一种聚乙烯醇复合材料及其制备方法、一种聚乙烯醇载药复合材料及其制备方法和应用

本发明属于水凝胶，具体涉及一种聚乙烯醇复合材料及其制备方法、一种聚乙烯醇载药复合材料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、pva是一种水溶性高分子材料，其可以由醋酸乙烯经聚合醇解而制备得到；它具有良好的成膜性、力学性能、降解性和安全性。然而，由单一pva合成得到的水凝胶通常缺乏生物活性，在生物医学领域应用受到限制。为了解决这一问题，通常会将pva与其他材料复合制备水凝胶，以改进其性能。

2、此外，为满足临床治疗需求，如抑菌和抗炎，逐渐出现将抗生素或天然抑菌物质负载到水凝胶中的新趋势。

3、尿囊素，即5-尿素氢嘧啶，其化学结构式为c4h6n4o3；它是一种天然、安全、无毒的咪唑类杂环化合物，具有多种药理作用，如促进伤口愈合、治疗皮肤溃疡、胃炎和胃溃疡、降血糖、调节血脂、降低血压、抗肿瘤和增强记忆力等。尿囊素存在于不同的生物体内，是多种动物的内源性代谢产物，同时也被发现存在于草本植物中。随着对尿囊素药理特性的深入研究，发现其涉及到多种分子机制，例如激活咪唑啉受体、提高能量代谢、抗氧化应激和抗炎抗菌等，表明尿囊素在多种领域都具有潜在的应用价值。

4、中国专利cn 116672491a公开了一种自愈性水凝胶敷料；该自愈性水凝胶敷料由聚乙烯醇、麦芽糊精、尿囊素和丙三醇，通过冻融循环方法制备获得；其可提供一个湿润的微环境，降低创面温度，减轻疼痛，并且可防止微生物在创面定植；所述水凝胶敷料还具有良好的自愈合性能和抗菌的作用，对切割伤口具有很好的治疗及修复效果，适用于皮肤创面愈合。然而，该专利中，该敷料的制备需要用到麦芽糊精和丙三醇；并且，该敷料也难以和其他药物联合使用。

技术实现思路

1、为解决现有的聚乙烯醇水凝胶制备过程中所存在的方法复杂，且有毒性残留的技术问题，本发明的目的是提供一种操作简单、环保、无毒、成本低的包含尿囊素的聚乙烯醇水凝胶及其制备方法。

2、根据本发明的第一方面，本发明提供了一种聚乙烯醇复合材料，所述聚乙烯醇复合材料由聚乙烯醇、尿囊素和水制成，其中，所述尿囊素和聚乙烯醇的质量比为1:5-200。

3、在本发明的一个方面，所述聚乙烯醇和水的质量比为1:10-20。

4、在本发明的一个方面，所述尿囊素、聚乙烯醇和水的质量比选自1:7-160:110-2500。

5、根据本发明的第二方面，本发明提供了一种制备前述聚乙烯醇复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：

6、向包含聚乙烯醇的第一溶液中加入尿囊素，形成第二溶液；其中，所加入的尿囊素的质量为所述第二溶液重量的0.08％-2.2％；

7、将所述第二溶液经过2-4次冷冻-解冻过程，得到所述聚乙烯醇复合材料。

8、在本发明的一个方面，在所述冷冻-解冻过程中，冷冻过程的时间选自12-22h；解冻过程的时间选自4-8h。

9、在本发明的一个方面，在所述冷冻-解冻过程中，冷冻过程的时间选自17-19h；解冻过程的时间选自5-7h。

10、在本发明的一个方面，在所述冷冻-解冻过程中，冷冻过程的时间选自18h；解冻过程的时间选自6h。

11、在本发明的一个方面，所加入的尿囊素的质量为所述第二溶液质量的0.1％-2％。具体地，所加入的尿囊素为第二溶液质量的0.1％、0.2％、0.5％、1％、2％。

12、在本发明的一个方面，所加入的尿囊素的质量为所述第二溶液质量的0.2％-2％。

13、在本发明的一个方面，冷冻-解冻过程重复三次，得到所述聚乙烯醇复合材料。

14、根据本发明的第三方面，本发明提供了一种聚乙烯醇载药复合材料，所述聚乙烯醇载药复合材料由负载药物、聚乙烯醇、尿囊素和水制成，所述尿囊素、聚乙烯醇、水和负载药物的质量比选自1:7-160:110-2500:0.1-3。

