负载APNO的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶及其制备方法

本说明书涉及生物医用抗菌敷料，尤其涉及一种负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶及其制备方法。

背景技术：

1、皮肤是人体抵御外界环境和传染性因子的第一道防线。皮肤伤口会严重损害皮肤屏障的完整性，从而带来局部和全身微生物感染的风险。皮肤感染在临床上很常见，而且很容易产生多种并发症。如果没有及时进行治疗和伤口护理，伤口可能发展成严重的情况，如败血症和坏疽。因此，伤口发生后需要广泛的医疗护理和有效的抗感染治疗。

2、创面敷料可以防止皮肤感染和脱水，实现对创面的持久保护。传统的干敷料，如棉絮、纱布等，不能提供湿润的环境，而且很容易粘附在干燥的伤口表面，最终在取出时造成创伤。为了克服这些缺点，研究人员开发了各种湿敷料。其中，水凝胶是一种特别重要的皮肤敷料。水凝胶作为抗感染皮肤敷料，可以吸收组织分泌物，保持湿润环境，有利于伤口恢复。此外，水凝胶允许气体通过，具有良好的生物相容性，并且易于去除而不会造成创伤。此外，负载抗菌药物的水凝胶通过在伤口处持续释放药物，表现出理想的抗菌性能，对伤口愈合起着至关重要的作用。然而，近年来，由于抗生素的误用和滥用，抗生素耐药细菌在世界范围内变得越来越普遍，这给抗菌敷料带来了新的挑战。

3、近年来，光动力疗法(pdt)在对抗耐药菌方面取得了令人满意的效果。抗菌光动力疗法在特定激光照射下可产生大量活性氧(ros)。过量的ros破坏蛋白质、脂质和其他生物活性物质，破坏细菌细胞膜结构，最终杀死耐药细菌。但目前研制的光敏剂由于水溶性差，容易发生聚集猝灭。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本说明书的一个目的是提供一种负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶及其制备方法，能够克服传统生物医学材料抑菌性能差、生物相容性差等问题，制备方法简单，制备的水凝胶具有高效的光动力抗菌效果，且有助于感染愈合。

2、为达到上述目的，本说明书实施方式提供一种负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

3、制备化合物pno；以双(三苯基膦)二氯化钯(ii)为催化剂，通过5-醛基-2-噻吩硼酸与4-溴三苯胺的suzuki-miyaura偶联反应得到所述pno；所述pno的结构式为：

4、

5、制备粗产物a；利用4-甲基吡啶和2-溴乙醇反应得到所述粗产物a；所述a的结构式为：

6、

7、制备产物apno；所述粗产物a与所述pno反应得到所述产物apno；所述apno的结构式为：

8、

9、制备聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶；采用紫外线引发羟乙基丙烯酰胺聚合，制备所述聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶；

10、将所述聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶浸入apno溶液中，得到负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶。

11、作为一种优选的实施方式，在所述制备化合物pno的步骤中，将4-溴三苯胺、4-甲酰基苯硼酸、双(三苯基膦)氯化钯(ⅱ)、碳酸钾混合在四氢呋喃中；在60℃下搅拌24h，除去溶剂后，在硅胶柱上纯化残留物；以二氯甲烷/石油醚为洗脱液，得到所述化合物pno。

12、作为一种优选的实施方式，所述4-溴三苯胺、4-甲酰基苯硼酸、双(三苯基膦)氯化钯(ⅱ)、碳酸钾的物质的量之比为10:20:1:50；所述二氯甲烷/石油醚中二氯甲烷和石油醚的体积比为2:1。

13、作为一种优选的实施方式，在所述制备粗产物a的步骤中，将4-甲基吡啶和2-溴乙醇溶液在丙酮中回流24h，蒸发除去溶剂，得到所述粗产物a；所述4-甲基吡啶与所述2-溴乙醇的物质的量之比为21：20。

14、作为一种优选的实施方式，在所述制备产物apno的步骤中，将所述化合物pno、所述粗产物a和哌啶溶液在三氯甲烷中回流过夜得到光敏剂分子apno；所述光敏剂分子apno采用薄层色谱法纯化，采用二氯甲烷/甲醇洗脱。

15、作为一种优选的实施方式，所述化合物pno与所述粗产物a的物质的量之比为1:1；所述二氯甲烷/甲醇中的二氯甲烷与甲醇的体积比为10:1。

16、作为一种优选的实施方式，在所述制备聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的步骤中，将羟乙基丙烯酰胺溶于去离子水中，形成混合物；在所述混合物中加入α-酮戊二酸和n,n-亚甲基双丙烯酰胺，室温搅拌30min；用氮气吹溶液10分钟以除去氧气；超声振动30min，7000转离心5min去除溶液中的气泡；然后将溶液转移到玻璃模具中，在室温下置于365nm、12w的紫外线辐射下，制备所述聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶。

