一种基于醛基化透明质酸和抗菌七肽的水凝胶敷料及其制备方法

本发明属于水凝胶，具体涉及一种基于醛基化透明质酸和抗菌七肽的水凝胶敷料及其制备方法。

背景技术：

1、由糖尿病、烧烫伤等导致的慢性伤口，其发病率较高、复发性强、缺乏有效治疗手段，已成为亟待解决的临床问题。长期开放的伤口易受金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等病原体入侵，而发生反复的细菌感染，且细菌在皮肤损伤处会形成生物膜抵抗宿主的免疫反应和抗菌治疗，细菌感染还会导致伤口中的i型和iii型胶原蛋白等含量减少，进一步形成慢性伤口。因此，亟需开发新型复合材料以控制慢性伤口处的感染，加快伤口愈合。

2、多功能医用敷料通过局部覆盖、填充以及愈合创面等减轻患者伤口暴露于外界而受感染的风险；公开号为cn106512071a的中国专利文献公开了一种缓释环丙沙星的伤口敷料的制备方法，该发明将pdegma、乳酸己内酯共聚物p(lla-cl)和环丙沙星混合并溶于溶剂中，搅拌，得到静电纺丝液；静电纺丝，得到缓释环丙沙星的伤口敷料；公开号为cn108744014a的中国专利文献公开了一种具有缓释作用抗菌敷料的制备方法，该发明利用抗生素上的羧基与复合型敷料基质上的氨基共价键合形成酰胺键的方式实现抗生素接枝于敷料基质上，敷料基质由羧甲基壳聚糖和大分子胶原蛋白制成，并通过聚合物骨架上酰胺键的缓慢断裂实现敷料中抗生素的缓慢释放；但是，抗炎药、抗生素等的使用，易导致病原体耐药，进而使伤口愈合不甚理想，难以满足慢性伤口临床治疗的需求。

3、另外，一项随机临床研究使用庆大霉素胶原蛋白海绵治疗糖尿病足溃疡，与全身使用抗生素相比，患者的伤口改善无差异(31/43vs.26/45，p＝0.16)(a randomized,controlled study to investigate the efficacy and safety of a topicalgentamicin-collagen sponge in combination with systemic antibiotic therapy indiabetic patients with a moderate or severe foot ulcer infection[j].bmcinfectious diseases.2018,18:361-369.)；另一临床研究使用新一代抗生物膜的强化亲水性纤维含银敷料(爱康肤aquacel extra)治疗难愈伤口，在11周考察期内，仅17％的患者的伤口完全愈合，且22％的患者伤口发生恶化或无好转(clinical impact of an anti-biofilm hydrofiber dressing in hard-to-heal wounds previously managed withtraditional antimicrobial products and systemic antibiotics[j].burns&trauma,2020,8:tkaa004.)。这说明，直接将抗菌药物混入高分子基质中制备的伤口敷料，不一定能达到迅速、持久、安全抗菌或抗炎的目的。

4、抗菌肽(amps)是具有特定氨基酸序列的抗菌生物分子。抗菌肽的正电性使得其更易吸附并聚集于带负电的细菌细胞膜表面，而二级结构则使得抗菌肽可以插入细菌细胞膜的磷脂双分子层并自组装形成孔洞结构，通过破坏病原体的膜完整性而杀死细菌，具有广谱抗菌、低细胞毒性、不易使病原体耐药等优异特性，是传统抗生素的极有前途的替代品。公开号为cn109731130a的中国专利文献公开了一种低温生物3d打印技术制备水凝胶创面敷料的方法，该方法首先制备海藻酸钠/明胶复合水凝胶基质材料，分别将血管内皮生长因子vegf、抗菌肽ll-37载入基质材料后；再通过多喷头低温生物3d打印技术，制备出三维结构创面敷料；最后通过固化工艺及冷冻干燥技术，得到具有稳定三维结构的创面敷料，但是该创面敷料的制备包括固化以及冷冻干燥等后处理工艺，工艺路线耗时、较为复杂，直接将该敷料施用于伤口，无法很好地覆盖微小和深部的伤口。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于醛基化透明质酸和抗菌七肽的水凝胶敷料的制备方法，避免了抗炎药、抗生素等的使用，能够原位成胶，且固化速度快，无需添加交联剂或引发剂，施用方便，制得的基于醛基化透明质酸和抗菌七肽的水凝胶敷料具有较好的生物相容性和抗菌活性。

