Page 154 - 《精细化工》2021年第12期
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·2516· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
完整的皮肤在维持体内平衡和防止微生物入侵 入海藻酸盐溶液制备了双网络水凝胶,其具有较好
方面起到重要作用。皮肤损伤时需要使用伤口敷料 的力学性能和细胞黏附性。CHEN 等 [25] 以琼脂和
防止组织脱水、细菌感染和过度氧化引起的继发性 AM 为原料,通过自由基聚合制备了双网络水凝胶,
创伤等 [1-3] 。与传统的医用敷料相比,具有三维网络 该凝胶压缩强度为 38 MPa,拉伸强度达 1 MPa。学
结构的水凝胶能够提供伤口愈合的适宜湿度,吸收 者们对于双网络水凝胶力学性能进行了详细的探
组织渗出物,保持良好的氧气渗透性等,有利于伤 究,但未明确双网络水凝胶实际应用领域。
口愈合。理想的水凝胶敷料既需要良好的力学性能, 综上所述,本研究以三乙醇胺作为交联剂合成
又需要添加功能性成分促进伤口愈合 [4-7] 。 聚氨酯(PU)预聚物,浸泡在 AM 和 BSP 前体溶液
天然药材白芨在伤口愈合方面被广泛使用数千 中来制备负载 BSP 的 PU/PAM 双网络水凝胶。PU
[8]
年 ,其主要功能成分白芨多糖(BSP)是由 α-甘 和 AM 具有良好的生物相容性,符合作为伤口敷料
[9]
露糖、β-甘露糖和 β-葡萄糖组成的一种葡甘聚糖 。 所需的安全性要求。PU 作为第一化学交联网络,规
BSP 能够很好地清除羟基自由基和 1,1-二苯基-2-三 则的网格结构 [26-27] 将赋予水凝胶一定的力学性能。
硝基苯肼(DPPH)自由基,具有一定抗氧化作用。 使用聚乙二醇(PEG)、Ymer N120 和聚丙二醇
BSP 用于烧伤治疗时,在减少出血的同时抑制葡萄 (PPG)优化预聚物的溶胀率同时保证良好的机械
球菌的生长 [10] ,有明显的抗菌作用。此外,BSP 具 强度。线性聚丙烯酰胺(PAM)作为第二化学交联
有提高细胞生长因子活性的作用 [11-12] 。目前,已有 网络提高水凝胶的溶胀率,BSP 的加入使双网络水
研究表明,使用 BSP 制备的水凝胶具有 BSP 的药理 凝胶具有良好的保水能力和抗菌抗氧化能力。
活性,有望用于伤口敷料。HUANG 等 [13] 使用 BSP
和羧甲基壳聚糖与卡波姆 940 物理混合制备的水凝 1 实验部分
胶具有良好的保水能力和抗氧化性。YANG 等 [14] 使
1.1 试剂与仪器
用氧化白芨多糖作为益生菌的物理屏障,并结合壳
聚糖制备了抗菌水凝胶,其有利于促进小鼠创面愈 PEG(M n =2000),PPG(M n =2000),工业级,
合。尽管 BSP 结合壳聚糖制备的水凝胶能够赋予水 上海东大化学有限公司;Ymer N120(M n =1000),
凝胶 BSP 的药理活性,但大多数含 BSP 的壳聚糖水 工业级,瑞典 Perstop 公司;异佛尔酮二异氰酸酯
凝胶并未具体阐述水凝胶的力学性能。刘坤 [15] 在壳 (IPDI),工业级,德国拜耳公司;二月桂酸二丁基
聚糖的改性研究中发现,壳聚糖水凝胶分子链段长 锡,AR,北京化工三厂;1,4-丁二醇(BDO)、三乙
短不一,受外力时最短的链易断裂,导致水凝胶力 醇胺(TEOA)、二丙二醇二甲醚,AR,上海麦克林
学性能不足,这限制了其在动态皮肤组织上的应用。 生化科技有限公司;过硫酸铵(APS)、AM、N,N-
为了改善水凝胶的力学性能,研究者们通过设计拓 亚甲基双丙烯酰胺(MBA),AR,国药集团化学试
扑水凝胶 [16-17] 、双网络水凝胶、纳米复合水凝胶 [18-19] 剂有限公司;BSP,AR,上海邦景实业有限公司。
等来增强水凝胶的力学性能。其中,双网络水凝胶 Nexus 870 型傅里叶变换红外光谱仪,美国
能够组合和优化每个网络的优势获得比相应单网络 Nicolet 公司;Regulus 8230 型超高分辨扫描电子显
更好的性能 [20-22] 。MEANS 等 [23] 将聚(2-丙烯酰胺-2- 微镜,日本日立公司;725N 型紫外-可见分光光度
甲基丙磺酸)(PAMPS)浸入丙烯酰胺(AM)和 N- 计,上海光学仪器厂;XWL-500 型电子拉力试验机,
异丙基丙烯酰胺(NIPAAM)溶液,通过自由基聚 深圳市新三思材料检测有限公司。
合制备的双网络水凝胶在不降低溶胀率的情况下强 1.2 水凝胶的合成
度和韧性均提高,其中抗压强度可达 25 MPa。 1.2.1 PU 预聚物的合成
STUBBE 等 [24] 将紫外交联的甲基丙烯酸酯化明胶浸 合成路线如下所示: