[发明专利]一种活性氧响应的自崩解水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明属于凝胶材料技术领域，具体涉及一种活性氧响应的自崩解水凝胶、制备方法及应用，所述水凝胶由瓜尔豆胶和Im‑Ba交联而成。本发明提供的水凝胶制备方法具有操作简单、成胶快速的优点，并且制备的水凝胶具有良好的弹性性能、自愈性能、机械强度、溶胀性以及生物相容性，而且能够响应创面高活性氧(ROS)微环境，使凝胶中的苯硼酸酯键断裂，实现水凝胶自动崩解。该水凝胶在保护创面、防止伤口细菌感染及促进创面愈合中具有明显优势，可以作为保护创面、促进伤口愈合的敷料或者载药凝胶的基质。

技术领域

本发明属于凝胶材料技术领域，具体涉及一种活性氧响应的自崩解水凝胶、制备方法及应用。

背景技术

创面是正常皮肤或组织在外界致伤因子的作用下所导致的损害，常见的创伤有手术切开、擦伤、烧伤、供皮区、褥疮、下肢血管性溃疡、糖尿病溃疡以及其它难愈合性创面等，创面的自然愈合期限较长，容易导致创面感染。由于凝胶本身具有良好的吸湿性，可用于制备创面愈合敷料和药物载体。常用的水凝胶敷料主要是由抑菌性良好的壳聚糖材料或者吸湿性较强的海藻酸盐材料制备的，主要用于抗菌消炎，但是，这类水凝胶的交联强度低、力学性能差。而现有技术中为了制备高强度水凝胶，除了使用天然高分子外，往往还需要添加丙烯酰胺、N,N'-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸及其盐、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸月桂酸酯等成份，这些化学成份在引发、聚合以及交联过程前后会对细胞培养产生毒性。而且与正常伤口愈合过程相比，难治性糖尿病足溃疡的创面经历更长的炎症期，其中病理微环境表现为ROS的增加，而现有水凝胶材料的ROS响应性能差，在ROS环境下的崩解性能较弱，因此，制备ROS敏感响应崩解的凝胶材料有望解决凝胶材料用于高糖创面时面临的崩解时间缓慢及包载药物无法释放的问题。

瓜尔豆胶(GG)是目前高效的水增稠剂之一，具有良好的生物相容性，通常作为增稠剂、稳定剂、粘结剂和乳化剂等，其中瓜尔豆胶与交联剂交联成胶是目前常见的一种制备凝胶敷料和凝胶载体的方法。但是，很多交联剂对机体有毒副作用，会影响瓜尔豆胶的生物相容性，导致炎症的发生，并且普通的交联剂在与瓜尔豆胶交联成胶的过程中存在成胶时间长的缺点。

因此，非常有必要提供一种安全性高的交联剂用于瓜尔胶水凝胶的制备，并获得一种交联强度高、力学性能好，成胶时间快、安全性好、且能够基于ROS响应自动崩解的水凝胶材料，并用于创面愈合的敷料或载体。

基于现有水凝胶存在的问题，申请人从交联剂入手，经过筛选研究，意外的发现，由对二苯胺和甲酰基苯硼酸反应合成的Im-Ba((((1E,1'E)-(1,4-phenylenebis(azanylylidene))bis(methanylylidene))bis(4,1-phenylene))diboronic acid)可以作为一种优异的交联剂，其与含有邻羟基的高分子材料交联成胶，能够显著缩短成胶时间；并且Im-Ba与瓜尔豆胶交联制备的水凝胶具有弹性性能好，机械强度强，自愈性能好，溶胀性优良及生物相容性好等优点，并且能够在创面ROS环境下自动崩解，可以作为保护创面、促进伤口愈合的敷料或者载药凝胶的基质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Im-Ba作为硼交联剂的新用途，所述Im-Ba的结构式如下式(Ⅰ)所述：

优选地，所述Im-Ba作为交联剂与高分子材料共价交联。

优选地，所述高分子材料为含邻羟基结构的高分子材料。

本发明的另一目的在于提供一种自崩解水凝胶，所述自崩解水凝胶由瓜尔豆胶和Im-Ba共价交联组成。

本发明的另一目的在于提供一种自崩解水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)取Im-Ba样品，配置成Im-Ba溶液，调节pH至8-9；

(2)将瓜尔豆胶粉末溶解，配置成瓜儿豆胶溶液；