一种抗菌水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种抗菌水凝胶及其制备方法和应用，涉及生物医药领域。该水凝胶包括水凝胶溶液、药物载体和药物活性成分，制备原料包括：3份

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医药领域，特别是涉及一种抗菌水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]全身感染是严重烧伤患者主要的死亡原因之一，细菌主要来自于烧伤创面。烧伤创面存在大量毁损及失活组织，是细菌繁殖的良好场所，可导致全身侵袭性感染。而皮肤组织经烧伤后可释放TNFα等炎性细胞因子，并产生一种脂蛋白复合物的毒性物质“烧伤毒素”，对多种脏器组织细胞均具有直接损害作用；不仅如此，烧伤坏死组织还能激活巨噬细胞、淋巴细胞及中性粒细胞等炎性细胞，释放氧自由基、溶酶体酶、白三烯及细胞因子等对组织细胞有损害作用的介质。因此，如何能够有效抑菌的同时抑制炎症反应是当下治疗烧伤创面的首要问题。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本专利技术提供一种抗菌水凝胶，该抗菌水凝胶能够有效抑菌。
[0004]本专利技术提供了一种抗菌水凝胶，包括水凝胶溶液、药物载体和药物活性成分，所述水凝胶溶液的制备原料包括以下重量份比的成分：
[0005][0006]所述QCSG通过以下制备方法制备得到：将壳聚糖季铵盐溶于水，滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应，过滤，取滤液，透析，冻干，得到QCSG；
[0007]所述rColMA的制备方法包括以下步骤：将重组胶原蛋白溶于水，滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应，透析，冻干，得到rColMA。
[0008]QCSG具有良好的抗菌性、成膜性、阳离子吸附性、吸湿保湿性、絮凝性、抗静电性，rColMA具有良好的水溶性和较低的致敏性。壳聚糖季铵盐是海洋生物壳聚糖经化学改性修饰而制得的壳聚糖高级衍生物，具有良好的水溶性其吸湿性强相容性好、可生物降解，其抗菌性能优于壳聚糖及其它壳聚糖衍生物，壳聚糖季铵盐加入甲基丙烯酸缩水甘油酯会引入光交联基团(C＝C)，制备得到的QCSG在光引发剂和紫外光的条件下，可以形成水凝胶；重组胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，为大多数组织提供基本结构和机械支持，广泛应用于组织工程、伤口愈合、骨和神经再生等领域。
[0009]在其中一个实施例中，所述水凝胶溶液的制备原料包括以下重量份比的成分：
[0010][0011]在其中一个实施例中，所述QCSG的制备方法中，所述滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应的反应温度为50℃
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60℃，反应时间为4小时
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6小时，所述滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯的滴加速度为每25
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35s滴加1滴；所述rColMA的制备方法中，所述滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应的反应温度为22℃
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28℃，反应时间为4小时
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6小时，所述滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯的滴加速度为每25
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35s滴加1滴。
[0012]在其中一个实施例中，所述药物载体在所述水凝胶溶液中的工作浓度为18
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22μg/mL，所述药物活性成分在所述水凝胶溶液中的工作浓度为3
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4mg/mL。
[0013]所述工作浓度为上述成分在使用时能够达到预期效果的浓度，可以理解的，本领域技术人员在配制上述水凝胶溶液时，可以配制浓度更高的母液或者储备液，待使用时再稀释，所述母液或者储备液及其浓度均在本专利技术的保护范围之内。
[0014]在其中一个实施例中，所述药物载体为Ag@MOF，所述Ag@MOF通过以下制备方法制备得到：将CD
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MOF加入硝酸银乙腈溶液，搅拌，干燥，离心，洗涤，冻干，得到Ag@MOF；
[0015]所述药物活性成分为Lip@AS，所述Lip@AS通过以下制备方法制备得到：采用薄膜分散法制备脂质体，加入积雪草苷，超声，得到Lip@AS。
[0016]金属
