具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料的制备方法和应用，属于生物医用材料领域。所述敷料包括黄芩提取物功能化的壳聚糖、聚乙烯醇和手性超分子水凝胶，所述黄芩提取物在加热条件下与壳聚糖相互作用，随后依次与聚乙烯醇和手性超分子水凝胶相互作用，冷冻

【技术实现步骤摘要】
具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种手性水凝胶敷料及其制备方法和应用，尤其涉及一种具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料及其制备方法和应用，属于生物材料领域。

技术介绍

[0002]功能性创面敷料具有良好的吸水性，可防止创面干燥、吸收伤口渗出液，又能将渗液部分保留于敷料中，可以有效提高治疗效果，缩短创面愈合时间，是现代医疗迫切需要的新型生物医学材料。壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，诱导细胞增殖和组织修复以及抗菌作用,因而被广泛用于创面治疗。然而，壳聚糖机械强度低，抗菌效果不稳定，促创面愈合时间长等缺陷限制了它的临床应用。
[0003]专利文献CN108452370A中记载了一种复合型超分子水凝胶以壳聚糖为凝胶因子，采用“冷冻
‑
解冻法”，在PBS缓冲溶液中与中药单体虫草素形成了乳白色复合型超分子水凝胶。该水凝胶成分均为生物相容性良好的天然产物，壳聚糖和虫草素的协同作用增强了本专利技术的抗菌性能。但其制备的水凝胶含有虫草素，对纯度有一定要求，且价格较为昂贵，此外该凝胶的机械强度较弱，使用起来不太方便，影响敷料效果的发挥。
[0004]药用植物黄芩具有清热燥湿、泻火解毒、止血、解毒、抗菌和抗病毒等活性，研究表明黄芩黄酮是其中的主要药用成分。然而其不良的水溶性、空气中易被氧化及低的生物利用度，严重影响其疗效和临床应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料及其制备方法和应用，具体可应用于组织工程中的皮肤敷料。本专利技术的手性水凝胶是一种具有抗炎抗菌功能的三组分混合凝胶，既能增强水凝胶的机械强度和抗菌性能，又能大幅度提升黄芩黄酮的稳定性、保存性能和生物利用度，还具有良好的生物相容性和降解性；该产品用于化脓部位可快速清除脓液，能有效抑制细菌对皮肤的侵蚀并进一步达到修复作用，同时保持长效抑菌修复效果。混合凝胶制备方法操作方便，具有实际应用价值。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术提供了一种具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料，包括天然产物功能化的壳聚糖、聚乙烯醇和手性超分子凝胶因子；所述天然产物功能化的壳聚糖通过含有黄芩黄酮的乙醇溶液与壳聚糖相互作用得到。
[0008]优选地，所述天然产物功能化的壳聚糖、聚乙烯醇和手性超分子的体积比例为5
‑
10:5:0.1
‑
0.3；更优选该比例为5:5:0.1。
[0009]优选地，所述聚乙烯醇(PVA)的浓度为10％(w/v)；所述壳聚糖的浓度为13.33mg/mL,粘度为400mpa
·
s。
[0010]优选地，所述天然产物功能化的壳聚糖的制备方法具体包括：
[0011]称取黄芩根，碾碎后加入有机溶剂，超声处理，过滤后收集滤液，然后减压浓缩，所
得浓缩液加入壳聚糖的醋酸溶液中，搅拌反应，即得。
[0012]优选地，所述黄芩根和有机溶剂的混合固液比为10g：40mL；所述有机溶剂为乙醇；所得浓缩液中的黄芩提取物中含有较高浓度的黄芩黄酮；
[0013]所述壳聚糖的醋酸溶液中，壳聚糖的质量体积浓度为2％(w/v)，采用的溶剂为体积浓度2％的醋酸水溶液(v/v)；
[0014]所述搅拌反应的温度为85℃、12
‑
16h。
[0015]优选地，所述手性超分子凝胶因子为1,4
‑
苯甲酰胺二苯丙酰胺一缩二乙醇，为如下式所示的LB3或DB3的结构中的至少一种：
[0016][0017]优选地，所述1,4
‑
苯甲酰胺二苯丙酰胺一缩二乙醇的制备方法包括以下步骤：
[0018]S1、将1
‑
羟基苯并三唑(HOBT)充分溶解至Boc
‑
苯丙氨酸(L型或D型)的二氯甲烷溶液，再加入二甘醇胺，完全溶解后加入1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(EDCI)，搅拌反应，得粗产物Boc
‑
苯丙酰胺一缩二乙醇；
[0019]S2、将步骤S1的粗产物依次通过饱和的柠檬酸溶液、碳酸氢钠溶液和饱和食盐水萃取，有机相干燥除水后减压浓缩，随后重结晶，得产物Boc
‑
苯丙酰胺一缩二乙酰胺；
[0020]S3、将三氟乙酸加入Boc
‑
苯丙酰胺一缩二乙酰胺的二氯甲烷溶液中反应，再加入甲醇终止反应后，减压干燥得氨基苯丙酰胺一缩二乙醇；
[0021]S4、在氨基苯丙酰胺一缩二乙醇的二氯甲烷溶液中加入三乙胺，随后加入1,4