15、根据本发明的第四方面，本发明提供了一种制备前述聚乙烯醇载药复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：

16、向包含聚乙烯醇的第一溶液中加入尿囊素，形成第二溶液；其中，所加入的尿囊素的质量为所述第二溶液重量的0.08％-2.2％；

17、将所述第二溶液中加入负载药物，得到第三溶液；

18、将所述第三溶液经过多次冷冻-解冻过程，得到所述聚乙烯醇载药复合材料。

19、在本发明的一个方面，所述负载药物选自抗生素和/或天然抑菌成分。

20、在本发明的一个方面，在所述冷冻-解冻过程中，冷冻过程的时间选自12-22h；解冻过程的时间选自4-8h。

21、在本发明的一个方面，所加入的尿囊素的质量为所述第二溶液重量的0.1％-2％。

22、在本发明的一个方面，所加入的负载药物的质量为所述第三溶液质量的0.1％-5％。

23、在本发明的一个方面，所加入的负载药物的质量为所述第三溶液质量的0.1％-2％。

24、在本发明的一个方面，冷冻-解冻过程重复三次，得到所述聚乙烯醇载药复合材料。

25、根据本发明的第五方面，本发明提供了前述聚乙烯醇复合材料或前述聚乙烯醇载药复合材料在制备抑菌水凝胶敷料中的应用。

26、在本发明的一个方面，所述第一溶液的制备方法包括：称取聚乙烯醇，将所述聚乙烯醇加入至80℃-95℃的水中，然后经过搅拌直至所述溶液澄清透明，得到所述第一溶液；具体地，所述第一溶液的制备方法可以为：称取3g聚乙烯醇，加入到47ml 80℃-95℃的去离子水中，机械搅拌1-2h至溶液清澈透明；得到所述第一溶液。

27、在本发明的一个方面，在形成所述第二溶液的过程中，加入尿囊素的方式为缓慢多次加入。

28、在本发明的一个方面，在经过多次冷冻-解冻过程之前，还包括将所述第二溶液进行消泡的过程。

29、在本发明的一个方面，前述消泡过程可以为：将所述第二溶液以及容纳第二溶液的仪器一并放入超声波清洗机中，进行超声从而去除溶液中的泡沫。

30、在本发明的一个方面，在将所述第二溶液进行消泡的过程之前，还包括对所述第二溶液进行搅拌的过程；搅拌的时间选自0.5-3h。

31、在本发明的一个方面，提供了一种制备聚乙烯醇复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：

32、向包含聚乙烯醇的第一溶液中，以缓慢少量多次的形式加入尿囊素，形成第二溶液；每次加入后待溶液中无尿囊素固体粉末且溶液均匀方可继续加入尿囊素；其中，基于所述第二溶液的总重量，所加入的尿囊素的质量百分含量选自0.1％-2％；

33、待尿囊素加入完毕后，对所述第二溶液进行搅拌0.5-3h，然后将所述第二溶液以及容纳第二溶液的仪器(例如烧杯等)一并放入超声波清洗机中，进行超声从而去除溶液中的泡沫，待泡沫消除完毕后，将第二溶液倒入模具中；随后进行三次冷冻-解冻操作，在所述冷冻-解冻过程中，冷冻过程的时间选自17-19h；解冻过程的时间选自5-7h；最终得到所述聚乙烯醇复合材料。

34、在本发明的一个方面，所述第一溶液的制备方法包括：称取聚乙烯醇，将所述聚乙烯醇加入至80℃-95℃的水中，然后经过搅拌直至所述溶液澄清透明，得到所述第一溶液；具体地，所述第一溶液的制备方法可以为：称取3g聚乙烯醇，加入到47ml 80℃-95℃的去离子水中，机械搅拌1-2h至溶液清澈透明；得到所述第一溶液。

35、在本发明的一个方面，所述负载药物选自抗生素和/或天然抑菌成分；优选地，所述负载药物选自盐酸米诺环素、女贞子、姜黄素、5氟-尿嘧啶、褪黑素或水杨酸；具体地，其可以为盐酸米诺环素。