17、作为一种优选的实施方式，所述α-酮戊二酸和所述羟乙基丙烯酰胺的物质的量之比为1:100；所述n,n-亚甲基双丙烯酰胺的添加量为所述羟乙基丙烯酰胺的0.03％。

18、作为一种优选的实施方式，在所述将所述聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶浸入apno溶液中的步骤中，所述apno溶液浓度为2μm。

19、本说明书实施方式提供一种负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶，采用如上任一种实施方式所述的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法制备而成。

20、有益效果：

21、本实施方式所提供的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，能制备负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶，水凝胶具有模拟人体细胞外基质的特性，和一般生物材料相比，水凝胶更适合贴近皮肤，和一般抗生素及抗菌材料相比，该新型水凝胶兼具鉴别细菌、杀灭细菌、促进伤口恢复的多重功能，且抗菌靶点多样，抗菌谱广，不易产生耐药，克服了一般生物材料生物安全性差、诱导耐药、抗菌效率低、抑菌性能差、生物相容性差等问题。该负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶将光动力杀菌和水凝胶本身特性相结合，与一般多功能的抗菌水凝胶相比，具有高效的光动力抗菌效果，制备方法更加简单，成本更低廉，抗菌效果更加显著，更有助于感染愈合，生物安全性已得到验证。

22、参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。

23、针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

24、应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

技术特征：

1.一种负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，在所述制备化合物pno的步骤中，将4-溴三苯胺、4-甲酰基苯硼酸、双(三苯基膦)氯化钯(ⅱ)、碳酸钾混合在四氢呋喃中；在60℃下搅拌24h，除去溶剂后，在硅胶柱上纯化残留物；以二氯甲烷/石油醚为洗脱液，得到所述化合物pno。

3.根据权利要求2所述的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，所述4-溴三苯胺、4-甲酰基苯硼酸、双(三苯基膦)氯化钯(ⅱ)、碳酸钾的物质的量之比为10:20:1:50；所述二氯甲烷/石油醚中二氯甲烷和石油醚的体积比为2:1。

4.根据权利要求1所述的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，在所述制备粗产物a的步骤中，将4-甲基吡啶和2-溴乙醇溶液在丙酮中回流24h，蒸发除去溶剂，得到所述粗产物a；所述4-甲基吡啶与所述2-溴乙醇的物质的量之比为21：20。

5.根据权利要求1所述的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，在所述制备产物apno的步骤中，将所述化合物pno、所述粗产物a和哌啶溶液在三氯甲烷中回流过夜得到光敏剂分子apno；所述光敏剂分子apno采用薄层色谱法纯化，采用二氯甲烷/甲醇洗脱。

6.根据权利要求5所述的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，所述化合物pno与所述粗产物a的物质的量之比为1:1；所述二氯甲烷/甲醇中的二氯甲烷与甲醇的体积比为10:1。

7.根据权利要求1所述的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，在所述制备聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的步骤中，将羟乙基丙烯酰胺溶于去离子水中，形成混合物；在所述混合物中加入α-酮戊二酸和n,n-亚甲基双丙烯酰胺，室温搅拌30min；用氮气吹溶液10分钟以除去氧气；超声振动30min，7000转离心5min去除溶液中的气泡；然后将溶液转移到玻璃模具中，在室温下置于365nm、12w的紫外线辐射下，制备所述聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶。

8.根据权利要求7所述的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，所述α-酮戊二酸和所述羟乙基丙烯酰胺的物质的量之比为1:100；所述n,n-亚甲基双丙烯酰胺的添加量为所述羟乙基丙烯酰胺的0.03％。

9.根据权利要求1所述的负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法，其特征在于，在所述将所述聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶浸入apno溶液中的步骤中，所述apno溶液浓度为2μm。

10.一种负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶，其特征在于，采用如权利要求1-9中任一所述负载apno的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶的制备方法制备而成。

技术总结
本申请公开一种负载APNO的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：以双(三苯基膦)二氯化钯(II)为催化剂，通过5‑醛基‑2‑噻吩硼酸与4‑溴三苯胺的Suzuki‑Miyaura偶联反应得到PNO；利用4‑甲基吡啶和2‑溴乙醇反应得到粗产物A；所述粗产物A与所述PNO反应得到产物APNO；采用紫外线引发羟乙基丙烯酰胺聚合，制备聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶；将所述聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶浸入APNO溶液中，得到负载APNO的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶。本说明书所提供的负载APNO的聚羟乙基丙烯酰胺水凝胶及其制备方法，能够克服传统生物医学材料抑菌性能差、生物相容性差等问题，制备方法简单，制备的水凝胶具有高效的光动力抗菌效果，且有助于感染愈合。

技术研发人员：陈莹,程国辉,徐自强,王鑫,陈明慧
受保护的技术使用者：徐州医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15