[发明专利]一种可注射型天然三萜化合物抗菌水凝胶及其制备方法

说明书

本发明涉及于生物抗菌水凝胶材料领域，特别是指一种可注射型天然三萜化合物抗菌水凝胶及其制备方法。本发明公开的水凝胶甘草酸和五环三萜化合物或四环三萜化合物的混合物为凝胶分子，以磷酸缓冲盐溶液(PBS)为凝胶溶剂，利用了混合物之间形成的非共价键作用力，通过小分子自组装机制制备而得，制备的水凝胶不需要添加抗菌药物即可表现抗菌性，而且显著提高了水凝胶的机械特性。本发明水凝胶的制备方法简单，不仅可以简化可注射抗菌水凝胶的制备过程，而且扩大了三萜类化合物的应用领域。使其能够制成具有生物医学应用特性的且具有机械强度可注射的新型抗菌材料。

技术领域：

本发明属于生物抗菌水凝胶材料领域，具体涉及可注射型天然三萜化合物抗菌水凝胶。

背景技术：

低分子量水凝胶（简称水凝胶）一般是由水中的小分子化合物通过非共价键相互作用形成相对稳定的三维网络结构后得到的。其中，具有可注射性的水凝胶被广泛应用于组织工程、药物传递、伤口愈合等领域。但是，由于水凝胶的应用场景多为潮湿的环境，若不具有抗菌性则很容易受到细菌感染，最终导致目标部位的严重感染。因此，制备一种可注射的抗菌水凝胶成为生物材料领域的研究热点。

鉴于可注射的抗菌水凝胶在性能及应用场景的特殊性，因此在制备中需要满足一些基本要求，如具有抗菌性、生物相容性、迅速的溶胶-凝胶状态转变、注射后良好的机械强度保持率等。受制于严苛的制备条件，目前存在的可注射的抗菌水凝胶种类很少。现已报道的可注射抗菌水凝胶主要是有两种方法。一是将抗菌剂加入到水凝胶基质中，形成一种复合水凝胶。但是过量的抗菌剂会引起水凝胶基体分相的发生，导致水凝胶的可注射性及力学性能下降。二是合成一种既具有成胶能力又兼具抗菌效果的小分子，进而制备出一种具有内在抗菌活性的水凝胶。但这种方法往往需要通过繁琐的凝胶分子合成和纯化的过程，引起制备成本增加，导致实际的应用价值不高。因此，在不需要复杂的合成和纯化过程的情况下，寻找具有内在抗菌性能的可直接注射的水凝胶在生物材料领域具有重要的意义。

三萜类化合物作为自然界中一类来源广泛的天然资源，具有广泛的药理作用和重要的生物活性，尤其是其分解后的产物在抗菌、抗肿瘤、抗炎等方面显现出令人关注的药理特性。不但如此，三萜类化合物还具有独特的分子结构，在水中可以发生自组装过程，形成相对稳定且具有规则形状的聚集体。显然，优异的生物活性、组装性和丰富的含量使天然三萜类化合物成为制备可注射抗菌水凝胶的理想小分子。

鉴于此，本发明通过研究筛选出合适的天然三萜化合物，并用来制备可注射且具有内在抗菌活性的水凝胶，不仅可以简化可注射抗菌水凝胶的制备过程，而且扩大了三萜类化合物的应用领域，使其不仅仅局限于作为抗菌药物使用，也可制成具有生物医学应用特性的新型抗菌材料。

发明内容：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可注射型天然三萜化合物抗菌水凝胶及其制备方法，此水凝胶可以同时具备抗菌性、可注射及各项功能指标，在医疗材料上可以广泛使用。

本发明提供的可注射型天然三萜化合物抗菌水凝胶的凝胶分子为甘草酸和除甘草酸外的其他五环三萜化合物及四环三萜化合物中一种或多种组成的混合物，凝胶溶剂为PBS缓冲液，其中，所述甘草酸和除甘草酸外的其他五环三萜化合物及四环三萜化合物中一种或多种组成的混合物与所述凝胶溶剂的混合浓度为1~8 mM。

其中，所述甘草酸和除甘草酸外的其他五环三萜化合物及四环三萜化合物中一种或多种组成的混合物中，甘草酸的摩尔分数为60~90%，余量为除甘草酸外的其他五环三萜化合物及四环三萜化合物中一种或多种。

其中，所述PBS缓冲液的pH范围是7.0~7.4。

其中，所述五环三萜化合物包括：熊果酸、齐墩果酸、柴胡皂苷、地榆皂苷、白桦脂醇、羽扇豆醇、雷公藤酮。

其中，所述四环三萜化合物包括：人参皂苷、环黄芪醇及其皂苷、灵芝酸、雪胆甲素、雪胆乙素。