[发明专利]一种具有粘附性的止血抗菌水凝胶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有粘附性的止血抗菌水凝胶，所述水凝胶包含如下质量百分比的组分：透明质酸改性多巴胺0.5％～4％、甲基丙烯酸化明胶1％～20％、抗菌肽0.005％～0.05％、光引发剂0.01％～0.5％、余量为去离水。本发明利用甲基丙烯酸化明胶、透明质酸改性多巴胺和抗菌肽的独特功能，以甲基丙烯酸明胶为基础，合成了具有粘附性的止血抗菌水凝胶。本发明的水凝胶实现了抗菌和促进组织修复与再生的双功能，显示出可调的凝胶时间、合适的体外溶胀性、适当的降解性、良好的组织粘附性、可调节的流变性能以及优异的压缩和拉伸性能；本发明的水凝胶具有药物缓释能力，具有良好的血液相容性和细胞相容性。

技术领域

本发明涉及一种具有粘附性的止血抗菌水凝胶及其制备方法，属于医用生物材料技术领域。

背景技术

在人体中，皮肤组织是最大、最暴露、最脆弱的组织。一旦皮肤组织发生损伤，修复过程就显得非常复杂，包括四个重要的重叠和复杂的阶段：止血、炎症、增殖、和重塑/成熟。虽然大多数皮肤缺损可以在1或2周内快速有效地愈合，但广泛的全层伤口往往难以修复，这对健康造成严重影响，甚至威胁到人们的生命。因此，各种生物材料被开发出来作为伤口敷料，如纳米纤维、海绵、泡沫和水凝胶。在这些材料中，可注射聚合物水凝胶由于其类似于细胞外基质(ECM)的软特性，可调节的物理和化学特性，以及填充任何不规则形状的伤口的能力，已经成为一种有希望的选择。尤其是，具有粘附性的可注射抗菌水凝胶可以将有缺陷的组织附着和粘合在一起，从而加速伤口愈合。此外，它还可以起到止血或密封剂的作用，以止血或防止液体或气体从伤口渗漏，并起到保护作用，避免细菌感染。

因此，开发一种新型可注射粘合剂抗菌水凝胶敷料，以促进整个伤口愈合过程，具有良好的使用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有粘附性的止血抗菌水凝胶及其制备方法，该水凝胶具有优异的机械性能、抗氧化活性、抗菌性能、药物缓释能力以及用于伤口愈合应用的生物相容性，具有巨大的应用潜力。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种具有粘附性的止血抗菌水凝胶，所述水凝胶包含如下质量百分比的组分：透明质酸改性多巴胺0.5％～4％、甲基丙烯酸化明胶1％～20％、抗菌肽0.005％～0.05％、光引发剂0.01％～0.5％、余量为去离水。

甲基丙烯酸明胶(GelMA)是一种具有天然和合成生物材料优点的光交联水凝胶材料，在组织工程领域越来越受欢迎。甲基丙烯酸明胶水凝胶以明胶作为其骨架，这给予它们细胞响应特性，例如适当的细胞粘附位点和蛋白水解降解能力。GelMA水凝胶也是细胞相容的，价格低廉，并且技术上易于制备。此外，研究人员已经表明，甲基化和光交联可以用于调节GelMA水凝胶的机械和化学特性。

透明质酸(HA)，作为一种由成纤维细胞在伤口修复增殖阶段产生的天然多糖，可以介导细胞信号传导，促进细胞迁移，并诱导形态发生和基质组织，从而增强软组织伤口的修复过程。此外，HA具有良好的生物相容性、生物降解性、保湿性和凝胶性，其有利于可注射水凝胶敷料的设计。然而，尽管基于HA的水凝胶可以填充新鲜伤口周围的组织，吸收伤口提取物，并减少炎症，但它表现出弱的粘附性以封闭伤口部位。

多巴胺或邻苯二酚基团与软组织之间的化学交联和物理结合，基于多巴胺或含有儿茶酚的水凝胶通常对软组织具有良好的湿粘性。因此，将多巴胺(DA)接枝到HA(透明质酸-接枝-多巴胺(HA-DA))将赋予HA良好的组织粘附性。此外，在HA上引入邻苯二酚也将提高HA-DA基水凝胶的止血效果，因为基于HA-DA的水凝胶增强了HA-DA对受伤组织的粘附性。此外，邻苯二酚基团可以赋予基于HA-DA水凝胶良好的抗氧化能力，这将有利于通过平衡伤口区域的氧化压力来加速伤口修复过程。因此，将DA接枝到HA将赋予基于HA-DA水凝胶良好的粘附性、止血能力和抗氧化性能，这使得基于HA-DA水凝胶成为多功能注射水凝胶敷料的优秀候选材料。