【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水凝胶材料和伤口修复，涉及一种促进伤口快速愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶及制备方法。
技术介绍
1、皮肤作为人体的保护屏障极易受到伤害，造成急性损伤和局部感染。皮肤的伤口愈合是一个复杂过程，涉及多种细胞、生长因子、介质和血管之间的相互作用。水凝胶，尤其是可注射水凝胶，具有与皮肤相似的柔软度、不规则形状填充性，是一种具有应用前景的伤口敷料。透明质酸作为一种天然高分子，可促进细胞增殖和迁移，在伤口愈合中得到广泛应用[adv.funct.mater.,2023:2300710]。研究还表明，温热疗法可通过促进血液灌注和内皮细胞增殖促进血管生成和组织再生。因此，透明质酸及衍生物-光热剂组成的复合水凝胶获得了蓬勃的发展[biomaterials,2023,295:122029][int.j.biol.macromol.,2022,210:218-232.]。由于复合水凝胶与伤口部位的粘附性差，通常利用儿茶酚改性透明质酸，然而，儿茶酚接枝率通常较低，导致水凝胶成胶时间长(≥10s)[adv.funct.mater.,2013,23(14):1774-1780.][中国专利,zl201710497139.5,2017.11.03.]，粘附强度弱(≤2kpa)[adv.funct.mater.,2015,25(25):3814-3824.]，难以为伤口提供稳定的物理屏障，阻碍了伤口的快速愈合。
2、综上所述，目前还缺乏兼具成胶时间短、粘附强度高、稳定光热效应的复合水凝胶。该水凝胶的研发对促进伤口快速愈合，特
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种促进伤口愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶及制备方法。本专利技术能够制备兼具高粘附强度、成胶时间快的可注射水凝胶，结合多巴胺改性的碳微球稳定的高光热效果，该水凝胶可抗炎、促进血管生成和表皮重塑，并促进伤口愈合。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、一种促进伤口愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶，所述的可注射水凝胶由辣根过氧化物酶和过氧化氢诱导酚羟基的氧化偶联形成。其中，辣根过氧化物酶和过氧化氢反应产生的酚羟基能够引发水凝胶交联，缩短成胶时间，两者反应产生的氧气可增加组织氧合，促进血管生成。所述的酚羟基来自于多巴胺改性的透明质酸、多巴胺改性的碳微球和单宁酸，丰富的酚羟基可通过自由基引发交联反应加速水凝胶形成(通过增加交联位点缩短凝胶时间)，并可通过形成共价键和氢键增强水凝胶与皮肤的粘附强度，有利于伤口修复。此外，改性后的碳微球被锚定在水凝胶网络中，具有良好的分散性和光热效应。
4、一种促进伤口愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶及制备方法，包括以下步骤：
5、第一步，碳微球的制备及改性
6、1.1)将去离子水、乙醇和氨水混合后，加入材料a，磁力搅拌使其充分溶解得到混合溶液。随后在混合溶液中加入甲醛溶液，超声处理。通过真空抽滤分离产物，并清洗产物，除去未反应的化合物，真空干燥产物，得到黄色微球。在氮气保护下将黄色微球置于管式炉中热解，其中热解温度为300～1300℃，热解时间为0.5～8h，最后自然冷却，得到碳微球。所述的材料a包括单宁酸、没食子酸、邻苯二酚、邻苯三酚、间苯二酚、间苯三酚其中一种或两种以上混合物。所述的混合溶液中各物质浓度分别为乙醇5～60％(v/v)、氨水0.01～10％(v/v)，材料a0.05～5％(w/v)，材料a与甲醛的摩尔比5:1～1:5。
7、所述步骤1.1)中，所述的超声处理功率为100～700w，超声时间为0.5～20min。所述的真空干燥温度为40～120℃，时间为12～48h。所述的热解升温速率为1～25℃/min。
8、1.2)将盐酸多巴胺溶解到氨水、乙醇和去离子水的混合溶液中，将步骤1.1)中得到的碳微球加入到混合溶液中，超声处理，然后磁力搅拌。反应结束后，离心分离碳微球，并用去离子水和无水乙醇清洗，冷冻干燥后，得到多巴胺改性的碳微球。所述的混合溶液中各物质浓度分别为氨水0.01～10％(v/v)、乙醇5～45％(v/v)、盐酸多巴胺0.01～1.5％(w/v)、碳微球0.01～3％(w/v)。该方法改性的碳微球具有尺寸均匀、表面功能化、良好分散性和高光热效应等优势。一方面，改性的碳微球作为光热剂，通过表面酚羟基与水凝胶分子链上特定官能团的相互作用，使碳微球均匀分散并锚定在水凝胶网络中，并在近红外光照射下对伤口部位产生热刺激。另一方面，改性碳微球表面的酚羟基可加速水凝胶成胶，增强水凝胶的粘附强度。
9、所述步骤1.2)中，所述的超声时间为0.1～8min，所述的磁力搅拌时间为0.5～36h，所述的离心转速为1000～10000rpm。
10、第二步，透明质酸的改性
11、透明质酸的改性基于多巴胺和透明质酸在碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺催化下氨基和羧基之间的偶联反应。
