[发明专利]一种医用可注射抗菌复合原位水凝胶的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种原位丝素蛋白‑聚维酮碘复合水凝胶的制备方法，所述方法包括：将丝素蛋白冻干粉溶解于去离子水中，充分震荡后，制得浓度在5～30％的丝素蛋白水溶液；以丝素蛋白水溶液与聚维酮碘溶液1:3～1:5的体积比抽取一定量的医用聚维酮碘，并将丝素蛋白去离子水溶液与所抽取的医用聚维酮碘溶液分别存放于注射器内；将两个注射器使用双头鲁尔接头对接，通过多次互推溶液形成共混液，所述的共混液经过2～8小时凝固形成丝素蛋白‑聚维酮碘复合原位水凝胶。

技术领域

本发明涉及生物材料和生物医学领域，尤其涉及一种以天然来源的丝素蛋白和人工合成的抗菌剂聚维酮碘为基础制备可注射丝素蛋白-聚维酮碘复合原位水凝胶的方法及其在组织再生修复、手术后手术部位及创口预防感染、创面或深部感染治疗上的应用。

背景技术

水凝胶是一类具有三维网络结构的聚合物，性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量水分而溶胀，并仍能保持原有结构不被溶解，渗透性和生物相容性良好，具有类细胞外基质性质，常被应用于生物医学、组织工程领域，如药物载体、组织填充剂、人工血浆、接触眼镜、组织工程支架材料和伤口敷料等。现如今，研究人员利用天然和人工合成的聚合物制备水凝胶已成为研究组织工程和药物缓释应用中的重要部分。各种材料合成的水凝胶都有不同的优势，但也会存在各自的不足，例如降解不易控制、力学性能低、负载药物不稳定、材料制备复杂等，难以满足实际临床需求。近年来，生物医学及组织工程领域研究方向将不同的生物材料复合丝素蛋白，制备出新型的生物材料-丝素蛋白水凝胶。丝素蛋白复合水凝胶因其优异地生物相容性、稳定的解缓速度、优良的力学强度等优点引起研究人员的重视，具有广阔的临床应用前景。

丝素蛋白是从天然蚕丝中提取的高分子纤维蛋白，通过电纺、超声等方法可以加工成薄膜、微球、多孔支架、纳米颗粒和水凝胶等多种材料形态。丝素蛋白可通过改变溶液的酸碱度，盐析，超声等方法制备出丝素蛋白水凝胶。这是由于丝素分子从热力学上不稳定的无规卷曲结构转变为稳定的β-折叠构象，最终导致丝素蛋白水凝胶网络的形成，氢键和静电相互作用对丝素蛋白水凝胶网络结构起了稳定作用。单纯的丝素蛋白水凝胶依然存在不足之处:丝素蛋白浓度低时机械性能较差，降解速率太快，包埋的药物突释等；丝素蛋白高时包埋的药物释放不完全等。因此，研究人员将其他的生物医学材料与丝素蛋白结合，制备的水凝胶会比单纯的丝素蛋白水凝胶有更好的性能。

伤口感染一直是重要的卫生保健问题，因其在创伤、烧伤和手术等伤口中的高发率，应当引起临床工作以及医学研究的重视。降低伤口中的细菌水平对减少伤口感染的发生率以及加快伤口的正常愈合至关重要。聚维酮碘作为抗菌剂，被广泛应用于皮肤、粘膜和伤口的局部抗感染治疗，拥有广泛的抗菌谱，极微小的耐药性和毒性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是应用简单的操作方法制备出一种医用可注射原位丝素蛋白-聚维酮碘复合水凝胶及其在生物医学领域的应用。

为解决本发明所要解决的技术问题，本发明提供一种原位丝素蛋白-聚维酮碘复合水凝胶的制备方法，所述方法包括：

将丝素蛋白冻干粉溶解于去离子水中，充分震荡后，制得浓度在5～30％的丝素蛋白水溶液；

以丝素蛋白水溶液与聚维酮碘溶液1:3～1:5的体积比抽取一定量的医用聚维酮碘，并将丝素蛋白去离子水溶液与所抽取的医用聚维酮碘溶液分别存放于注射器内；

将两个注射器使用双头鲁尔接头对接，通过多次互推溶液形成共混液，所述的共混液经过2-8小时凝固形成丝素蛋白-聚维酮碘复合原位水凝胶。

在一个实施例中，所述聚维酮碘溶液有效碘含量为0.45～0.55％。

在一个实施例中，所述冻干的丝素蛋白粉室温条件下完全溶解的时间为10-30分钟。

在一个实施例中，聚维酮碘溶液与丝素蛋白溶液分别吸入两个注射器后，快速互推注射器10-20次或40秒以上。