2、具体采用的技术方案如下：

3、一种基于醛基化透明质酸和抗菌七肽的水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)配制质量浓度为1.5wt％-5wt％的抗菌七肽溶液，所述的抗菌七肽的氨基酸序列为r-w-w-r-w-f-f-nh2(seq id no.1)；配制质量浓度为3wt％-5wt％的醛基化透明质酸溶液，所述的醛基化透明质酸由氧化剂氧化透明质酸得到；

5、(2)将所述的抗菌七肽溶液和所述的醛基化透明质酸溶液分别置于双仓注射器的两个注射器仓中，推进注射，使抗菌七肽溶液和醛基化透明质酸溶液在针筒前端混合挤出，随后原位固化0.5-5min后得到所述的基于醛基化透明质酸和抗菌七肽的水凝胶敷料。

6、本发明选用具有良好的生物相容性、生物降解性、保湿性的透明质酸，通过氧化剂氧化后获得醛基化透明质酸；选用氨基酸序列为r-w-w-r-w-f-f-nh2的特定抗菌七肽，经发明人前期实验探索，发现其与醛基化透明质酸的成胶效果最好，且其具有强力的杀菌性能、较小的细胞毒性以及溶血性；进一步通过醛基和氨基的希夫碱反应，使醛基化透明质酸和抗菌七肽从双仓注射器注射后进行原位交联，一方面施用方便，能够原位成胶，且固化速度快，另一方面，直接将该敷料施用于伤口，可以很好地覆盖微小和深部的伤口，作为医用敷料的应用效果好。

7、具体的，所述的抗菌七肽采用固相多肽合成法制得，从树脂出发，根据其氨基酸序列，依次偶联氨基酸，切割，洗涤，纯化后得到所述的抗菌七肽。

8、优选的，所述的醛基化透明质酸的制备方法为：将透明质酸溶解于水中，加入氧化剂高碘酸钠，室温搅拌下避光反应1-5h，然后加入乙二醇终止反应，将反应产物透析、冷冻干燥后，制备得到所述的醛基化透明质酸。

9、进一步优选的，所述的透明质酸的重均分子量≥1mda。高分子量透明质酸可以使巨噬细胞表型由促炎的mi型向抗炎的mⅱ型进行转化，适于用作辅料的材料。

10、优选的，所述的抗菌七肽溶液、醛基化透明质酸溶液的溶剂选用pbs缓冲溶液、磷酸盐缓冲溶液、tris-盐酸缓冲溶液或hbss缓冲溶液。

11、优选的，原位固化过程的固化温度为36-38℃。该水凝胶在人体温度范围下可快速原位固化，便于施用。

12、优选的，两个注射器仓的推进注射速度相同，抗菌七肽溶液和醛基化透明质酸溶液在针筒前端混合后，醛基化透明质酸与抗菌七肽的质量比为1-2：1。

13、醛基化透明质酸溶液的浓度、抗菌七肽溶液的浓度、醛基化透明质酸与抗菌七肽的比例等参数能够保证可注射产品水凝胶敷料的成功制备，使其具有适当的机械性能。

14、本发明还提供了所述的基于醛基化透明质酸和抗菌七肽的水凝胶敷料的制备方法制得的基于醛基化透明质酸和抗菌七肽的水凝胶敷料。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

16、(1)本发明通过优化水凝胶敷料中抗菌七肽的氨基酸序列和配方，调整各成分的比例和浓度，使醛基化透明质酸溶液和抗菌七肽溶液在通过双仓注射器注射到创面后，液态水凝胶可以流淌、填充至微小和深部的不规则创面，在37℃的体温下停留1min，即可由液态转变为接近凝胶态，覆盖伤口达到杀菌和促进愈合的目的。

17、(2)本发明提供的基于醛基化透明质酸和抗菌七肽的水凝胶敷料制备方法简单、施用方便，集可注射水凝胶和抗菌肽的优势于一体，能够对创面进行长时间覆盖和抗菌治疗，该水凝胶敷料施用于伤口后可严密覆盖和填充创面，稳定性好；并显著抑制细菌的生长；具有良好的组织和血液相容性，在细菌感染的慢性伤口护理方面具有巨大的应用前景。