[发明专利]一种用于感染性慢性创面治疗的稀土掺杂水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于感染性慢性创面治疗的稀土掺杂水凝胶及其制备方法，制备方法包括以下步骤：(1)将水溶性聚合物溶解在氧化石墨烯分散液中，于50‑100℃条件下持续搅拌1‑10h；(2)将步骤(1)所得物静置6‑24h，制得预凝胶；(3)将预凝胶反复冻融1‑10次；(4)将步骤(3)所得物浸入含有还原剂的水溶液中进行还原反应；(5)将步骤(4)所得物浸入稀土离子水溶液中进行交联反应；(6)将步骤(5)所得物浸入无菌PBS溶液或水中反复浸泡，制得水凝胶。本发明将稀土离子掺杂制备水凝胶，不使用抗生素，也具有良好的抗菌性能，且细胞毒性非常低，制得的水凝胶可有效适用于感染性慢性伤口的治疗。

技术领域

本发明属于水凝胶技术领域，具体涉及一种用于感染性慢性创面治疗的稀土掺杂水凝胶及其制备方法。

背景技术

慢性创伤包括创伤性溃疡、糖尿病足等，是指皮肤组织在一个月内不能开始愈合或在三个月内不能完成愈合的结构性损伤。如今，慢性创伤已经成为公众健康的严重威胁。估计全球有超过七千万患者遭受慢性创伤。在美国，每年用于慢性创伤的治疗费用超过五百亿美元，给社会带来巨大的资金负担。此外，因为损伤长时间不愈合，慢性创伤很容易受细菌感染且80％的感染涉及细菌生物膜(Bacterial biofilm)。细菌生物膜一旦形成，产生的感染很难治疗，因为生物膜中含有多糖，DNA，肽聚糖和磷脂的细胞外聚合能保护其包裹的细菌，防止抗生素和宿主免疫反应对细菌的杀灭作用。

水凝胶是一种新型的创伤敷料，由于它特有的优点如能提供一个局部湿润环境，吸收组织分泌液，并且不粘附新生的组织，已经被尝试用于治疗慢性创伤。为了治疗慢性创伤感染，人们尝试将不同的抗生素组装进水凝胶中，但是其对细菌生物膜的杀灭效率仍较低。此外，抗生素在感染部位的长期应用会引起细菌的耐药性并且产生毒副作用。为了克服上述使用抗生素的局限性，有着广谱抗菌能力的铜离子和银离子被引入水凝胶中，但是这种策略也有很多的局限性，比如颜色深暗(二价铜离子)，细胞毒性，以及由于光敏性(银离子)造成的保存困难等。因此研发不含抗生素且具有消除细菌生物膜能力的水凝胶具有重大意义。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种用于感染性慢性创面治疗的稀土掺杂水凝胶及其制备方法，可有效解决现有辅料杀灭细菌生物膜能力不足，含有抗生素易导致细菌耐药性等问题。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于感染性慢性创面治疗的稀土掺杂水凝胶，其制备方法包括以下步骤：

(1)将水溶性聚合物加入氧化石墨烯分散液中，于50-100℃条件下持续搅拌1-10h，使其充分溶解在氧化石墨烯中；

(2)将步骤(1)所得物静置6-24h，并去除体系中的气泡，制得预凝胶；

(3)将预凝胶反复冻融1-10次，诱导聚合物结晶，提高其力学强度；

(4)将步骤(3)所得物浸入含有还原剂的水溶液中进行还原反应，使氧化石墨烯(GO)还原为还原氧化石墨烯(rGO)；

(5)将步骤(4)所得物浸入稀土离子水溶液中进行交联反应，反应温度为10-50℃，反应时间为6-48h；

(6)将步骤(5)所得物浸入无菌PBS溶液或水中反复浸泡，除去未交联的稀土离子以及未反应的还原剂等物质，最终制得水凝胶。

进一步地，步骤(1)中水溶性聚合物为海藻酸钠、聚乙烯醇、壳聚糖中的至少一种。

进一步地，步骤(3)中冻融温度为0℃以下，每次冻融时间为1-24h，此操作可诱导聚合物结晶，提高凝胶机械性能。

进一步地，步骤(4)中还原剂为VC、茶多酚、多巴胺或亚硫酸钠。

进一步地，步骤(4)中反应温度为10-50℃，反应时间为6-48h。