System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种抗菌促修复可注射温敏水凝胶及其制备方法与应用技术_技高网

一种抗菌促修复可注射温敏水凝胶及其制备方法与应用技术

技术编号:41184734 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-07 22:17
本发明专利技术提供了一种抗菌促修复可注射温敏水凝胶及其制备方法与应用,属于水凝胶材料技术领域。本发明专利技术的抗菌促修复可注射温敏水凝胶的制备方法包括以下步骤:(1)以带甲氧基封端的mPEG‑NH<subgt;2</subgt;为引发剂,以L‑Ala‑NCA和L‑Phe‑NCA为单体进行开环聚合,制备得到PEG‑PAF聚合物;(2)取PEG‑PAF聚合物溶液,加入EDC/NHS进行羧基活化,然后向其中加入姜黄素进行反应,反应结束后透析,透析后的产物进行冷冻干燥,得到中间产物PEG‑PAF‑Cur;(3)将百里香醌溶液与PEG‑PAF‑Cur溶液混合后于搅拌下进行反应,反应结束后透析,冷冻干燥,即得所述抗菌促修复可注射温敏水凝胶。本发明专利技术获得的可注射温敏水凝胶的成胶温度为30℃,成胶效果好,能够很好用于皮肤伤口敷料,另外,该水凝胶的抗菌性和促伤口修复效果优异。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医用水凝胶材料,具体涉及一种抗菌促修复可注射温敏水凝胶及其制备方法与应用


技术介绍

1、皮肤组织是人体最大和暴露在最外层的器官,起着保护身体免受外界环境侵害的作用。然而,皮肤组织在烧伤、事故和手术后可能留下伤口,导致保护屏障功能受损,容易被细菌感染。特别是,尽耐药性(mdr)细菌的伤口感染是一个严峻的问题。例如,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)就是一个典型的例子,它是一种具有高度传染性和致命性的细菌,作为一种主要的mdr病原体引起了人们的关注。此外,感染的伤口产生过多的活性氧(ros)可能会改善促炎症细胞因子的分泌,导致不可逆的细胞损伤和长时间的炎症。因此,感染mdr细菌的伤口往往难以修复,严重影响了患者的健康,甚至威胁到患者的生命。

2、考虑到mdr细菌感染伤口的复杂性,理想的伤口敷料应具有减轻炎症、促进血管生成、抑制细菌感染、促进组织再生等多种功能。迄今为止,各种生物材料,包括活细胞生物组织、纳米纤维、水凝胶和海绵已经被开发出来,以促进细菌感染伤口的修复。此外,大量的抗菌纳米材料,包括金属和碳纳米材料(金、氧化铜、氧化锌)作为抗生素的替代品出现,而它们由于其非生物降解性或有限的生物相容性而受到内在限制。考虑到mdr细菌感染的伤口愈合的复杂性,开发新型生物相容性生物材料用于创面愈合是非常理想的。

3、水凝胶因其在保持湿润环境、吸收组织渗出物、类似细胞外基质(ecm)的柔软机械强度、原位封装药物等方面的优势而备受瞩目。注射用水凝胶具有较高的耐久性和微创的植入过程,理想地满足了细胞迁移和增殖的良好生物和分子整合的需要,显示了促进伤口愈合的前景。近年来,研究人员更加关注利用弱相互作用(范德华力、氢键、π-π堆积、疏水相互作用等)来介导分子的自组装,构建物理交联的水凝胶是另一种常见的策略。

4、例如,超分子水凝胶是由具有抗炎活性的三萜类化合物在乙醇-水混合溶剂中通过三种不同的非共价相互作用(化合物骨架之间的范德华力、烯烃部分之间的π-π相互作用和含氧基团之间的氢键相互作用)组装制备的,实现了伤口愈合的功效增强。以布洛芬为基础,通过静电作用和氢键制备了超分子水凝胶,显示出良好的抗炎活性,在抗炎药物的局部输送领域具有临床转化的潜力。

5、然而,目前大多数基于水凝胶的伤口愈合材料往往受到细菌感染的影响,而水凝胶容易受到mdr细菌感染。因此,为了有效地治疗mdr细菌感染的伤口,现有水凝胶材料的抗菌性和促修复效果仍然有待进一步加强。

6、光动力疗法(pdt)是一种公认的疗法,由于其对细菌部位的选择性高,副作用小等优点,已被用于治疗多种细菌。而天然光敏剂,如百里香醌(tq),具有更好的生物相容性。tq作为黑穗藻的主要活性成分,具有多种药理作用,如免疫调节、抗癌、抗炎、抗哮喘和抗氧化作用。此外,tq在治疗细菌感染方面具有良好的潜力,但由于其疏水性(1.83g·l-1)和生物利用度差,其临床部署受到阻碍。

7、peg-paf水凝胶是一种温敏水凝胶,采用温敏水凝胶来负载光敏药物,可实现水凝胶的可注射性以及光动力疗效,更好发挥水凝胶的疗效。然而,现有的peg-paf水凝胶材料的成胶温度普遍在37℃左右,存在成胶温度较高,成胶效果较差的问题,在用于伤口促修复时的效果较差。

