本发明涉及脂肪族聚酯凝胶，具体涉及可降解脂肪族聚酯凝胶，该可降解脂肪族聚酯凝胶适用于制备ph响应可注射抗菌水凝胶。
背景技术：
1、水凝胶是通过物理作用或化学键交联形成，具有三维网络结构的软湿材料。由于其类似天然细胞外基质结构，并具有良好的生物相容性以及可调的力学性能，是理想的医用材料。水凝胶可以满足多种临床需求，例如药物与细胞的递送、组织修复与再生、生物黏附和免疫调节。可注射水凝胶可以实现剪切“凝胶-溶胶”流动转变和“溶胶-凝胶”自愈合转变。可注射水凝胶由于其可调控的物理及化学特性、可控的降解性能、高含水量以及在微创方式下实现递送的能力，在组织工程和药物递送领域中变得越来越重要。王艺璇等合成醛基化透明质酸(oha)，并以oha和羟丙基壳聚糖(hpcs)为原料，通过oha上的醛基与hpcs的氨基发生席夫碱反应生成动态亚胺键，制备了oha/hpcs自愈合水凝胶(醛基化透明质酸/羟丙基壳聚糖自愈合水凝胶的制备与性能，复合材料学报，2023，40，5885)。公开号为cn116392630 a的专利申请公开了一种用于糖尿病创面修复的可注射水凝胶，该可注射水凝胶采用醛基化聚乙二醇和明胶制得，但是其存在缺乏抗菌活性、黏附性差和机械性能低等缺点。
2、抗菌水凝胶是一种具有三维多孔网络结构的新型抗菌材料，显示固有或外源的抗菌活性、适当的机械性能以及局部使用的高生物相容性，广泛应用于生物医学相关领域，如药物递送、细胞封装、伤口愈合、骨修复、组织工程、医疗器械抗菌涂层、传感与检测等。例如，关方霞基于天然生物质壳聚糖和单宁酸，制备出多功能物理交联水凝胶，该水凝胶主要通过壳聚糖和单宁酸之间的动态离子键和氢键交联，使得水凝胶具有良好的注射性、自愈合性和粘接性。该水凝胶具有较强的活性氧清除能力、广谱抗菌能力、快速止血能力和加速全层皮肤创面愈合(acs appl mater interfaces.2022,14(30),34455)。任一卓以季铵化壳聚糖、明胶、多巴胺作为原料，制备可注射水凝胶，用于双药物控释和温敏型药物控释释放，促进伤口愈合(基于季铵化壳聚糖的水凝胶在药物控释系统和伤口敷料中的应用，硕士，西安交通大学，2019)。shen guo等开发了基于季铵化壳聚糖(qcs)、单宁酸(ta)和三价铁(fe(iii))的一步合成水凝胶，用于皮肤切口愈合和金黄色葡萄球菌(s.aureus))-感染的伤口愈合(adv.healthcare mater.2022,11,2101808)。但是上述水凝胶缺乏ph响应性。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是提供一种ph敏感抗菌水凝胶，该可注射水凝胶具有良好的机械性能、抗菌性能和ph响应性能。
2、本发明解决上述问题的技术方案是：
3、一种ph敏感抗菌水凝胶，该水凝胶按侧链氨基化季铵盐聚酯︰四臂-聚乙二醇10000-醛基＝1.6：1的重量比由侧链氨基化季铵盐聚酯与四臂-聚乙二醇10000-醛基制成；其中，
4、所述的侧链氨基化季铵盐聚酯由以下方法制成：将3-甲基3-甲基戊二酸酐、缩水甘油甘氨酸酯、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和醋酸钴，按3-甲基戊二酸酐︰4-缩水甘油甘氨酸酯︰2,3-环氧丙基三甲基氯化铵︰醋酸钴＝1︰0.35︰0.65︰0.008的摩尔比加入到dmf中溶解，在氮气保护下升温至90～100℃开环聚合反应14～15h，降温至室温，加入到4℃的乙醚中沉淀，将所收集的沉淀物1加到3m盐酸二氧六环溶液或者三氟乙酸中，脱除叔丁氧羰基，透析后得到侧链氨基化季铵盐聚酯，该侧链氨基化季铵盐聚酯的重均分子量为5000～6000da。
