[发明专利]一种抗菌糖肽水凝胶的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌糖肽水凝胶的制备方法，具体步骤如下：取葡甘聚糖与高碘酸钠发生反应，加入乙二醇终止反应，得到氧化葡甘聚糖，透析冻干，与抗菌肽混合反应，得到抗菌肽葡甘聚糖；将透明质酸与3‑马来酰亚胺基丙酸在室温下反应，得到酯化透明质酸，透析、冷冻干燥，然后与胶原肽混合，发生加成反应透析冻干，得到胶原肽透明质酸；将胶原肽透明质酸与抗菌肽葡甘聚糖混合制备成抗菌糖肽水凝胶。本发明所得水凝胶对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌等微生物菌具有良好的抗菌性能，水凝胶的制备工艺简单，可降解、生物相容性好。

技术领域

本发明涉及生物医用材料暨相关医疗器械研发技术领域，更具体的说是涉及一种兼具抗菌修复性能的糖肽水凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

随着健康中国2030战略的实施，国家大健康产业引导的经济转型，人们越来越关注有关健康方面的问题。由细菌感染所引起的相关医学问题日益成为临床研究的热点。感染是创伤和其他开放性伤口普遍发生的严重并发症之一，细菌感染导致的伤口难以愈合是重大的临床问题。抗生素滥用导致的细菌耐药性给感染的治疗带来了极大的困难。随着材料学和工程技术的飞速发展，许多新型医用抗菌敷料应运而生，通过物理或化学的方法赋予生物医用材料一定的抗菌性，从而减少细菌传播，最终减少细菌感染相关疾病的发生。

抗菌水凝胶作为一种新型的医用抗菌敷料，具有三维网络结构和较好的保湿性，良好的生物相容性，不会粘合伤口，从而减轻更换敷料时带来的二次损伤。还可以吸收伤口组织液，具有一定的保护伤口的作用，减少创面感染。

具有抗菌活性的水凝胶是目前创面敷料研究的热点。常用的抗菌剂分为无机抗菌剂和有机抗菌剂。当前常用的无机抗菌剂是银粒子或纳米银，含有纳米银的抗菌水凝胶虽然具有良好的抗菌活性，但是纳米银易在体内富集，难以排出体外，产生潜在的生物安全性，阻碍了该类抗菌水凝胶的广泛应用。有机抗菌剂包括传统的抗生素、季铵盐等，含有抗生素的抗菌水凝胶可以用于预防感染，但是抗生素易导致细菌产生耐药性。季铵化壳聚糖水凝胶是另一类常用的外用抗菌生物制品，具有广谱的抗菌效果，不会产生耐药性；但是季铵盐细胞毒性较大，会对其产生损伤，不利于细胞增殖。

目前所应用的抗菌肽降解周期短，易降解，细胞毒性较大，限制其应用；葡甘聚糖具有调控巨噬细胞极化，调控组织修复过程中的免疫和炎症反应；透明质酸具有保湿性、粘弹性、生物活性以及可降解性；胶原肽是创伤修复的必需物质。目前大多数研究集中在通过调节水凝胶的理化性质和结构特征来制备糖肽水凝胶。很少有通过调节材料自身生物活性，调控组织修复过程的炎症和免疫反应，从而促进创伤愈合。本研究中设计了仿生细胞外基质ECM中多糖和蛋白质组份，及其三维网络纤维结构的糖肽复合水凝胶。构建酸敏感希夫碱化学键连接的抗菌肽葡甘聚糖GM-P，基质金属蛋白酶-2敏感多肽连接的胶原肽透明质酸HA-P。将GM-P与HA-P混合形成具有三维网络和微米显微结构的抗菌糖肽水凝胶GM-P@HA-P，为组织缺损提供适宜的修复微环境。GM-P能够通过甘露糖受体介导途径激活巨噬细胞M2极化，对MRSA和大肠杆菌均具有良好的抗菌活性；HA-P组份有利于细胞黏附、增殖和迁移。大鼠体内构建皮肤烫伤和糖尿病伤口感染模型，涂抹水凝胶治疗，显著加速伤口愈合，并且明显提高M2型巨噬细胞比例，加快血管新生。因此，GM-P@HA-P水凝胶在治疗慢性难愈合伤口、促进组织再生领域具有潜在的应用前景。

因此，在不使用抗生素、细胞因子或治疗性细胞的情况下，迫切需要开发具有高效抗菌能力，并且能够加速创面愈合的新型水凝胶。如何提供一种安全性高且兼具抗菌修复性能的水凝胶是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种抗菌糖肽水凝胶的制备方法。使用胶原肽修饰的透明质酸和抗菌肽修饰葡甘聚糖制备水凝胶，所得水凝胶对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌等微生物菌具有良好的抗菌性能；本发明制备的水凝胶制备工艺简单，可降解、生物相容性好，具有很好的商业前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗菌糖肽水凝胶的制备方法，具体步骤如下：