‑
苯二甲酰氯，搅拌反应，减压抽滤，洗涤，即得1,4
‑
苯甲酰胺二苯丙酰胺一缩二乙醇。
[0022]优选地，步骤S1中，所述Boc
‑
苯丙氨酸为Boc
‑
L
‑
苯丙氨酸或Boc
‑
D
‑
苯丙氨酸，
[0023]由此对应合成的终产物为LB3或DB3；
[0024]所述1
‑
羟基苯并三唑、Boc
‑
苯丙氨酸、二甘醇胺和1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:1:1.1:2；
[0025]所述将1
‑
羟基苯并三唑充分溶解至Boc
‑
苯丙氨酸的二氯甲烷溶液后需要冷却至0℃然后再进行后续的操作；
[0026]所述搅拌反应的时间为12
‑
16h，搅拌速度为30r/min。
[0027]优选地，步骤S2中，所述饱和柠檬酸溶液、碳酸氢钠溶液和食盐水的体积与反应液体积相同，且各萃取三遍；
[0028]所述重结晶采用的良性溶剂为乙酸乙酯、不良性溶剂为石油醚；结晶析出后，需冷冻过夜，静置析晶，然后减压抽滤烘干。
[0029]优选地，步骤S3中，所述Boc
‑
苯丙酰胺一缩二乙酰胺、二氯甲烷、三氟乙酸和甲醇的比例为1:1.85:1.11:18.5(n:v:v:v)；所述反应温度为0℃，反应时间为90min；
[0030]步骤S4中，所述氨基苯丙酰胺一缩二乙醇与1,4
‑
苯二甲酰氯的摩尔比为2.08:1；
[0031]所述搅拌反应具体为：先在0℃下反应1h，然后升至室温反应12
‑
16h；
[0032]所述洗涤的步骤依次采用二氯甲烷、乙醇和水进行洗涤。
[0033]本专利技术还提供了一种具有抗菌促修复功能的手性水凝胶辅料的制备方法，包括以下步骤：
[0034]将天然产物功能化的壳聚糖以一定比例与聚乙烯醇共组装后，再与一定浓度的手性超分子凝胶因子共组装，所得产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料，其特征在于，包括天然产物功能化的壳聚糖、聚乙烯醇和手性超分子凝胶因子；所述天然产物功能化的壳聚糖通过加热搅拌将黄芩提取物逐滴加入至壳聚糖的水溶液中得到。2.根据权利要求1所述的具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料，其特征在于，所述天然产物功能化的壳聚糖的制备方法具体包括：称取黄芩根，碾碎后加入有机溶剂，超声处理，过滤后收集滤液，然后减压浓缩，所得浓缩液加入壳聚糖的热醋酸溶液中，搅拌反应，即得。3.根据权利要求2所述的具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料，其特征在于，所述黄芩根和有机溶剂的混合固液比为10g：40mL；所述有机溶剂为乙醇；所得浓缩液中含有较高浓度的黄芩黄酮；所述壳聚糖的醋酸溶液中，壳聚糖的质量体积浓度为2％，所用溶剂为质量体积浓度2％的醋酸水溶液；所述搅拌反应的温度为85℃、反应时间为12
‑
16h。4.根据权利要求1所述的具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料，其特征在于，所述手性超分子凝胶因子为1,4
‑
苯甲酰胺二苯丙酰胺一缩二乙醇，为如下式所示的LB3或DB3的结构中的至少一种：5.根据权利要求4所述的具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料，其特征在于，所述1,4
‑
苯甲酰胺二苯丙酰胺一缩二乙醇的制备方法包括以下步骤：S1、将1
‑
羟基苯并三唑充分溶解至Boc
‑
苯丙氨酸的二氯甲烷溶液，再加入二甘醇胺，完全溶解后加入1
‑
乙基
‑3‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐，搅拌反应，得粗产物Boc
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苯丙酰胺一缩二乙醇；S2、将步骤S1的粗产物依次通过饱和的柠檬酸溶液、碳酸氢钠溶液和饱和食盐水萃取，有机相干燥除水后减压浓缩，随后重结晶，得产物Boc
‑
苯丙酰胺一缩二乙酰胺；S3、将三氟乙酸加入Boc
‑
苯丙酰胺一缩二乙酰胺的二氯甲烷溶液中反应，再加入甲醇终止反应后，减压干燥得氨基苯丙酰胺一缩二乙醇；S4、在氨基苯丙酰胺一缩二乙醇的二氯甲烷溶液中加入三乙胺，随后加入1,4
‑
苯二甲
酰氯，搅拌反应，减压抽滤，洗涤，即得1,4
‑
苯甲酰胺二苯丙酰胺一缩二乙醇。6.根据权利要求5所述的具有抗菌促修复功能的手性水凝胶敷料，其特征在于，步骤S1中，所述Boc
‑
苯丙氨酸为Boc
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【专利技术属性】
技术研发人员：冯传良，孙萌，彭诗乔，窦晓秋，赵常利，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：