一种负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶，包括1

【技术实现步骤摘要】
一种负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于医药领域，尤其涉及一种负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]据统计，每年有数百万因创伤、疾病或外科手术引起的慢性伤口需要治疗，而开放、潮湿和渗出的伤口会为金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、链球菌等细菌定植提供了完美的环境，从而易引发伤口感染。从古至今，预防伤口细菌感染和抗感染一直是慢性伤口治疗中亟待解决的临床难题。
[0003]目前临床治疗中，纱布和胶粘绷带等伤口敷料可用于吸收组织渗出物和隔离外界以达到预防伤口细菌感染的目的。此外，口服或静脉滴注抗生素是治疗细菌感染伤口的主要策略。然而，随着抗生素的大规模和不合理使用，耐药菌株层出不穷，使得患者伤口迁延不愈且病死率较高，其中耐甲氧西林金葡菌(Methicillin
‑
resistant S.aureus，MRSA)危害最大。因此，寻找一种具有甲氧西林金葡菌抗菌活性的新型非抗生素伤口敷料，以提升慢性伤口的愈合效果，显得尤其重要。
[0004]近年来，纳米粒子因其出色的物理化学特性，如高表面反应性、超小尺寸、高水溶性和生物相容性好等独特优势，已成为控制细菌感染和克服抗生素耐药性的替代工具。然而，它们仍存在一定的缺陷：1)大多数纳米粒子属于金属材料，成本较高，毒性大；2)制备过程复杂；3)毒性问题，纳米粒子主要通过光动力学以产生活性氧(ROS)发挥抗菌作用，而活性氧也可对正常组织造成不可逆转的损害；4)单纯的纳米粒子抗菌剂大多是液体状态，不能充当伤口敷料，满足吸收组织渗出物和隔离外界的优势。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种基于色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶及其制备方法和应用。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0007]一种负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶，以质量浓度计，包括以下组分：1
‑
4wt％的甘草酸、0.005
‑
0.05wt％的色氨酸碳量子点和余量的双蒸水。
[0008]甘草酸作为甘草中含量最高的指标性成分，其占总提取物的3.63％
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13.06％，甘草酸由疏水的18β
‑
甘草次酸和两个亲水葡萄糖醛酸组成。天然的甘草酸分子在水中将亲水的葡萄糖基排列在外侧，而疏水的三萜骨架排列在内侧，在水中自组装形成右手螺旋纤维，甘草酸纤维再进一步缠绕最终形成水凝胶网络结构；除了具有独特的理化功能特性外，甘草酸具有药物吸收增强作用和抗多药耐药机制，可以作为药物递送系统中的载体材料，此外，甘草酸更具有抗病毒、抗炎和抗菌等多种功效，尤其可通过抑制生物膜形成发挥抗MRSA活性作用。因此，本专利技术采用甘草酸作为载体包封色氨酸碳量子点，负载色氨酸碳量子点的
甘草酸水凝胶可显著加速MRSA感染模型小鼠的伤口愈合。
[0009]作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种上述的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)将色氨酸、山梨糖醇溶于双蒸水中并混合均匀，然后将混合物转移至高压反应釜中进行水热反应，水热完成后，获得色氨酸碳量子点溶液；
[0011](2)将甘草酸溶解于双蒸水中，并加入步骤(1)中制备的色氨酸碳量子点溶液，搅拌均匀，离心，然后置于室温条件下凝胶化，得到负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶。
[0012]上述的制备方法，优选的，步骤(1)中，色氨酸和山梨糖醇的质量比为1:5。
[0013]上述的制备方法，优选的，步骤(1)中，水热反应的温度为100
‑
200℃，水热反应的时间为10
‑
20h。
[0014]上述的制备方法，优选的，步骤(2)中，离心的转速为3000
‑
5000rpm，离心的时间为5
‑
10min。
[0015]上述的制备方法，优选的，步骤(2)中，凝胶化的时间为5
‑
10min。
[0016]作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种基于负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶伤口敷料，由上述的或者由上述制备方法制备获得的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶制备而成。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0018](1)本专利技术的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶由色氨酸与山梨糖醇两种天然碳源作为原材料，可通过一步法合成，其生物相容性好、易获取、成本低、制备简单，可高效抑制MRSA和炎症反应。
[0019](2)本专利技术的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶中采用的甘草酸易获取、成本低、可降解、具有良好生物相容性和超分子组装体的构筑基元，将其作为载体包封色氨酸碳量子点，制备出的水凝胶可显著加速MRSA感染模型小鼠的伤口愈合。
[0020](3)本专利技术的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶毒性小，制备工艺简单。
[0021](4)本专利技术的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶为一种可注射、自愈性好的的活性伤口敷料，极具有临床价值；其不仅满足了传统的伤口敷料吸收组织渗出物并通过覆盖伤口区域与外界隔离的主要功能，而且可负载具有高效抗MRSA和抗炎特性的色氨酸碳量子点并达到完全释放真正影响伤口的微环境；更为关键的是，该负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶结合了甘草酸和色氨酸碳量子点均具有抗菌的特点，在抑制MRSA活性方面发挥协同作用，明显促进MRSA感染伤口模型小鼠的愈合。
附图说明
[0022]图1是色氨酸碳量子点的红细胞溶血性评估；
[0023]图2是CCK8法评估色氨酸碳量子点的细胞毒性：(a)人脐静脉内皮细胞，(b)人皮肤成纤维细胞；
[0024]图3是甘草酸的水凝胶与本专利技术实施例中制备的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶电镜图；
[0025]图4
‑
7是甘草酸的水凝胶与本专利技术实施例中制备的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶流变表征图；
[0026]图8是本专利技术实施例中制备的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶的自愈性评估图；
[0027]图9是本专利技术实施例中制备的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶的可注射性评估图；
[0028]图10是色氨酸碳量子点的体外抗菌性评估图；
[0029]图11是本专利技术实施例中负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶的抗菌作用图；
[0030]图12是本专利技术实施例中负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶中的色氨酸碳量子点累计释放曲线；
[0031]图13是本专利技术实施例中负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶促进MASR感染伤口模型小鼠的伤口愈合情况：(A)MASR感染伤口模型小鼠治疗过程的示意图；(B)拍摄照片记录伤口愈合情况；(C)不同处理组伤口愈合面积率。
具体实施方式
[0032]为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶，其特征在于，以质量含量计，包括以下组分：1
‑
4wt％的甘草酸、0.005
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0.05wt％的色氨酸碳量子点和余量的双蒸水。2.一种如权利要求1所述的负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将色氨酸、山梨糖醇溶于双蒸水中并混合均匀，然后将混合物转移至高压反应釜中进行水热反应，水热完成后，获得色氨酸碳量子点溶液；(2)将甘草酸溶解于双蒸水中，并加入步骤(1)中制备的色氨酸碳量子点溶液，搅拌均匀，离心，然后置于室温条件下凝胶化，得到负载色氨酸碳量子点的甘草酸水凝胶。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，色氨酸和山梨糖醇的质量比为1:5。...

【专利技术属性】
技术研发人员：付翔杰，郭鸣明，李宁，倪雅琼，王杨，王冠辰，姚润，严丹阳，
申请(专利权)人：中南大学湘雅医院，
类型：发明
国别省市：