12、2.1)将透明质酸粉末溶解到去离子水中，充分溶解后，加入碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺搅拌并溶解，在溶液中通入氮气，排出溶液中的氧气。所述的溶液中各物质浓度分别为透明质酸0.1～5％(w/v)、碳二亚胺盐酸盐0.01～5％(w/v)，n-羟基琥珀酰亚胺0.01～6％(w/v)，所述的透明质酸分子量为100～1800kda。
13、2.2)将盐酸多巴胺加入到步骤2.1)得到的溶液中，并用盐酸溶液和氢氧化钠溶液调节溶液ph值，得到混合溶液。避光反应后，将上述混合溶液分装到透析袋中，并在不同ph值的去离子水中透析。透析后的溶液在-20℃下冷冻，并置于冷冻干燥机中，得到多巴胺改性的透明质酸。所述的混合溶液中：盐酸多巴胺的浓度为0.1～5％(w/v)、盐酸溶液浓度为0.1～3mol/l，氢氧化钠溶液浓度为0.05～2.5mol/l，ph值为3～10。所述的避光反应时间为1～12h，所述的透析用的溶液ph值为3～8。通过该方法，利用多巴胺改性的透明质酸接枝率高于10％，可提高水凝胶与皮肤之间的粘附强度。
14、第三步，可注射水凝胶的形成
15、3.1)将材料b添加至去离子水中，超声混合均匀，配置溶液a，将材料c添加至去离子水中，超声混合均匀，配置溶液b。所述的材料b包括步骤1.2)中得到的多巴胺改性的碳微球、步骤2.2)中得到的多巴胺改性的透明质酸和单宁酸中的一种或两种以上混合物。所述的材料c包括步骤1.2)中得到的多巴胺改性的碳微球、步骤2.2)中得到的多巴胺改性的透明质酸和单宁酸中的一种或两种以上混合物。材料b和材料c叠加后包括多巴胺改性的碳微球、多巴胺改性的透明质酸和单宁酸三种。所述的多巴胺改性的透明质酸浓度为0.5～10％(w/v)；所述的单宁酸浓度为0.05～5％(w/v)，所述的多巴胺改性的碳微球浓度为5～300μg/ml。
16、3.2)在溶液a中加入浓度为0.5％过氧化氢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种促进伤口愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶，其特征在于：所述的可注射水凝胶由辣根过氧化物酶和过氧化氢诱导酚羟基的氧化偶联形成；其中，辣根过氧化物酶和过氧化氢反应产生的酚羟基能够引发水凝胶交联，缩短成胶时间，两者反应产生的氧气可增加组织氧合。
2.根据权利要求1所述的一种促进伤口愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶，其特征在于：所述的酚羟基来自于多巴胺改性的透明质酸、多巴胺改性的碳微球和单宁酸。
3.根据权利要求1或2所述的促进伤口愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的第二步制备多巴胺改性的透明质酸具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤2.2)混合溶液中：盐酸多巴胺的浓度为0.1～5％(w/v)、盐酸溶液浓度为0.1～3mol/L，氢氧化钠溶液浓度为0.05～2.5mol/L，pH值为3～10；所述的避光
6.根据权利要求3所述的一种透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求3所述的一种透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶的制备方法，其特征在于：
8.根据权利要求3所述的一种透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的步骤3.2)中，过氧化氢溶液与溶液A的体积比为1:9～6:4(v/v)，辣根过氧化物酶浓度为50～1500U/mL，辣根过氧化物酶与溶液B的体积比为1:9～6:4(v/v)。
...【技术特征摘要】
1.一种促进伤口愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶，其特征在于：所述的可注射水凝胶由辣根过氧化物酶和过氧化氢诱导酚羟基的氧化偶联形成；其中，辣根过氧化物酶和过氧化氢反应产生的酚羟基能够引发水凝胶交联，缩短成胶时间，两者反应产生的氧气可增加组织氧合。
2.根据权利要求1所述的一种促进伤口愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶，其特征在于：所述的酚羟基来自于多巴胺改性的透明质酸、多巴胺改性的碳微球和单宁酸。
3.根据权利要求1或2所述的促进伤口愈合的透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种透明质酸/单宁酸/碳微球可注射水凝胶的制备方法，其特征在于，所述的第二步制备多巴胺改性的透明质酸具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的一种透明质酸/单宁酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，金鑫，魏成雄，吴承伟，马建立，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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