5、上述方案中，所述四臂-聚乙二醇10000-醛基的英文名称为4-armpeg-cho，其中聚乙二醇平均分子量为10000da。
6、本发明所述的ph敏感抗菌水凝胶由以下方法制成：将侧链氨基化季铵盐聚酯溶解在水中得到浓度为4～5wt％的侧链氨基化季铵盐聚酯水溶液，再将四臂-聚乙二醇10000-醛基溶解在水中得到浓度为4～5wt％的四臂-聚乙二醇10000-醛基水溶液，然后将所制备的两种水溶液按所述侧链氨基化季铵盐聚酯重量等于所述四臂-聚乙二醇10000-醛基重量的1.6倍混合均匀，即得到所述的抗菌可注射水凝胶。
7、由上述的侧链氨基化季铵盐聚酯制备方法可见，所得到的聚合物含氨基和季铵盐基团，且显示出良好的水溶性。同时，由于本申请所述的抗菌可注射水凝胶引入了带正电荷的季铵盐基团，因此对细菌具有显著的抑制和杀菌效果。
8、再由上述ph敏感抗菌水凝胶的制备方法可见，侧链氨基化季铵盐聚酯和四臂-聚乙二醇10000-醛基进行复合，其中侧链氨基化季铵盐聚酯上的游离氨基和四臂-聚乙二醇10000-醛基的醛基形成席夫碱。由于席夫碱具有动态交联效果，因此既有助于形成可注射水凝胶，而且可实现剪切“凝胶-溶胶”流动转变和“溶胶-凝胶”自愈合转变。同时，本申请所述ph敏感抗菌水凝胶还具有溶胀性能好，粘合时间短等优点。
9、本发明所述的ph敏感抗菌水凝胶还适用于制备抗炎、抗肿瘤或促进伤口愈合的药物制剂，该药物制剂按重量比由四臂-聚乙二醇10000-醛基、四臂-聚乙二醇10000-醛基重量1.6倍的侧链氨基化季铵盐聚酯和四臂-聚乙二醇10000-醛基重量0.15～0.25倍的药物制成；其中所述药物是双氯酚钠、赖氨匹林和阿司匹林等抗炎药物，也可以是阿霉素、环磷酰胺、羟基脲等抗肿瘤药物，还可以是表皮生长因子，成纤维细胞生成因子等生长因子。
10、上述抗菌药物制剂由以下方法制成：将侧链氨基化季铵盐聚酯溶解在水中得到浓度为4～5wt％的侧链氨基化季铵盐聚酯水溶液，再将四臂-聚乙二醇10000-醛基溶解在水中得到浓度为4～5wt％的四臂-聚乙二醇10000-醛基水溶液，然后将药物溶解在水中得到浓度为4～5wt％的水溶液，最后将所制备的三种水溶液按所述四臂-聚乙二醇10000-醛基重量：侧链氨基化季铵盐聚酯重量：药物重量＝1：1.6：0.15～0.25的比例混合均匀，即得到所述的药物制剂。
11、上述药物制剂中含有席夫碱，由于席夫碱对ph敏感，在酸性条件下发生解离，发生凝胶-溶液转化，因此会导致水凝胶在酸性条件下降解，从凝胶状态变成液体状态，实现负载的药物的ph控制释放。例如在肿瘤酸性微环境中，抗菌可注射水凝胶发生凝胶-溶液转化，导致水凝胶在酸性条件下降解，从凝胶状态变成液体状态，实现负载的抗肿瘤药物的释放。又例如在皮肤伤口愈合过程中，伤口组织ph发生变化，导致ph敏感抗菌水凝胶发生凝胶-溶液转化，从凝胶状态变成液体状态，促进负载的抗炎药物释放。
1.一种ph敏感抗菌水凝胶，该水凝胶按侧链氨基化季铵盐聚酯︰四臂-聚乙二醇10000-醛基＝1.6︰1的重量比由侧链氨基化季铵盐聚酯与四臂-聚乙二醇10000-醛基制成；其中，所述的侧链氨基化季铵盐聚酯由以下方法制成：
2.根据权利要求1之一所述的一种ph敏感抗菌水凝胶，其特征在于，所述的抗菌可注射水凝胶由以下方法制得：将所述的侧链氨基化季铵盐聚酯溶解在水中得到浓度为4～5wt％的侧链氨基化季铵盐聚酯水溶液，再将四臂-聚乙二醇10000-醛基溶解在水中得到浓度为4～5wt％的四臂-聚乙二醇10000-醛基水溶液，然后将所制备的两种水溶液按所述所述侧链氨基化季铵盐聚酯重量等于四臂-聚乙二醇10000-醛基重量的1.6倍混合均匀，即得所述的ph敏感抗菌水凝胶。
