本发明涉及口腔生物材料，尤其涉及一种响应性载药多糖/胶原多肽gtr缓释膜片及其制备方法。
背景技术：
1、口腔是维持人正常面貌、并行使人正常说话、咀嚼等生理功能的重要结构与组织。口腔环境的复杂性为变异链球菌、牙龈卟啉单胞菌、伴放线聚集杆菌、中间普氏菌等致病菌的滋生、驻留与繁殖提供了有利条件，对于早期牙周炎患者或接受了牙齿种植手术等口腔内给药空间狭小的口腔疾病患者而言常规抗菌措施更是难以高效且彻底地清除它们，这极大地影响了口腔疾病的治疗效率与效果。
2、胶原是是动物结缔组织的主要成分之一，也是人或其他哺乳动物体内含量最多的一类蛋白质，具有低免疫原性与多种生物活性（例如止血、促生长），胶原及其衍生物成为了生物医药领域中最常用的聚合物材料之一。利用纯胶原所制成的可吸收膜片在应用于口腔疾病治疗中引导组织再生(gtr)时，存在一些缺点，例如体内降解速率过快、溶胀后体积过大出现组织应力屏蔽、湿润状态下弹性模量低出现破损等，传统大分子交联剂与胶原由于静电作用会引发絮凝问题，研究者们常通过胶原分子链中的氨基酸残基进行多种化学接枝改性或化学交联改性。其中化学接枝改性主要向胶原分子链上引入不同化学性质的基团，例如可发生自由基链式反应的双键、巯基与具有抗菌性的醛基、磺酸基团等；而化学交联改性则利用化合物链状分子之间反应形成的可逆化合键或不可逆化合键将体系中的长分子链相互连接，形成或疏松或致密的三维网状空间结构。
3、口腔治疗领域所需要的膜材料不仅要具有即时抗菌性还应该在一段时间内均保持高效的抗菌能力，但是膜直接载药会导致药物突释、药物利用率低且药物局部浓度过高等问题。
技术实现思路
1、为解决膜直接载药会导致药物突释、药物利用率低且药物局部浓度过高的问题，本发明的目的是提供一种响应性载药多糖/胶原多肽gtr缓释膜片，所述响应性载药多糖/胶原多肽gtr缓释膜片包括氧化多糖溶液、响应性载药多糖纳米颗粒分散液和胶原多肽溶液；其中，所述氧化多糖溶液中氧化多糖的质量分数为1%~10%；所述响应性载药多糖纳米颗粒分散液中响应性载药多糖纳米颗粒的质量分数为1%~10%；所述胶原多肽溶液中胶原多肽的质量分数为0.5%~5%。
2、本发明所述响应性载药多糖/胶原多肽gtr缓释膜片具有高力学强度、低溶胀度、良好生物相容性和长效抗菌性的优势。
3、优选的，本发明所述氧化多糖中多糖为魔芋多糖、羟乙基淀粉、卡拉胶、黄原胶、普鲁兰多糖、葡聚糖、壳聚糖和佛手多糖中的任意一种或多种的混合物。
4、优选的，本发明所述响应性载药多糖纳米颗粒中负载的药物为抗菌药物、抗炎药物或抗菌和抗炎药物的混合物；所述抗菌药物为醋酸氯己定或四环素；所述抗炎药物为阿司匹林或布洛芬。
5、优选的，本发明所述胶原多肽的制备方式为：将牛跟腱或猪皮的胶原原纤维进行特异性胃蛋白酶部分水解，去除端基肽后得到胶原多肽。
6、本发明的另一目的是提供一种响应性载药多糖/胶原多肽gtr缓释膜片的制备方法，具体包括如下步骤：
7、（1）氧化多糖溶液的制备：将多糖溶解于去离子水中制备多糖溶液，向多糖溶液中加入双氧水，再加入硫酸铜水溶液作为催化剂，加热搅拌反应；反应结束进行醇沉，过滤，洗涤，干燥，得到氧化多糖固体粉末，将氧化多糖固体粉末溶解于去离子水中制备氧化多糖溶液。
8、（2）胆固醇/咪唑接枝氧化多糖衍生物的制备：将步骤（1）中的氧化多糖固体和咪唑混合熔融，得到澄清复合体系，向澄清复合体系中加入胆固醇氯甲酸酯，得到混合体系，将混合体系继续加热反应，反应结束后进行洗涤，醇沉，过滤得到沉淀物，将沉淀物进行透析，冷冻干燥，得到两亲性的胆固醇/咪唑接枝氧化多糖衍生物。
