一种抗菌海藻酸钠复合银锌水凝胶的制备方法及应用

本发明属于药物制剂领域，具体是一种抗菌海藻酸钠复合银锌水凝胶的制备方法及应用。

背景技术：

1、根据世界卫生组织的最新报告，每年约有26.5万人因热烧伤死亡，其中>88%的烧伤是由火焰或接触热或沸腾液体引起的。热损伤是一个复杂的过程，需要先进的方法来预防烧伤感染，如果发生感染，则需要应用有效的抗菌治疗，以及刺激伤口愈合和防止疤痕形成的策略。抗生素治疗是临床实践中烧伤的主要抗感染治疗方法，预计将提高患者的生存机会。然而，抗生素仍然不是治疗深度烧伤的完美解决方案，大量报告显示，近几十年来，烧伤患者中感染引起的死亡比例达到惊人的42-65%。其主要原因是深度烧伤恢复期较长，需要长期注射抗生素以预防感染。持续的抗生素注射给受伤者的器官带来了巨大的压力，进一步损害了他们的恢复能力，而且抗生素治疗对细菌进行了人为选择，很容易导致细菌耐药性的快速产生和进化。此外，这种治疗方法的巨大成本和长周期意味着新药开发的速度不可能快于细菌耐药性的速度，细菌耐药性可能在几周内发生。耐药菌的反复感染和持续炎症意味着这种恶性循环可能会导致愈合缓慢、伤口恶化、植皮手术失败，甚至引起并发症(如休克、败血症、肺部感染)。

2、早期烧伤创面切除和植皮是常见的临床做法，显着改善了严重烧伤患者的预后。然而，伤口愈合缓慢、感染、疼痛和增生性疤痕仍然是烧伤治疗和研究的主要挑战。微生物感染是烧伤最常见的并发症之一，主要是由于免疫抑制引起的。

3、抗生素已被广泛用于对抗伤口的细菌感染。然而，滥用抗生素会导致抗生素耐药菌株的产生，从而降低感染伤口治疗的效果。这种情况凸显了无耐药性的新策略对于细菌伤口治疗至关重要。

4、由于各种潜在病症的同时发生，烧伤治疗需要积极且更有效的伤口愈合方式，不仅保持伤口环境湿润，而且还要根除伤口上的微生物感染。此外，烧伤创面的愈合需要特殊的帮助来缓解各个系统，例如烧伤创面疼痛，过度炎症、组织再生等。这些与烧伤创面管理相关的特殊情况需要开发更新、先进和更有效的伤口愈合方式。

5、在过去的二十年中，通过识别微生物病原体的核酸来感知微生物病原体的能力已经成为哺乳动物细胞先天免疫的一个关键特征。此外，干扰素基因刺激剂(sting)作为另一类独立的先天免疫危险传感器，已成为癌症免疫治疗的一个有希望的靶点。zn2+已被报道可以增强cgas的催化活性，它能够提高cgas识别受损dna的能力，有效激活环磷酸鸟苷-磷酸腺苷 (gmp-amp)合酶/干扰素基因刺激物(cgas/sting)信号从而上调i型干扰素和促炎细胞因子，随后刺激基质免疫反应并被广泛用于肿瘤、病毒和细菌感染治疗当中。在sting激活免疫反应后，如何实现烧伤创面的大量渗出液吸收和抗感染是急需解决的问题。

6、海藻酸盐是一种亲水性生物聚合物，具有生物相容性、生物降解性、无毒性和生物稳定性等重要特性，这些特性对于各种生物医学和医疗保健应用来说是非常理想的。海藻酸盐敷料被报道具有优异的渗出液吸收功能，可用于有大量渗出物的感染和非感染伤口。海藻酸钠(alg)是从 褐藻类的海带或马尾藻中提取的一种海藻酸盐，其分子由β-d-甘露糖醛酸（β-d-mannuronic，m）和α-l-古洛糖醛酸（α-l-guluronic，g）按（1→4）键连接而成。alg含有大量的羧基阴离子(—coo－)，在水溶液中可表现出聚阴离子行为，具有一定的黏附性。

