[发明专利]一种新型抗菌粘附保湿功能水凝胶制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种新型抗菌粘附保湿功能水凝胶制备方法及应用。制备的多功能水凝胶对于多种材料具有优良的粘附性和力学性能，并且在100h内具有优异的持久抗菌性能和广谱抗菌功能。可以作为贴膜贴敷于导尿管等需要粘附和抗菌器械表面，持久防止细菌入侵器械内部。这种新型抗菌粘附水凝胶有很大的潜力作为一种新型固定导管的抗菌胶带，在防止尿路感染等方面有着广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种新型抗菌、粘附、保湿功能水凝胶的制备及其在输尿管贴膜和防止尿路感染方面的应用。

背景技术

输尿管是目前治疗泌尿系统疾病植入最多的装置之一。输尿管植入人体后，外来的细菌会聚集在输尿管上，并有一定几率造成尿路感染。根据前人研究，在输尿管植入体内一周内，细菌聚集在输尿管上的概率为28％-90％，其中发生尿路感染的概率为7％-34％，而聚集在输尿管上的细菌大部分又来源于体外且95％以上的尿路感染是由单一细菌引起的。因此，需要护士每日对输尿管外部进行消毒，给医护人员造成很大的负担的同时也给患者带来了一定的痛苦。同时，在医疗领域中存在固定输液管或导尿管的材料存在透气性和抗菌性差，易过敏等问题。而水凝胶是一类具有三维立体高分子网络结构的物质，与其他材料相比，水凝胶拥有许多独特的特性，如足够的柔韧性、弹性、生物相容性、高含水量和对生理环境稳定等特点。而其独特的大孔隙结构也为该材料带来了良好的透气性将具有良好生物相容性的水凝胶材料与抗菌成分相结合，制备出具有生物相容性、透气性和抗菌性的水凝胶，其在医用领域和日常生活中都能有着广泛的应用。

考虑到水凝胶粘附性和抗菌性受水凝胶含水量影响较大，我们向水凝胶中加入甘油。甘油作为一种生物相容性良好的液体，能与水凝胶中的水分子及水凝胶中其余组分之间形成大量的氢键，从而减缓水凝胶中水分子的挥发，并增强水凝胶的力学性能。使得水凝胶能够长时间具有粘附、抗菌、保湿等性质。从而使得这款新型抗菌粘附水凝胶作为贴膜能够很好地贴敷于导尿管上，并起到良好的杀菌作用，有着良好的防止尿路感染的性质。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型抗菌粘附保湿功能水凝胶的制备方法及其在输尿管贴膜和防止尿路感染方面的应用。

该方法首先将一定比例的抗菌高分子、丙烯酸、聚多巴胺、亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂I2959溶解到甘油/水的二元混合溶剂中，混合均匀后采用光聚合的方法形成双网络结构水凝胶。水凝胶表面丰富的官能团尤其是聚多巴胺提供的苯环和羟基赋予了水凝胶良好的黏附性；抗菌高分子的加入，不仅使水凝胶拥有了持久的抗菌性，并且与聚丙烯酸通过静电相互作用结合形成了双网络，大大提升了水凝胶的机械性能；此外，我们向水凝胶中加入了甘油作为保湿剂，使得水凝胶能够在较长时间内保持优良的粘附性、抗菌性。结合以上特点，这种新型抗菌粘附水凝胶有很大的潜力作为一种新型固定导管的抗菌胶带，在导尿管贴膜和防止尿路感染等方面有着广阔的应用前景。

本发明所述的新型黏附、抗菌、温度耐受水凝胶的制备方法，其具体步骤如下：

(1)将盐酸多巴胺溶解于pH＝11的NaOH溶液中，使溶液浓度为10mg/mL。室温下搅拌5h使多巴胺聚合为聚多巴胺。

(2)制备水/甘油的体积比为4:1～3:2的混合溶液，取此混合溶液6.6mL置于圆底烧瓶中，再加入0.1–0.3g正电性抗菌高分子，于室温中连续搅拌3h，待成为均匀溶液后，0.3-1.2 mL聚多巴胺溶液，待溶液混合均匀后；依次加入1.5-3mL丙烯酸(AA)、4.0–6.0mg交联单体和20-60mg光引发剂I2959，避光搅拌均匀；然后将得到的混合溶液倒入聚四氟乙烯模具中，在波长为365nm，功率为35W的紫外光灯照射下照射20min，形成粘附抗菌保湿功能水凝胶。

上述方法中，正电性抗菌高分子是聚赖氨酸或季铵盐壳聚糖或抗菌多肽等带有正电荷的天然或者合成高分子抑菌剂。

上述方法中，如果选择正电性抗菌高分子是季铵盐壳聚糖，其季铵盐接枝率为90％-98％。