9、（3）响应性载药纳米颗粒分散液的制备：将胆固醇/咪唑接枝氧化多糖衍生物分散于二甲基亚砜中，得到混合溶液，向混合溶液中加入药物，搅拌至自组装完成，然后用去离子水透析，冷冻干燥，得到响应性载药纳米颗粒，将响性载药纳米颗粒分散于去离子水中制备响应性载药纳米颗粒分散液。
10、（4）胶原多肽溶液的制备：将去端基化胶原多肽溶解于生理盐水中制备胶原多肽溶液。
11、（5）响应性载药多糖/胶原多肽gtr缓释膜片的制备：将氧化多糖溶液、响应性载药多糖纳米颗粒分散液和胶原多肽溶液在加热条件下混合均匀，得到混合溶液，将混合溶液倒入模具并干燥，干燥后的胶原膜片置于磷酸缓冲液中溶胀，然后用无水乙醇脱水，干燥，得到响应性载药多糖/胶原多肽gtr缓释膜片。
12、优选的，本发明所述步骤（1）中多糖溶液和双氧水的体积比为100:5~25。
13、优选的，本发明所述步骤（1）中多糖溶液和硫酸铜水溶液的体积比为100:2~10。
14、优选的，本发明所述步骤（1）中硫酸铜水溶液的质量浓度为0.05%~0.5%。
15、优选的，本发明所述步骤（1）中加热搅拌反应的条件为：在25~65°c条件下搅拌反应1~8h。
16、优选的，本发明所述步骤（1）中洗涤是用体积百分比为80%的乙醇水溶液洗涤3~5次。
17、优选的，本发明所述步骤（1）中干燥条件为：在25~45°c干燥1~3天。
18、优选的，本发明所述步骤（2）中氧化多糖和咪唑的质量比为1~5:20~100。
19、优选的，本发明所述步骤（2）中熔融条件为：在90~150°c条件下搅拌熔融。
20、优选的，本发明所述步骤（2）中胆固醇氯甲酸酯的用量是按胆固醇氯甲酸酯与多糖的重复单元摩尔比为0.005~0.05:1的比例加入。
21、优选的，本发明所述步骤（2）中加热条件为：90~150°c加热条件下搅拌1~5h。
22、优选的，本发明所述步骤（2）中洗涤是用无水乙醇洗涤3~5次，其中无水乙醇和混合体系的体积比为1~10:1。
23、优选的，本发明所述步骤（2）中透析为：将沉淀物置于截留分子量2000~8000g/mol的透析袋中透析3天。
24、优选的，本发明所述步骤（2）中冷冻干燥为：-40~-60°c冷冻条件下真空干燥1~3天。
25、优选的，本发明所述步骤（3）中混合溶液中胆固醇/咪唑接枝氧化多糖衍生物的浓度为10g/l~100g/l。
26、优选的，本发明所述步骤（3）中胆固醇/咪唑接枝氧化多糖衍生物和药物的质量比为1~10:0.5~5。
27、优选的，本发明所述步骤（5）中混合溶液中氧化多糖溶液、响应性载药多糖纳米颗粒分散液和胶原多肽溶液的体积比为1~10:1~5:5~100。
28、优选的，本发明所述步骤（5）中加热条件为：25~40°c。
29、优选的，本发明所述步骤（5）中无水乙醇脱水是将溶胀后的胶原膜片用无水乙醇浸泡3次，每次1~3h。
30、优选的，本发明所述步骤（5）中干燥条件均为：在25~45°c干燥1~3天。
31、本发明所述生理盐水是质量百分比浓度为0.9%的氯化钠水溶液。
32、本发明所述双氧水为质量百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液。
33、本发明的机理：
