一种抗氧化的粘附性复合水凝胶及其制备方法和应用

本发明涉及生物医用材料，具体涉及一种抗氧化的粘附性复合水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、放射治疗是治疗癌症的重要手段，但在放疗中使用的高辐射剂量通常会对临近组织造成严重的放射生物损伤。例如放射性皮炎是由辐射诱导的过量活性氧引起的皮肤损伤，皮肤会出现红斑、水肿、溃疡等症状，严重影响患者的健康。目前，临床上使用的皮肤辐射防护外用药物，大多是以超氧化物歧化酶、谷胱甘肽等为活性成分，但是这些药物存在化学稳定性差、清除自由基的能力有限等缺点。因此，设计和开发具有良好抗氧化活性的辐射防护材料，能够有效清除辐射诱导产生的过量活性氧，从源头上预防放射性皮炎是很有必要的。

2、纳米材料与水凝胶的结合为辐射防护材料的设计提供一种思路。一方面，一些纳米材料已被证明具有内在的辐射防护活性，可以直接作为放射防护剂来替代传统的分子辐射防护药物。另一方面，水凝胶具有较高的含水量、良好的亲水性和多孔结构，是药物递送系统的良好载体，其结构特性有利于药物的释放和作用发挥。同时，水凝胶易于功能化，已经开发了许多不同类型的复合水凝胶，其机械性能高度可调，可适应不同的应用需求。粘附性水凝胶具有与生物软组织相似的结构，粘附性能使其能很好地贴合人体皮肤，避免二次敷料固定。因此，粘附性水凝胶是应用于皮肤放射防护敷料的潜在候选者。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗氧化的粘附性复合水凝胶及其制备方法和应用，所得复合水凝胶具有良好的粘附性，能够很好的适应人体的不规则轮廓，同时具有良好的抗氧化活性并具有由基清除能力，进而可以调节辐射时产生的过量活性氧引起的氧化应激，有效避免由于氧化损伤导致的放射性皮炎。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种抗氧化的粘附性复合水凝胶，由氯化钠盐诱导形成的海藻酸钠纳米纤维，并与丙烯酰胺单体及交联剂混合，通过热聚合形成复合水凝胶；二硫化钼纳米片通过物理混合掺入水凝胶网络中制得。

3、本发明还提供了上述抗氧化的粘附性复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将氯化钠和海藻酸钠分别溶于去离子水，然后按1:3.5-5:0.5体积比混合，得混合溶液；再在室温下孵育6-48h，得含海藻酸钠纳米纤维的前体溶液；

5、(2)将二硫化钼粉末置于去离子水和乙醇的混合液中，超声剥离1-4h，离心0.5-2h，收集上悬液；然后将上悬液重复1-3次超声剥离并离心，依次经旋蒸和真空干燥，得二氧化钼纳米片；再将二氧化钼纳米片分散在去离子水中，得二氧化钼纳米片分散液；

6、(3)将步骤(1)所得含海藻酸钠纳米纤维的前体溶液置于冰浴中，然后加入丙烯酰胺单体、交联剂、引发剂和步骤(2)所得二氧化钼纳米片分散液，磁力搅拌10-60min，再在50-60℃温度下反应0.5-3h，得抗氧化的粘附性复合水凝胶。

