一种两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：按照重量份计，将2～5份硅酸镁锂均匀的分散在1～3份去离子水中，得到第一反应液；将14～50份SBMA、10～50份THMA、1～3份引发剂和0.15份活性可逆加成

【技术实现步骤摘要】
一种两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用粘合剂制备方法学领域，涉及一种两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]水凝胶是一类以水为分散介质的三维网络状凝胶，它的水含量可以在百分之几到99％之间，属于亲水性聚合物链的网络。水凝胶的形态介于固液两者之间，并且具备一定的固液双重性质。目前学术和医学领域的研究学者们一致认为水凝胶是与人体较为相似的一类软组织高分子材料。两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂因具有高离子密度和离子敏感性等特点而备受瞩目，并在近十余年的研究中取得了长足的发展。两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂的三维聚合物网络主要由两性离子高分子构成，其每个结构单元中含有等量的阴阳离子基团，而整体呈电中性。自首个两性离子高分子问世以来，此类高分子在生物医药、防污涂层、蛋白质改性等领域显示了良好的应用前景。
[0003]两性离子聚合物水凝胶同时具有阴阳离子基团，整体呈电中性，具有高偶极矩。两性离子水凝胶中的两性离子基团是赋予其粘附性的关键因素。目前研究学者主要开发的两性离子粘合剂包含聚羧酸甜菜碱型(PCB)、聚磺酸甜菜碱型(PSB)、聚硫酸甜菜碱型和聚磷酸甜菜碱型(PPC)等。现有两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂粘附性能、抗菌性能、防污性能较差，影响材料的使用性能。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂及其制备方法，从而有效解决现有技术中两性离子聚合物水凝胶粘附性能、抗菌性能、防污性能较差的问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种两性离子聚合物水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，按照重量份计，将2～5份硅酸镁锂分散在1～3份去离子水中，得到第一反应液；
[0008]步骤2，按照重量份计，将14～50份SBMA、10～50份THMA、1～3份引发剂和0.15份活性可逆加成
‑
断裂链转移试剂加入到第一反应液中，搅拌均匀，得到第二反应液；
[0009]步骤3，使第二反应液在20～40℃下反应24～72h，得到所述两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂。
[0010]优选的，所述步骤1以及所述步骤2均在冰水浴中进行，所述冰水浴的温度为0℃～5℃。
[0011]优选的，所述步骤1中硅酸镁锂的浓度为0.06～0.1mol/L。
[0012]优选的，所述步骤2中SBMA与THMA的摩尔比为(2:8)～(6:4)。
[0013]优选的，所述步骤2中引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮
二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸以及偶氮二异丙基咪唑啉中的一种或两种的混合物。
[0014]优选的，所述步骤2中引发剂的质量分数为1～5％。
[0015]优选的，所述步骤2中活性可逆加成
‑
断裂链转移试剂为4,4'
‑
偶氮双(4
‑
氰基戊酸)2
‑
巯基
‑
S
‑
硫代苯甲酰乙酸、4
‑
氰基
‑4‑
(苯基硫代甲酰硫基)戊酸、N
‑
(4
‑ꢀ
吡啶基)
‑
N
‑
甲基二硫代氨基甲酸甲基
‑2‑
丙酸以及2
‑
(硫代苯甲酰硫基)丙酸中的一种或两种的混合物。
[0016]优选的，所述步骤3在密封条件下进行。
[0017]一种两性离子聚合物水凝胶，通过上述的方法制得，所述两性离子聚合物水凝胶的粘附力大于1KPa。
[0018]通过上述制备方法制得的两性离子聚合物水凝胶在医用粘合剂中的应用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0020]一种两性离子聚合物水凝胶的制备方法，通过聚硫酸甜菜碱型两性离子单体与三羟基化合物进行活性可逆加成