34、（1）氧化多糖水、响应性载药多糖纳米颗粒和胶原多肽协同作用
35、本发明通过氧化多糖交联、ph响应性纳米载药和胶原三组分的协同作用，制备了一种高性能gtr缓释膜片，本发明采用双氧水氧化法，在酸性条件下将多糖分子吡喃环上的邻位羟基选择性氧化为醛基或羧基，这些活性基团可与胶原多肽链上的游离氨基发生希夫碱反应，形成动态共价交联网络，由于氧化多糖分子链较长，交联后不会释放小分子醛或酸，避免了细胞毒性风险；多糖的羟基与胶原肽链之间形成氢键网络，而羧基与氨基之间的静电相互作用进一步增强了三维网络结构的稳定性，这种多重交联机制不仅提高了材料的力学强度，还赋予其良好的生物相容性和可控降解性。
36、将载药纳米颗粒与胶原-多糖网络复合后，纳米颗粒填充胶原纤维间隙，增强力学性能，同时提供药物作用；胶原多肽与氧化多糖之间的多重交联机制延缓了胶原酶的侵入与结合，延长了降解时间，且胶原酶敏感与活性多糖稳定作用协同调节降解-再生平衡，响应性载药多糖/胶原多肽gtr缓释膜片在复杂口腔/牙周环境中可维持长效释放，满足引导组织再生（gtr）膜片对力学支撑、感染控制和生物相容性的综合需求。
37、（2）ph响应性载药纳米颗粒的构建机制
38、氧化多糖的醛基或羧基在熔融咪唑中与咪唑基团反应，形成酰基-咪唑或烯胺-咪唑结构，使其具备ph响应性（在酸性条件下发生电荷转移或断裂），将含有羧基或醛基的氧化多糖分散在熔融咪唑中，在这个完全无水的环境中，氧化多糖的游离醛基或羧基能够和电离咪唑基团发生反应，形成酰基-咪唑或烯胺-咪唑结构，这种结构可以实现多糖聚合物颗粒随ph降低发生电荷转移或断裂，咪唑介导的酯化反应将胆固醇接枝到多糖链上，形成两亲性衍生物（亲水多糖链+疏水胆固醇），该衍生物在水环境中自组装形成纳米颗粒，疏水胆固醇聚集形成内核，封装疏水药物（如氯己定、阿司匹林），而亲水多糖链和ph敏感的咪唑基团构成外壳，保护药物并赋予纳米颗粒ph响应性缓释药物能力。在中性或弱碱性环境下，纳米颗粒外壳的氢键网络保持稳定，药物缓慢释放；而在酸性微环境（如感染部位），咪唑基团质子化，导致颗粒溶胀或解离，加速药物释放，这种ph响应性使药物能在感染或炎症部位精准释放，提高疗效并减少副作用，疏水相互作用和氢键共同调控药物负载率和释放动力学，实现长效缓释。
39、本发明的有益效果：
40、（1）智能响应性药物释放：本发明制备的羧基/醛基化多糖接枝ph敏感基团（咪唑）和疏水基团（胆固醇酰基），形成ph响应性纳米颗粒，实现药物在特定ph环境下的长效可控释放，同时增强胶原凝胶膜的结构稳定性。
41、（2）生物相容性提升：本发明利用天然多糖所制备得到的氧化多糖通常具有较大的分子体积、较长的分子链，其与胶原多肽交联后不会随游离出小分子醛或酸进入组织中对细胞产生毒害作用，显著提升材料的生物安全性。
42、（3）力学性能与结构优化：通过氧化多糖及多糖纳米颗粒与胶原的交联作用，构建紧密的三维网络结构，显著改善gtr膜片的力学强度、溶胀性和降解性能，满足临床力学需求。
43、（4）均匀分散与稳定载药：两亲性多糖纳米颗粒的纳米效应实现疏水药物在胶原网络中的均匀分散，避免传统大分子交联剂与胶原静电作用引发的絮凝问题，提升载药稳定性和分散均一性。
44、（5）多功能协同作用：本发明兼具屏障功能与组织生长促进作用，同时通过原位药物释放实现长效抗菌，适用于复杂口腔/牙周环境，且膜片柔韧易操作，可直接植入狭缝，简化临床步骤。