36、在本发明的一个方面，在所述冷冻-解冻过程中，冷冻过程的时间选自12-22h；解冻过程的时间选自4-8h。

37、在本发明的一个方面，在形成所述第二溶液的过程中，加入尿囊素的方式为缓慢多次加入。

38、在本发明的一个方面，提供了一种制备聚乙烯醇载药复合材料的方法，所述方法包括以下步骤：

39、向包含聚乙烯醇的第一溶液中，以缓慢少量多次的形式加入尿囊素，形成第二溶液；每次加入后待溶液中无尿囊素固体粉末且溶液均匀方可继续加入尿囊素；其中，基于所述第二溶液的总重量，所加入的尿囊素的质量百分含量选自0.1％-2％；

40、待尿囊素加入完毕后，再称取负载药物，加入到所述第二溶液中，得到第三溶液，进行搅拌0.5-3h，然后将所述第三溶液以及容纳第三溶液的仪器(例如烧杯等)一并放入超声波清洗机中，进行超声从而去除溶液中的泡沫，待泡沫消除完毕后，将第三溶液倒入模具中；随后进行三次冷冻-解冻操作，在所述冷冻-解冻过程中，冷冻过程的时间选自17-19h；解冻过程的时间选自5-7h；最终得到所述聚乙烯醇复合材料。

41、本发明的有益效果为：本发明所提供的聚乙烯醇复合材料和聚乙烯醇载药复合材料；其制备方法操作安全、简单且环保；本发明所提供的聚乙烯醇复合材料和聚乙烯醇载药复合材料不仅具有较高的机械强度，还具有良好的蒸汽透过率，并且，本发明所提供的聚乙烯醇载药复合材料中的载体药物和聚乙烯醇复合材料具有较好的结合能力，从而具备良好的释放效果，能够充分发挥药物性能。

技术特征：

1.一种聚乙烯醇复合材料，其特征在于，所述聚乙烯醇复合材料由聚乙烯醇、尿囊素和水制成，其中，所述尿囊素和聚乙烯醇的质量比为1:5-200。

2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇复合材料，其特征在于，所述尿囊素、聚乙烯醇和水的质量比选自1:7-160:110-2500。

3.一种制备权利要求1或2所述的聚乙烯醇复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述冷冻-解冻过程中，冷冻过程的时间选自12-22h；解冻过程的时间选自4-8h。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所加入的尿囊素的质量为所述第二溶液重量的0.1％-2％。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，冷冻-解冻过程重复三次，得到所述聚乙烯醇复合材料。

7.一种聚乙烯醇载药复合材料，其特征在于，所述聚乙烯醇载药复合材料由负载药物、聚乙烯醇、尿囊素和水制成，所述尿囊素、聚乙烯醇、水和负载药物的质量比选自1:7-160:110-2500:0.1-3。

8.一种制备权利要求7所述的聚乙烯醇载药复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法满足以下条件中的至少一者：

10.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇复合材料或根据权利要求8所述的聚乙烯醇载药复合材料在制备抑菌水凝胶敷料中的应用。

技术总结
本发明属于水凝胶技术领域，具体提供了一种聚乙烯醇复合材料及其制备方法、一种聚乙烯醇载药复合材料及其制备方法和应用。该聚乙烯醇复合材料由聚乙烯醇、尿囊素和水制成，该聚乙烯醇复合材料的制备方法包括以下步骤：向包含聚乙烯醇的第一溶液中加入尿囊素，形成第二溶液；将第二溶液经过冷冻‑解冻过程，得到聚乙烯醇复合材料；该聚乙烯醇载药复合材料的制备方法包括以下步骤：向包含聚乙烯醇的第一溶液中加入尿囊素，形成第二溶液；将第二溶液中加入负载药物，得到第三溶液；将第三溶液经过冷冻‑解冻过程，得到聚乙烯醇载药复合材料。本发明所提供的制备方法操作简单、环保、无毒并且成本低。

技术研发人员：詹海莺,祝传营,刘想,王琼,陈美怡,王星月,曹华,邓敬文
受保护的技术使用者：广东药科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5