[发明专利]一种用于促进伤口愈合的水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种用于促进伤口愈合的水凝胶及其制备方法和应用。一种用于促进伤口愈合的水凝胶，该水凝胶的原料组分包含改性党参多糖。本发明的水凝胶通过乙酰化改性修饰党参多糖，又与多巴胺进行共混接枝交联，结果发现该水凝胶不仅具有较高的抗氧化生物活性，还具有较好的黏附性，并在后续测试该水凝胶的抗菌性能实验中发现，相比未加多巴胺的水凝胶，本发明水凝胶的抗菌性大大提升了。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种用于促进伤口愈合的水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术

人体最常见的皮肤损伤修复过程是一个动态过程，包括4个阶段，其中第2阶段开始于蛋白水解酶与促炎因子从侵入的免疫细胞释放到伤口区域，产生炎症免疫反应，这类炎性细胞产生活性氧促进伤口修复进程，但过高浓度的ROS水平可能通过增加氧化应激与脂质过氧化甚至造成严重的细胞损伤而阻止伤口愈合。在这一阶段，所有的异物与组织碎片都被嗜中性粒细胞与巨噬细胞从伤口床清除，此外细胞因子和相应酶的释放刺激成纤维细胞和成肌细胞的生长，在此过程中伤口渗出液为愈合过程提供了必需的水分。

创面敷料能遮盖和保护伤口，促进外伤、烧伤、糖尿病足和术后切口的伤口愈合。理想的伤口敷料可以提供湿润的环境、防止继发性感染、清除多余的组织渗液、促进创面附近组织再生、提高伤口愈合质量并减少瘢痕的产生。水凝胶敷料能够提供湿润的创面环境，防止二次感染，促进坏死创面和肉芽创面的自溶清创，提高创面愈合效率，是一种较为理想的创面敷料。与人工合成聚合物水凝胶相比，天然生物聚合物水凝胶（如多糖水凝胶和多肽水凝胶等）具有生物相容性良好、可降解性、生物特异性、不会引起免疫和毒性反应、降解时间可控、降解产物无毒、无免疫原性且最终代谢产物可以排出体外等优点。自2002年受贻贝启发的多巴（DOPA）改性水凝胶的制备被报道以来，利用DOPA结构单元修饰水凝胶备受关注。DOPA的关键结构单元是邻苯二酚结构，它能够与各种无机/有机/金属表面形成强共价键和非共价键，从而大大提升水凝胶的黏附性与力学性能。同时，大量研究表明，邻苯二酚官能化水凝胶组织黏附性极佳，且抗氧化活性较强。

研究表明，党参含有多糖类、植物甾醇类、萜类、生物碱类、苯丙素苷类等多种化学成分，其中多糖类所占比例最大，是党参具有增强机体免疫力、抗衰老和降血糖等多种作用的主要活性成分。已有研究表明党参多糖（CPP）对超氧阴离子自由基具有清除作用，有一定的抗氧化活性且对机体部分损伤有保护作用。目前，党参多糖的生物活性研究大多局限于其对免疫系统功能的调节方面，这在某种程度上阻碍了药材党参的相关新药资源开发，致使药材党参的附加值不高，制约了党参种植及相关产业的发展。

天然多糖的生物活性和理化性质与其结构密切相关。为了更好地发挥多糖的功效，使其有着更为广泛的应用，研究人员常常对多糖分子进行修饰或改性。多糖的改性可以提高多糖的生物活性和吸收效率，并赋予其新的功效。同时多糖改性技术也能为一些因为结构性质而无法发挥其活性或是无法投入工业化生产的多糖提供新的利用途径。但是，许多改性方法还存在着缺陷，如改性成本高昂、改性条件苛刻、改性工艺危险、改性副产物阻碍改性进行或造成污染等，这些极大地限制了多糖改性技术的大规模应用。

发明内容

为了解决上述的技术问题，同时为党参多糖的进一步系统研究和开发奠定基础，填补现有医用材料中的空白，本发明提供了一种新型天然的水凝胶生物材料。本申请人通过对党参多糖进行乙酰化修饰，以期增大党参多糖的溶解度，从而增强其生物活性，又为进一步提高水凝胶的粘附性和力学性能，将改性后的多糖与多巴胺进行共混接枝交联。对本发明的水凝胶进行性能实验评价，结果发现该水凝胶不仅具有较好的黏附性，还具有较高的抗氧化生物活性，应用于皮肤伤口敷料中可以加快伤口愈合的速度和质量。另外，本申请人在测试该水凝胶的抗菌性能实验中还发现，相比未加多巴胺的水凝胶，本发明水凝胶的抗菌性大大提升了。

为了实现上述的发明目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种用于促进伤口愈合的水凝胶，该水凝胶的原料组分包含改性党参多糖。