[发明专利]一种光敏和温敏混合型高强度水凝胶

说明书

本发明属于环境响应性水凝胶领域，特别涉及一种光敏和温敏混合型高强度水凝胶及其制备方法。本发明的水凝胶组分包括聚N‑异丙基丙烯酰胺接枝改性明胶、聚N‑异丙基丙烯酰胺改性透明质酸、季胺化明胶和光响应分子改性透明质酸、光引发剂LAP。由于含有改性的明胶和透明质酸，水凝胶能够有效提高与出血创面的粘附力并进行有效止血；所用改性分子具有光敏或温敏的环境响应性，通过施加特定条件，能够加快止血水凝胶的固化速度，避免水凝胶组分被血液冲散，能够快速使伤口止血。

技术领域

本发明属于生物医用高分子水凝胶技术领域，具体涉及一种光敏和温敏混合型高强度水凝胶。

背景技术

胶原蛋白是动物结缔组织中重要的结构蛋白，对维护细胞、组织、器官的正常功能和损伤修复有重要作用。胶原具有抗原性低、生物相容性好、可在体内降解、溶胶-凝胶性质等优异的生物学特性，使其广泛用作组织修复材料、止血材料、药物缓释材料、生物仿生支架等研究领域中。

临床常用的止血材料可依照止血机理进行分类。第一类是含有高分子多糖类、无机类沸石等物质的止血纱布，在止血过程需要通过对出血创面进行物理压迫，止血速度慢，适用于创面小、出血少的创口的止血；第二类是含有凝血酶和凝血因子类的止血材料，常用于外科手术等创面的止血，但容易发生凝血酶类蛋白分子外溢到正常血管中的问题，存在诱发凝血产生的血栓风险；第三类是α氰基丙烯酸酯等对组织极强粘着的封闭创面类材料，如创可贴等。这三类止血材料都很难解决渗液、感染、疼痛等创面愈合过程中普遍存在的临床问题。

为了应对紧急情况和医院环境中由于失血造成的重大死亡风险，新的止血方法和策略一直被研究。近几年，美国强生公司的Su产品——可注射型凝胶类止血制品进入临床应用，受到广泛关注。该材料主要由明胶组成，水溶后快速形成泡沫状凝胶物，可注射到创口，起到止血、保护暴露末梢神经、促进创口愈合、抑制疤痕的作用。这种原位形成凝胶的止血新方式有效缓解了上述临床问题。

目前，注射型、光响应、温敏型止血凝胶均有报道。合成聚合物类型的止血凝胶力学强度大，但一接触水就会立即凝固，并且与湿组织表面粘附性能差、缺乏弹性或有毒降解产物，临床应用受到了限制。天然生物高分子的优异生物学特性使其更适用于止血凝胶，但这类止血材料又普遍存在力学强度差、固化速度慢的缺陷，无法应对急性出血、出血量大、血管压力高的组织出血。

发明内容

本发明为了解决合成止血凝胶与湿组织黏附性能差、缺乏弹性或具有生物毒性，天然生物高分子存在力学性能差、固化速度慢且无法应对急性出血、出血量大、血管压力高的组织出血的技术问题，提供一种光敏和温敏混合型高强度水凝胶。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一个目的是提供一种光敏和温敏混合型高强度水凝胶组合物，其特征在于，所述水凝胶组合物包含以下按质量分数计的组分：

聚N-异丙基丙烯酰胺接枝改性明胶：14～16％，聚N-异丙基丙烯酰胺改性透明质酸：0.5-1.5％，季胺化明胶：0.5-1.5％，光响应分子改性透明质酸：0.1-0.8％，光引发剂：0.05-1％；余量为水或磷酸盐缓冲溶液。

优选的，所述水凝胶组合物包含以下按质量分数计的组分：

聚N-异丙基丙烯酰胺接枝改性明胶(P-G)：14.5-15.5％；聚N-异丙基丙烯酰胺改性透明质酸(P-HA)：0.8-1.2％；季胺化明胶：0.8-1.2％；光响应分子改性透明质酸(HA-NB)：0.2-0.6％，光引发剂：0.05-0.15％；余量为水或磷酸盐缓冲溶液。优选的光响应分子改性透明质酸(HA-NB)含量为0.3～0.5％。

本发明还提供一种光敏和温敏混合型高强度水凝胶，将上述水凝胶组合物在20～25℃条件下通过紫外光照射后，置于30-40℃环境下得到水凝胶。