[发明专利]一种抗菌和粘附的修复水凝胶及其制备

说明书

本发明公开了一种抗菌和粘附的修复水凝胶及其制备，该修复水凝胶由聚丙烯酸连接的邻硝基苄醇以及氨基糖苷类抗菌药物溶于水后紫外光照射获得；所述聚丙烯酸连接的邻硝基苄醇是利用酰胺化反应将邻硝基苄醇小分子到聚丙烯酸获得。本发明修复水凝胶在紫外光灯照射下搅拌1～10分钟，通过席夫碱作用，即可形成水凝胶，并且与组织产生粘附结合，在PH响应下可以进行药物控制释放。本发明抗菌和粘附的修复水凝胶对口腔创伤创面的修复效果优良，具有良好的抗菌能力和药物缓释效果，将在临床的口腔修复有较大的前景。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及具抗菌和粘附的修复水凝胶及其制备。

背景技术

牙周炎和口腔溃疡等口腔疾病是常见的由细菌感染引起的慢性炎症性疾病，可导致牙龈出血、牙周组织破坏和牙齿脱落。病原菌与宿主免疫反应之间的不平衡是导致口腔发炎发生发展的主要诱因，由于长期慢性炎症刺激，免疫细胞被长时间招募和激活，过量产生的ROS诱导氧化应激造成氧化损伤，通过脂质过氧化、DNA和蛋白质损伤导致重要细胞成分和牙周组织的破坏，而这又进一步加强了促炎细胞因子的合成释放及随后免疫细胞的招募、激活，通过这种方式，在免疫炎症反应、ROS介导的氧化应激和口腔组织破坏中产生恶性循环。

目前临床上单纯使用一些抗生素以及口腔修复膜进行口腔修复，其发展面临三大挑战：可降解性与机械性能之间的不平衡，表面功能化不足，如促成骨能力弱，抗炎、抗菌和粘附能力不足。然而抗生素能够有效应对慢性口腔创伤时的细菌微环境，因此使用氨基糖苷类抗生素能够清除过量产生的细菌，减轻局部炎症反应、重塑牙周微环境，可能是进行口腔修复的有效辅助手段。

将氨基糖苷类抗生素和聚丙烯酸接枝邻硝基苄醇的分子结合，同时在紫外光的相应下能够通过席夫碱作用形成水凝胶，起到强力粘附，止血，和抗菌的作用，能够在创伤下进行巧妙地药物释放，从而加快伤口的愈合。

本发明从药物缓释的角度出发，使水凝胶能将在紫外光和PH响应下，进行抗生素药物的释放，消除炎症，抗生素药物能够抑制细菌增长，从而促进口腔的创伤伤口愈合。因此，本发明设计了一种多功能水凝胶，通过将邻硝基苄醇分子结合聚丙烯酸和抗生素，结合了强粘附试剂和抗菌剂的概念，使口腔修复水凝胶能够在酸碱响应条件下进行释放药物。本发明为开发有效清除细菌和具有响应性抗菌止血水凝胶材料提供了一条诱人的途径，有望成为口腔创伤伤口愈合的有效策略。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗菌和粘附的修复水凝胶的制备及其应用。

一方面，本发明提供一种具抗菌和粘附的修复水凝胶，包括聚丙烯酸大分子连接的邻硝基苄醇，氨基糖苷类抗菌药物和水；

其中，所述聚丙烯酸连接的邻硝基苄醇化学式为

进一步的，本发明的具抗菌和粘附的修复水凝胶，所述聚丙烯酸大分子的分子量为2000～100000。

进一步的，本发明的具抗菌和粘附的修复水凝胶，聚丙烯酸大分子连接的邻硝基苄醇利用酰胺化反应将邻硝基苄醇小分子接枝聚丙烯酸大分子获得。

进一步的，本发明的具抗菌和粘附的修复水凝胶，将聚丙烯酸连接的邻硝基苄醇、氨基糖苷类药物溶解于水，搅拌溶解，然后在紫外光的照射获得。

本发明的具抗菌和粘附的修复水凝胶其在紫外光照射下搅拌1～10分钟，即可与生物组织产生粘附结合。

在紫外光的照射下，聚丙烯酸连接的邻硝基苄醇能够吸收320～500nm的紫外光，紫外光可促进邻硝基苄醇的光响应变化，即聚丙烯酸连接的邻硝基苄醇发生羟基变为醛基的结构变化，使其可与带氨基的抗生素和相关口腔组织结合，从而产生与生物组织的粘附结合效果。将本发明的具抗菌和粘附的修复水凝胶用于临床中取代现有的口腔药物，可避免单纯使用抗生素的毒性以及无法止血等问题。