‑
断裂链转移(RAFT)可控自由基聚合制备而成，聚硫酸甜菜碱型两性离子单体在相同单体单元中同时具有阳离子季胺基团和阴离子磺酸基团，可赋予医用粘合剂防污、抗菌性能；N
‑
[三(羟甲基)甲基]丙烯酰胺(THMA)的引入为聚合物水凝胶粘合剂结构提供了高密度三重氢键和负荷分担效应，从而产生更强的机械性能与粘附性能；同时[2
‑
(甲基丙烯酰基氧基)乙基]二甲基
‑
(3
‑
磺酸丙基)氢氧化铵(SBMA)具有强偶极性，其聚合物的链间缔合可以提供物理交联以增强粘合剂的机械性能，分子链上阳离子季胺基团可同时赋予医用粘合剂一定的抗菌性。组分设计合理，制备方法简洁。
[0021]一种两性离子聚合物水凝胶，该水凝胶具有良好的粘附能力以及抗菌性能，其粘附能力以及抗菌性能等主要通过两个反应单体的特征官能团和分子自组装来实现。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为本专利技术中两性离子聚合物水凝胶的合成反应机理；
[0024]图2为本专利技术实施例1～7所制得两性离子聚合物水凝胶的傅里叶变换红外光谱(FTIR)图；
[0025]图3为本专利技术实施例1
‑
5制得的两性离子聚合物水凝胶的溶胀率曲线图；
[0026]图4为本专利技术实施例6
‑
7制得的两性离子聚合物水凝胶的溶胀率曲线图；
[0027]图5为本专利技术实施例2制得的两性离子聚合物水凝胶在粉末(P)和凝胶状态(H)下的溶血率的测试图；
[0028]图6为本专利技术实施例2制得的两性离子聚合物水凝胶在手指弯曲不同角度下在皮肤表面的附着情况。图7为实施例2制得的两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂的核磁测试谱图。
具体实施方式
[0029]为使本领域技术人员可了解本专利技术的特点及效果，以下谨就说明书及权利要求书中提及的术语及用语进行一般性的说明及定义。除非另有指明，否则文中使用的所有技术及科学上的字词，均为本领域技术人员对于本专利技术所了解的通常意义，当有冲突情形时，应以本说明书的定义为准。
[0030]本文描述和公开的理论或机制，无论是对或错，均不应以任何方式限制本专利技术的范围，即本
技术实现思路
可以在不为任何特定的理论或机制所限制的情况下实施。
[0031]本文中，所有以数值范围或百分比范围形式界定的特征如数值、数量、含量与浓度仅是为了简洁及方便。据此，数值范围或百分比范围的描述应视为已涵盖且具体公开所有可能的次级范围及范围内的个别数值(包括整数与分数)。
[0032]本文中，若无特别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两性离子聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，按照重量份计，将2～5份硅酸镁锂分散在1～3份去离子水中，得到第一反应液；步骤2，按照重量份计，将14～50份SBMA、10～50份THMA、1～3份引发剂和0.15份活性可逆加成
‑
断裂链转移试剂加入到第一反应液中，搅拌均匀，得到第二反应液；步骤3，使第二反应液在20～40℃下反应24～72h，得到所述两性离子聚合物水凝胶医用粘合剂。2.根据权利要求1所述的一种两性离子聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1以及所述步骤2均在冰水浴中进行，所述冰水浴的温度为0℃～5℃。3.根据权利要求1所述的一种两性离子聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1中硅酸镁锂的浓度为0.06～0.1mol/L。4.根据权利要求1所述的一种两性离子聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中SBMA与THMA的摩尔比为(2:8)～(6:4)。5.根据权利要求1所述的一种两性离子聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤2中引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮二氰基戊酸以及偶氮二异丙基咪唑啉中的一种或两种的混合物。6.根据权利要求1所述的一种两性离子聚合物水凝胶的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海花，魏萌，武竞衡，刘璇，王梦曦，王明晞，
申请(专利权)人：北京积水潭医院，
类型：发明
国别省市：