Page 111 - 《精细化工》2021年第7期

第 38 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.38, No.7
202 1 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2021

功能材料
类氨基酸基载药水凝胶敷料的制备与性能

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周天扬，张数鹏，周诗绚，施冬健，陈明清
（江南大学 化学与材料工程学院，合成与生物胶体教育部重点实验室，江苏 无锡 214122）

摘要：为制备一种具有良好生物相容性、可控缓释的物理交联的水凝胶敷料，选用类氨基酸单体 N-丙烯酰基甘
氨酰胺（NAGA）与生物发酵产物衣康酸（IA）为单体，在紫外光（254 nm）下，通过自由基聚合，在不需要
外加任何交联剂条件下即可形成水凝胶聚(N-丙烯酰基甘氨酰胺-衣康酸)〔P(NAGA-IA)〕。其中，由 NAGA 与 IA
物质的量比为 20.0∶1 制备的水凝胶 P(NAGA 20 -IA 1 )具有 pH 响应性、溶胶-凝胶转变温度、较高的水溶胀率（40
倍）及力学性能（压缩模量最高 540 kPa）、较优的药物负载性和缓释性，NAGA 单元提供的分子间多重氢键作
用赋予了水凝胶较优的综合性能；而 IA 单元赋予了聚合物的 pH 刺激响应性，从而可诱导药物的释放。因此，
所得 P(NAGA-IA)水凝胶可作敷料用于创伤治疗。
关键词：N-丙烯酰基甘氨酰胺；衣康酸；物理交联水凝胶；医用敷料；功能材料
中图分类号：TQ460.4；TQ427.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 07-1393-09

Preparation and properties of amino acid based drug loaded hydrogel dressing

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ZHOU Tianyang, ZHANG Shupeng, ZHOU Shixuan, SHI Dongjian, CHEN Mingqing
（Key Laboratory of Synthetic and Biological Colloids, Ministry of Education, School of Chemical and Material
Engineering Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China）

Abstract: In order to prepare a physical cross-linked hydrogel dressing with good biocompatibility and
controllable drug release, hydrogel poly(N-acryloylglycine-itaconic acid) [P(NAGA-IA)] was prepared by
radical polymerization between amino acid monomer N-acryl glycine amide (NAGA) and biological
fermentation product itaconic acid (IA) under ultraviolet light (254 nm) without addition of crosslinking
agent. The obtained hydrogel showed lower sol-gel transition temperature, higher water swelling (40-fold)
and mechanical properties (540 kPa of maximum compression modulus), and better drug loading and
release. This was attributed to that NAGA units provided multiple hydrogen bonding between molecules,
which endows hydrogels with better comprehensive properties. Moreover, IA units provided pH stimuli
responsive property, which can induce drug release. Therefore, the P (NAGA-IA) hydrogel could be used as
wound dressing for wound healing.
Key words: N-acrylglycine amide; itaconic acid; physical crosslinking hydrogel; medical dressing;
functional materials

与传统敷料相比，水凝胶与组织具有类似的湿 生物大分子水凝胶，如壳聚糖基水凝胶 [4-6] ，具有优
润性和力学性能 [1-2] ，其三维网络有利于负载可促进 异的生物相容性，但力学性能较差，无法应用于一
[3]
伤口愈合的药物 ，因而，常被用作载药辅料。氰 些不规则伤口的治疗，另外，其刚性的糖环也限制
基丙烯酸酯类水凝胶是常用的载药水凝胶，对伤口 了水凝胶的载药容量，需要多次更换敷料才能达到
具有较高的黏附强度，且不易脱落，能较好地隔离 更好的治疗效果。
[7]
伤口与外界环境，但其刚性较大、生物相容性较差， CASOLARO 等 合成了 L-缬氨酸基水凝胶，其
从而限制了其在生物领域中的使用。另一类常见的 负载的毛果芸香碱可在 pH 响应下实现可控释放，

收稿日期：2021-01-13; 定用日期：2021-03-05; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210047
作者简介：周天扬（1997—），男，硕士生，E-mail：1149962440@qq.com。联系人：陈明清（1962—），男，教授，E-mail：mqchen@
jiangnan.edu.cn。