一种抗菌促血管生成的中药水凝胶及其制备方法与应用

本发明涉及一种抗菌促血管生成的中药水凝胶及其制备方法与应用，属于生物材料。

背景技术：

1、由于糖尿病创面处的过量的炎症、细菌感染等原因长时间无法自动恢复其皮肤的功能完整性，从而给患者、社会和卫生保健系统带来负担。2019年，全球约有4.63亿成年人患有糖尿病；这一数字预计到2030年将达到5.78亿。因此，有必要开发不仅起到防止创面进一步损伤和感染的物理屏障的作用，而且加速伤口闭合以促进伤口愈合并减少疤痕形成新型敷料。姜黄素(cur)是一种中草药，通过其免疫调节、降血糖和促血管生成特性，在促进糖尿病慢性伤口愈合方面显示出巨大潜力。然而，其水溶性有限、生物利用度差、化学稳定性差等限制了其临床应用。

2、因此，开发新的cur负载和释放途径以提高其稳定性和生物利用度具有重要意义。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的问题，本申请开发了一种新型水凝胶(简称pcsa水凝胶)，称为聚乙烯醇(pva)-壳聚糖(cs)/海藻酸钠(sa)-cur(pcsa)水凝胶。这种水凝胶是首次制备的，通过利用壳聚糖(cs)和cur在碱/尿素条件下的迈克尔加成反应，强的力学性能、持久抗菌性能、促进内皮细胞迁移、成管等特性，为治疗糖尿病难愈合创面提供一种新型水凝胶敷料。

2、一种抗菌促血管生成的中药水凝胶，其包括按重量份数计的如下组分：

3、pva：                         8～10份；

4、cs/sa-cur预凝胶：             0.2～1.2份；

5、水：                          90～100份。

6、作为优选方案，所述壳cs/sa-cur预凝胶包括按重量份数计的如下组分：

7、

8、

9、作为优选方案，所述碱/尿素混合液包括氢氧化锂、氢氧化钾、尿素和水，其中，氢氧化锂、氢氧化钾、尿素和水的重量比为4.5:7:8:80.5。

10、作为优选方案，所述cs/sa-cur预凝胶的制备方法为：

11、将cs和cur分散到碱/尿素水溶液中，搅拌后加入sa，混匀后在-30～-10℃下静置12h，在室温下解冻后，在-90～-70℃下静置24h，在室温下解冻，记为一次冷冻-解冻循环，经过两次所述冷冻-解冻循环后，在室温下进行离心分离，收集上清得到所述cs/sa-cur预凝胶。

12、一种如前述的抗菌促血管生成的中药水凝胶的制备方法，其包括如下步骤：

13、s1、将pva溶解于90℃的去离子水中，得到均匀透明的pva溶液；

14、s2、将所述cs/sa-cur预凝胶加入pva溶液中，搅拌后进行离心分离，除去不溶物后，在-90～-70℃下冷冻24后，室温解冻2～4h，记为一个循环，重复三次所述循环后，得到所述pcsa水凝胶组合物。

15、通过上述技术方案，cs和sa分子结构中含有丰富的活性氨基、羧基和羟基，而cur结构中含有羰基与羟基，因此在碱性条件下，cs、sa和cur形成共价交联与非公价交联，使cs/sa-cur分子相互缠绕，形成水凝胶前驱体，再将其与pva形成具有抗菌抗氧化促血管生成能力的促进糖尿病创面修复水凝胶。

16、一种如前述的抗菌促血管生成的中药水凝胶在伤口愈合材料中的用途。

17、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

18、(1)通过上述的技术方案得到一种具有透明性能的姜黄素基水凝胶。

19、(2)本发明以pva为主材料，sa、cs为辅材料，天然抗菌剂cur为活性成分，制得具有抗菌抗氧化、促血管生成能力的促进糖尿病创面修复水凝胶，cs与cur的协同作用，使得pcsa水凝胶具有优异抗菌能力，有效保持创面处于无菌环境，避免创面因大量细菌繁殖、粘附造成创面长时间感染，为创面愈合营造有利的愈合条件。其次sa分子链与cs/cur分子链相互缠绕，使得cur持续缓慢释放，达到长时间抗菌。

20、(3)本发明制备的pcsa水凝胶具有强的力学性能，适宜的力学性能以保障患者日常活动，避免因患者在活动导致水凝胶破裂，伤口暴露在空气而细菌感染。

21、(4)本发明制备的pcsa水凝胶中各成分均为生物相容性好的纯天然材料，而且制备流程方法简单、易操作，活性成分快速缓慢释放，可以在创面处产生快速响应，缩短创面愈合时间，提高患者幸福指数。

技术特征：

1.一种抗菌促血管生成的中药水凝胶组合物，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：

2.如权利要求1所述的抗菌促血管生成的中药水凝胶组合物，其特征在于，所述cs-sa-cur预凝胶包括按重量份数计的如下组分：

3.如权利要求2所述的抗菌促血管生成的中药水凝胶组合物，其特征在于，所述碱/尿素混合液包括氢氧化锂、氢氧化钾、尿素和水，其中，氢氧化锂、氢氧化钾、尿素和水的重量比为4.5:7:8:80.5。

4.如权利要求2所述的抗菌促血管生成的中药水凝胶组合物，其特征在于，所述cs-sa-cur预凝胶的制备方法为：

5.一种如权利要求1所述的抗菌促血管生成的中药水凝胶组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.一种如权利要求1所述的pcsa水凝胶组合物在伤口愈合材料中的用途。

技术总结
本发明提供了一种新型水凝胶，称为聚乙烯醇(PVA)‑壳聚糖(CS)/海藻酸钠(SA)‑姜黄素(Cur)(PCSA)透明水凝胶。这种水凝胶是首次制备的，通过利用壳聚糖(CS)和Cur在碱/尿素条件下的迈克尔加成反应，表现出强的力学性能、持久抗菌性能、促进内皮细胞迁移、成管等特性，为治疗糖尿病难愈合创面提供一种新型水凝胶敷料。

技术研发人员：范先谋,陈翠平,苏志宏,史玉仓,张培华
受保护的技术使用者：广东医科大学附属医院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1