三醇、蔗糖或果糖；

c、将步骤a配制的明胶水溶液和步骤b配制的聚乙烯醇和多羟基醇水溶液按体积比1：1混合，磁力搅拌20～50分钟，得到均匀混合溶液；

(2)一步法制备宽温度有机水凝胶敷料