8、因此,如何增加现有水凝胶材料的抗菌特性和伤口修复特性,并能够显著降低温敏水凝胶材料的成胶温度,提升其成胶效果,更好发挥其治疗伤口和抗感染的目的,成为亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术就是为了解决上述技术问题,从而提供一种抗菌促修复可注射温敏水凝胶及其制备方法与应用。本专利技术的技术目的在于:一方面提升现有可注射水凝胶针对伤口治疗时的抗菌和促修复特性;另一方面降低现有温敏水凝胶材料的成胶温度,提升成胶效果,从而更好发挥其用于伤口修复的疗效。

2、为了实现上述技术目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、本专利技术首先提供了一种抗菌促修复可注射温敏水凝胶的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)以带甲氧基封端的mpeg-nh2为引发剂,以l-ala-nca和l-phe-nca为单体进行开环聚合,制备得到peg-paf聚合物;

5、(2)取peg-paf聚合物溶液,加入edc/nhs进行羧基活化,然后向其中加入姜黄素进行反应,反应结束后透析,透析后的产物进行冷冻干燥,得到中间产物peg-paf-cur;

6、(3)将百里香醌溶液与peg-paf-cur溶液混合后于搅拌下进行反应,反应结束后透析,冷冻干燥,即得所述抗菌促修复可注射温敏水凝胶。

7、本专利技术提供的制备方法,是将温敏水凝胶peg-paf与tq(百里香醌)和cur(姜黄素)进行结合,设计并制备了一种多功能水凝胶(tq@peg-paf-cur)。与peg-paf水凝胶(37℃)相比,tq@peg-paf-cur的溶胶-凝胶转变温度下降到30℃,因为水凝胶内有很强的氢键,有利于创面隔离。在蓝光激发下,tq@peg-paf-cur产生大量的单线态氧和羟基自由基,通过光动力疗法对mdr细菌显示出快速和高效的抗菌能力。此外,该水凝胶可以逆转氧化的伤口微环境,并抑制促炎症细胞因子的表达。因此,tq@peg-paf-cur水凝胶可以快速覆盖创面,用蓝光激发破坏mdr细菌,重塑伤口微环境,从而加速伤口愈合。

8、而根据本专利技术的研究结果显示,当选择同样具有温敏特性的tq@peg-paf水凝胶和peg-paf-cur水凝胶时,其成胶温度高于35℃,同时这两种水凝胶的抗菌效果和促进伤口修复的效果均明显低于tq@peg-paf-cur水凝胶。因此,本专利技术中选择的tq和cur与温敏水凝胶peg-paf的结合,使得tq和cur二者之间产生的协同增效的作用,显著提升了复合水凝胶的疗效。

9、进一步的是,步骤(1)中l-ala-nca单体和l-phe-nca单体的摩尔比为1:1~3。

10、进一步的是,步骤(1)中引发剂与l-ala-nca单体的摩尔比为0.01~0.05:1。

11、进一步的是,步骤(2)中peg-paf聚合物与姜黄素的重量比为10:0.1~1。

12、进一步的是,步骤(2)中反应的温度为25~30℃,反应时间为24h。

13、进一步的是,步骤(3)中百里香醌与peg-paf-cur的重量比为0.01~1:1。

14、进一步的是,步骤(2)中羧基活化的时间为24h。

15、进一步的是,步骤(3)中混合搅拌反应的时间为12h。

16、本专利技术的目的之二是提供由如上方法制备得到的抗菌促修复可注射温敏水凝胶。

17、本专利技术的目的之三是提供如上所述的抗菌促修复可注射温敏水凝胶在制备抗菌伤口敷料方面的应用。

18、本专利技术的有益效果如下:

19、(1)本专利技术制备得到了一种成胶温度低、成胶效果好的可注射温敏水凝胶,其成胶温度可低至30℃本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抗菌促修复可注射温敏水凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中L-Ala-NCA单体和L-Phe-NCA单体的摩尔比为1:1~3。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中引发剂与L-Ala-NCA单体的摩尔比为0.01~0.05:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中PEG-PAF聚合物与姜黄素的重量比为10:0.1~1。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中反应的温度为25~30℃,反应时间为24h。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中百里香醌与PEG-PAF-Cur的重量比为0.01~1:1。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中羧基活化的时间为24h。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中混合搅拌反应的时间为12h。

9.由权利要求1-8任一项所述方法制备得到的抗菌促修复可注射温敏水凝胶。

10.权利要求9所述的抗菌促修复可注射温敏水凝胶在制备抗菌伤口敷料方面的应用。

...

【技术特征摘要】

1.一种抗菌促修复可注射温敏水凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中l-ala-nca单体和l-phe-nca单体的摩尔比为1:1~3。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中引发剂与l-ala-nca单体的摩尔比为0.01~0.05:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中peg-paf聚合物与姜黄素的重量比为10:0.1~1。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中反...

【专利技术属性】
技术研发人员:卢敏赵岗
申请(专利权)人:上海市伤骨科研究所
类型:发明
国别省市:

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