[发明专利]一种促难愈性创面愈合的抗菌水凝胶及应用

说明书

本发明属于生物医用高分子材料和医疗器械领域，具体涉及一种促难愈性创面愈合的抗菌水凝胶及应用。所述方法包括：制备单宁酸复合纳米粒子，将单宁酸复合纳米粒子与天然高分子聚合物溶液混合，最后通过特异性酶促交联反应一步制备纳米复合的水凝胶。由该方法制备的水凝胶具有多重功能，包括适配的机械性能、优异的抗菌性能、促胞内一氧化氮生成性能、优异的生物相容性以及促血管生成性能等，可广泛用于调节各类难愈性创面的病理微环境，加速创面愈合。

技术领域

本发明属于生物医用高分子材料和医疗器械领域，具体涉及一种促难愈性创面愈合的抗菌水凝胶及应用。

背景技术

本发明公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

难愈性创面，特别是糖尿病创面，会经历异常的炎症浸润，还容易受到细菌的侵蚀。细菌感染诱发的慢性皮肤损伤更加难以修复，加重的炎症反应最终会导致细胞死亡和组织坏死，并抑制伤口的修复过程。此外细菌感染会加剧创面由于缺血、缺血管诱发的氧气匮乏症状，不利于伤口修复。因此，抑制创面的细菌感染和过度炎症是治疗难愈性创面的重要一环。

近期，基于“湿性愈合理论”发展起来的水凝胶敷料，越来越广泛的应用于辅助伤口治疗。抗菌水凝胶常通过引入抗生素来获取抗菌性能，虽然抗生素抑菌的功能被广泛应用，然而其滥用会增强细菌的耐药性，不建议长期使用。同时，单一的抗菌功能来源会限制水凝胶的抗菌效果。因此，亟需新一代抗菌水凝胶敷料来促进难愈性创面的伤口修复。

发明内容

为了解决上述技术的问题，本发明提供了一种促难愈性创面愈合的抗菌水凝胶及应用。使用具有内源抗菌性能的材料，同时向其中均匀分散具有光热响应性的功能性纳米粒子，通过温和可控的反应条件合成水凝胶，将功能性纳米粒子的光热抗菌疗法与抗菌材料结合使用，使水凝胶显示出增强的抗菌活性。该抗菌水凝胶还具有适配的机械性能和良好的生物相容性，可以通过抵御细菌感染，降低炎症水平，促进血管新生来改善伤口难愈的状况，可以广泛应用于难愈性皮肤修复、组织再生等领域。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

(1)制备单宁酸复合纳米粒子；

(2)将具有内源抗菌性能的天然高分子材料A溶解在特异性酶溶液中制得溶液一；

(3)将天然高分子材料B溶解在水溶液中制得溶液二；

(4)将复合纳米粒子均匀分散到步骤(3)制得的溶液二中得到溶液三；

(5)均匀混合溶液一及溶液三后静置一段时间使酶促反应完全，天然高分子材料A与B之间会形成三维互穿网络，制得抗菌水凝胶。

优选的，步骤(1)包括以下步骤：通过超声分散金属盐溶液及单宁酸溶液，混合后调节溶液pH为6～8，超声反应6～24小时，待反应完全后离心并洗涤产物，真空干燥8～36小时，得到单宁复合纳米粒子。其中金属盐包括但不限于三氯化铁、硫酸铜和氯化锰，金属盐溶液浓度为0.1～5mol/L，单宁酸溶液浓度为0.5～10g/L。

优选的，步骤(2)中所述天然高分子材料A包括但不限于聚赖氨酸、壳聚糖及其衍生物。

优选的，步骤(2)中所述特异性酶溶液包括但不限于谷氨酰胺转氨酶溶液；特异性酶溶液浓度为50～200U/mL，溶液一的浓度为2～20g/L。

优选的，步骤(3)中所述天然高分子材料B包括但不限于丝素蛋白和明胶；溶液二的浓度为10～20g/L。

优选的，步骤(4)中所述的溶液三的纳米粒子浓度为0.01～0.1g/mL。

优选的，步骤(5)中所述的溶液一与溶液三的体积比为4∶1～1∶5。