一种双重自愈抗菌水凝胶及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113683786A(43)申请公布日2021.11.23(21)申请号202110888985.6C08L3/10(2006.01)(22)申请日2021.08.03C08K3/38(2006.01)C08K3/04(2006.01)(71)申请人武汉理工大学A61K9/06(2006.01)地址430070湖北省武汉市洪山区珞狮路A61K47/36(2006.01)122号A61K47/32(2006.01)(72)发明人何广华陈秀昊曹继龙宁校庆A61K47/04(2006.01)樊李红(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人刘琳冯超(51)Int.Cl.C08J3/075(2006.01)C08J3/24(2006.01)C08L5/08(2006.01)C08L29/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种双重自愈抗菌水凝胶及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种双重自愈抗菌水凝胶及其制备方法和应用，通过将壳聚糖上的O位进行季铵化，既保留了原有的氨基，又增加了带正电荷的季铵基团，使得壳聚糖分子具有双抗菌基团，再复合氧化石墨烯，使其对革兰氏阳性和阴性菌都具有良好的抗菌性能，同时提升了水凝胶的力学性能和热性能。此外，构建了O‑壳聚糖季铵盐和聚乙烯醇双重自愈网络结构，实现双重愈合作用，显著提升水凝胶的自愈效果；同时，有效解决了壳聚糖水凝胶质地较脆且容易断裂，以及传统聚乙烯醇和壳聚糖水凝胶没有抗菌性或抗菌性不足的问题。CN113683786ACN113683786A权利要求书1/1页1.一种双重自愈抗菌水凝胶，其特征在于，该自愈抗菌水凝胶的原料包括O‑壳聚糖季铵盐、聚乙烯醇、氧化石墨烯和混合交联剂，其中，O‑壳聚糖季铵盐用量为聚乙烯醇质量的20％～100％，氧化石墨烯用量为聚乙烯醇质量的1％～13.3％，所述混合交联剂由双醛淀粉和硼酸组成，混合交联剂用量为聚乙烯醇质量的3.4％～17.2％。2.一种双重自愈抗菌水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚乙烯醇溶于水，得到聚乙烯醇溶液；(2)将O‑壳聚糖季铵盐溶于水，得到O‑壳聚糖季铵盐溶液；(3)将聚乙烯醇溶液加入O‑壳聚糖季铵盐溶液中，混匀制备O‑壳聚糖季铵盐/聚乙烯醇复合溶液；(4)将氧化石墨烯超声分散于水中，得到氧化石墨烯分散液，然后将氧化石墨烯分散液加入至O‑壳聚糖季铵盐/聚乙烯醇复合溶液中，混匀得到O‑壳聚糖季铵盐/聚乙烯醇/氧化石墨烯复合溶液；(5)将双醛淀粉和硼酸配制混合交联剂；(6)将步骤(4)复合溶液与步骤(5)混合交联剂混合，水浴保温，交联反应完成后即得到双重自愈抗菌水凝胶。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，聚乙烯醇溶液的浓度为0.04～0.12g·mL‑1。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，O‑壳聚糖季铵盐溶液与聚乙烯醇溶液等体积混合。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，氧化石墨烯分散液体积为聚乙烯醇溶液体积的26.7％；O‑壳聚糖季铵盐/聚乙烯醇/氧化石墨烯复合溶液中，O‑壳聚糖季铵盐用量为聚乙烯醇质量的20％～100％，氧化石墨烯用量为聚乙烯醇质量的1％～13.3％。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，混合交联剂，双醛淀粉浓度为0.1g·mL‑1，硼酸浓度为0.003g·mL‑1。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，混合交联剂体积为聚乙烯醇溶液体积的2.7％～13.3％；且混合交联剂用量为聚乙烯醇质量的3.4％～17.2％。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：配制聚乙烯醇溶液的温度为85～95℃。9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：水浴保温温度为35～45℃，反应时间为12～24小时。10.一种权利要求1所述双重自愈抗菌水凝胶在制备生物医药和个人卫生材料中的应用。2CN113683786A说明书1/5页一种双重自愈抗菌水凝胶及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及生物医药和个人卫生材料技术领域，具体涉及一种双重自愈抗菌水凝胶及其制备方法。背景技术[0002]自愈合材料是指材料组件能够在使用寿命期间连续感测和响应损坏，并自动恢复材料的性能，且不会造成初始材料性能的负面影响，自愈将有利于延长材料的使用寿命。在自愈性材料中，由于高分子基材在结构上的多样性和可设计性，性能和功能的可调性，以高分子为基材的自愈性水凝胶引起人们极大的关注和研究兴趣。其中，作为植入材料时，当其受到意外损伤后，可自行愈合并恢复其功能。因此，不仅有利于延长材料的使用寿