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有机骨架(MOFs)作为优良的药物载体，负载Ag后具有抗菌性为对抗致病性细菌感染提供了新的策略，Ag@MOF纳米复合材料具有高效的金属离子释放能力和强大的光热转换效应，在上述抗菌水凝胶中能发挥协同杀菌的作用，通过将Ag@MOF负载水凝胶内部，从而实现缓控释，减少药物的失效进而达到更好的抗菌效果；积雪草苷(AS)是一种有机化合物，具有促进创伤愈合的作用，可用于治疗外伤、手术创伤、烧伤、疤痕疙瘩及硬皮病，将积雪草苷负载与脂质体(Lip)，能使Lip@AS具备促进创伤愈合作用的同时，具有较高的生物相容性和安全性，通过将积雪草苷(AS)负载脂质体内部，实现了AS在水凝胶中的缓慢释放，避免了药物的失效和加强抗炎效果。采用上述原料制备得到的水凝胶，同时具有抗炎和抗菌效果，该水凝胶负载了脂质体与超细纳米结构，可注射器注射和可编程释放药物，通过可调的超分子相互作用控制药物的释放，独立于药物的大小和物理化学性质，正交调节多种药物的释放行为，这种模块化、可扩展和易于管理的水凝胶材料将使各种治疗方法的可调释放成为可能，从而开发出改善人类健康的有效治疗方法。
[0017]在其中一个实施例中，所述Ag@MOF的制备方法中，所述搅拌的时间为10小时
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14小时，所述干燥的温度为95℃
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105℃。
[0018]在其中一个实施例中，所述Lip@AS的制备方法中，所述薄膜分散法包括：将卵磷脂和胆固醇溶于乙酸乙酯，通过旋转蒸发法挥干乙酸乙酯，得到脂质体。
[0019]本专利技术还提供了所述抗菌水凝胶的制备方法，该制备方法包括以下步骤：将rColMA溶于溶剂，加入QCSG、光引发剂，照射紫外光，得到水凝胶溶液；将药物载体、药物活
性成分与水凝胶溶液混合，得到抗菌水凝胶。
[0020]在其中一个实施例中，所述紫外光的波长为300nm
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400nm，所述紫外光的照射时间为20s
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40s。
[0021]本专利技术还提供了所述抗菌水凝胶在制备抗菌药物中的应用
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]本专利技术提供了一种抗菌水凝胶，该抗菌水凝胶的水凝胶溶液的原料包括QCSG、rColMA和光引发剂，其中，QCSG具有良好的抗菌性、成膜性、阳离子吸附性、吸湿保湿性、絮凝性、抗静电性，rColMA具有良好的水溶性和较低的致敏性，制备得到的抗菌水凝胶能够有效抑菌，具有优异的抗菌抗炎性，有望成为抗生素的替代品，同时该抗菌水凝胶生物相容性更好，并因其具有合适的溶胀率、稳定的流变性能、缓慢的生物降解性、适当的力学性能和药物的持续释放等特性，可以广泛的应用于载药系统。
附图说明
[0024]图1为实验例1电镜检测中LIP@AS脂质体的TEM图；
[0025]图2为实验例1电镜检测中Ag@MOF的TEM图；
[0026]图3为实验例1核磁检测中rCol、rColMA的核磁氢谱图；
[0027]图4为实验例1核磁检测中QCS、QCSG的核磁氢谱图；
[0028]图5为实验例2外观检测中水凝胶成胶示意图；
[0029]图6为实验例3电镜检测中水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌水凝胶，其特征在于，包括水凝胶溶液、药物载体和药物活性成分，所述水凝胶溶液的制备原料包括以下重量份比的成分：所述QCSG通过以下制备方法制备得到：将壳聚糖季铵盐溶于水，滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应，过滤，取滤液，透析，冻干，得到QCSG；所述rColMA的制备方法包括以下步骤：将重组胶原蛋白溶于水，滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应，透析，冻干，得到rColMA。2.根据权利要求1所述的抗菌水凝胶，其特征在于，所述水凝胶溶液的制备原料包括以下重量份比的成分：3.根据权利要求1所述的抗菌水凝胶，其特征在于，所述QCSG的制备方法中，所述滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应的反应温度为50℃
‑
60℃，反应时间为4小时
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6小时，所述滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯的滴加速度为每25
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35s滴加1滴；所述rColMA的制备方法中，所述滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯进行反应的反应温度为22℃
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28℃，反应时间为4小时
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6小时，所述滴加甲基丙烯酸缩水甘油酯的滴加速度为每25
‑
35s滴加1滴。4.根据权利要求1所述的抗菌水凝胶，其特征在于，所述药物载体在所述水凝胶溶液中的工作浓度为18
‑
22μg/mL，所述药物活性成分在所述水凝胶溶液中的工作浓度为3
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4mg/mL。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：薛巍，郭瑞，刘宗华，冯龙宝，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：