技术实现思路

1、本发明提供一种具有抗菌作用的海藻酸钠复合银锌水凝胶及其制备方法和应用，该方法利用海藻酸钠具有的抗免疫调节、抗氧化、抗菌活性、止血和抗炎作用，将其与银锌离子复合，得到海藻酸钠复合银锌水凝胶。

2、本发明一种抗菌海藻酸钠复合银锌水凝胶的制备方法，在室温下向海藻酸钠水溶液中加入硫酸银溶液，混合均匀后加入醋酸锌溶液混匀；银锌离子通过静电作用与海藻酸钠中的阴离子结合形成交联网络，得到alg@zn(ch3coo)2/ag2so4水凝胶；

3、所述海藻酸钠水溶液、硫酸银溶液和醋酸锌溶液的体积比为1：1：1。

4、进一步的，所述海藻酸钠水溶液浓度为20 mg/ml；

5、硫酸银溶液浓度为3 mg/ml；

6、醋酸锌溶液浓度为0.025 mmol/ml。

7、本发明另一目的是将上述方法制得的海藻酸钠复合银锌水凝胶应用在制备耐药细菌感染所引起的烧伤创面愈合的试剂中。

8、本发明的优点在于：

9、1.本发明利用海藻酸钠的抗免疫调节、抗氧化、抗菌活性、止血、抗炎等作用，alg敷料优异的渗出液吸收性能，以及其与金属离子快速交联成凝的特点制备了alg@zn(ch3coo)2/ag2so4水凝胶用于抗菌、促进烧伤创面的愈合；

10、2.利用锌离子(zn2+)和银离子(ag+)的抗菌性能赋予水凝胶抗菌活性；

11、3.此外，zn2+可以激活(cgas/sting)信号而刺激基质免疫反应和促进胶原蛋白形成及血管生长，可促进皮肤细胞再生；因此该水凝胶应用于烧伤创面抗感染的同时修复皮肤组织促进伤口愈合。

技术特征：

1.一种抗菌海藻酸钠复合银锌水凝胶的制备方法，其特征在于，在室温下向海藻酸钠水溶液中加入硫酸银溶液，混合均匀后加入醋酸锌溶液混匀；银锌离子通过静电作用与海藻酸钠中的阴离子结合形成交联网络，得到alg@zn(ch3coo)2/ag2so4水凝胶；

2.根据权利要求1所述的抗菌海藻酸钠复合银锌水凝胶的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求1-2任一项所述制备方法制得的抗菌海藻酸钠复合银锌水凝胶。

4.权利要求3所述的抗菌海藻酸钠复合银锌水凝胶在制备耐药细菌感染所引起的烧伤创面愈合的试剂中的应用。

技术总结
本发明公开了一种抗菌海藻酸钠复合银锌水凝胶的制备方法及应用，在室温下向海藻酸钠水溶液中加入硫酸银溶液，混合均匀后加入醋酸锌溶液混匀；银锌离子通过静电作用与海藻酸钠中的阴离子结合形成交联网络，得到ALG@Zn(CH<subgt;3</subgt;COO)<subgt;2</subgt;/Ag<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;水凝胶。该水凝胶具有好的粘附性能，好的生物相容性、抗菌性能及促进伤口愈合性能，这主要取决于Ag<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;的引入提高了海藻酸钠的凝胶化程度，使得加入醋酸锌后快速成凝，而且银离子和锌离子均具有抗菌性能，可在烧伤创面抗感染；此外锌离子还能促进胶原蛋白形成和血管生长，有利于修复皮肤组织促进创面愈合。因此该水凝胶能够通过涂抹的方式直接应用在被感染的烧伤创面，用以治疗耐药细菌感染所引起的烧伤创面愈合。

技术研发人员：蒋邦平,沈星灿,黄日梅,王瑷辉,李立群
受保护的技术使用者：广西师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29