7、进一步，步骤(1)中，混合溶液中氯化钠和海藻酸钠浓度分别为1-5mol/l和0.5-3.5mol/l。

8、进一步，步骤(2)中，去离子水和乙醇体积比为1:1-4；二硫化钼粉末浓度为0.5-5mg/ml。

9、进一步，步骤(2)中，二硫化钼纳米片摩尔浓度为5-50mg/ml。

10、进一步，步骤(3)中，丙烯酰胺单体和含海藻酸钠纳米纤维的前体溶液质量浓度比为0.5-4.5:10。

11、进一步，步骤(3)中，二硫化钼纳米片和水凝胶体系的质量比为0.01-0.05:10。

12、进一步，步骤(3)中，在磁力搅拌前，加入单宁酸的去离子水溶液。

13、进一步，单宁酸浓度为5-40mg/ml，单宁酸和水凝胶体系的质量比为0.01-0.08:40。

14、本发明还提供了上述抗氧化的粘附性复合水凝胶在制备放射性治疗组织补偿贴和放射性皮炎防护敷料中的应用。

15、本发明具有以下有益效果：

16、1、本发明采用聚丙烯酰胺使水凝胶具有良好的粘附性，能够很好的适应人体的不规则轮廓；通过机械剥离法获得二硫化钼纳米片，利用其抗氧化活性赋予水凝胶良好的自由基清除能力，进而可以调节辐射时产生的过量活性氧引起的氧化应激，有效避免由于氧化损伤导致的放射性皮炎。并且尝试向体系中加入单宁酸，进一步提高水凝胶的粘附性与抗氧化性。

17、2、本发明将盐诱导形成的海藻酸钠纳米纤维与聚丙烯酰胺复合形成水凝胶，有效增强水凝胶的韧性，且聚丙烯酰胺的存在使水凝胶展现出较好的粘附性；通过机械剥离法简单有效地制备二硫化钼纳米片，其具有广谱自由基清除活性，进一步通过物理混合将纳米片掺入到水凝胶网络中，二硫化钼纳米片可以与海藻酸钠和聚丙烯酰胺形成氢键。

18、3、采用盐诱导方法使海藻酸钠分子自组装形成纤维，这种方法与传统的静电纺丝技术相比，工艺简单，成本低廉，且不使用有毒的有机溶剂，绿色环保。水凝胶中掺入二硫化钼纳米片后，能够调节辐射时产生的过量活性氧引起的氧化应激，进而有效避免由于氧化损伤导致的放射性皮炎。此外，进一步加入单宁酸，其多酚结构更够提高水凝胶的粘附性与抗氧化性。

技术特征：

1.一种抗氧化的粘附性复合水凝胶，其特征在于，由氯化钠盐诱导形成的海藻酸钠纳米纤维，并与丙烯酰胺单体及交联剂混合，通过热聚合形成复合水凝胶；二硫化钼纳米片通过物理混合掺入水凝胶网络中制得。

2.权利要求1所述的抗氧化的粘附性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.如权利要求2所述的抗氧化的粘附性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，混合溶液中氯化钠和海藻酸钠浓度分别为1-5mol/l和0.5-3.5mol/l。

4.如权利要求2所述的抗氧化的粘附性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，去离子水和乙醇体积比为1:1-4；二硫化钼粉末浓度为0.5-5mg/ml。

5.如权利要求2所述的抗氧化的粘附性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，二硫化钼纳米片摩尔浓度为5-50mg/ml。

6.如权利要求2所述的抗氧化的粘附性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，丙烯酰胺单体和含海藻酸钠纳米纤维的前体溶液质量浓度比为0.5-4.5:10。

7.如权利要求2所述的抗氧化的粘附性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，二硫化钼纳米片和水凝胶体系的质量比为0.01-0.05:10。

8.如权利要求2所述的抗氧化的粘附性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，在磁力搅拌前，加入单宁酸的去离子水溶液。

9.如权利要求8所述的抗氧化的粘附性复合水凝胶的制备方法，其特征在于，单宁酸浓度为5-40mg/ml，单宁酸和水凝胶体系的质量比为0.01-0.08:40。

10.权利要求1所述的抗氧化的粘附性复合水凝胶在制备放射性治疗组织补偿贴和放射性皮炎防护敷料中的应用。

技术总结本发明公开了一种抗氧化的粘附性复合水凝胶及其制备方法和应用，涉及生物医用材料技术领域；该复合水凝胶，由氯化钠盐诱导形成的海藻酸钠纳米纤维，并与丙烯酰胺单体及交联剂混合，通过热聚合形成复合水凝胶；二硫化钼纳米片通过物理混合掺入水凝胶网络中制得。本发明还提供了上述复合水凝胶的制备方法和应用。本发明所得复合水凝胶具有良好的粘附性，能够很好的适应人体的不规则轮廓，同时具有良好的抗氧化活性并具有由基清除能力，进而可以调节辐射时产生的过量活性氧引起的氧化应激，有效避免由于氧化损伤导致的放射性皮炎。技术研发人员：李吉东,罗雪,李玉宝受保护的技术使用者：四川大学技术研发日：技术公布日：2024/9/9