[发明专利]一种贻贝仿生的红外响应性抗菌水凝胶敷料及其制备方法

说明书

本发明提供一种贻贝仿生的红外响应性抗菌水凝胶敷料及其制备方法，其中(1)将多巴胺溶液预聚合后加入抗生素溶解；(2)将明胶加入(1)产物中并加热溶解；(3)将丙烯酰胺单体、过硫酸钾、N,N’‑亚甲基双丙烯酰胺和N,N,N’,N’‑四甲基乙二胺与步骤(2)所形成的混合物搅拌混合，静置后形成水凝胶敷料。产品具有优异强力，优异的粘附性能以及红外响应性，而抗生素的引入则赋予水凝胶抗菌性能。因此，此水凝胶可以通过开启/关闭红外光来控制抗生素的释放，实现可控给药，可作为新型伤口敷料应用于生物医学。

技术领域

本发明属于水凝胶敷料及其制备和应用领域，具体涉及一种贻贝仿生的红外响应性抗菌水凝胶敷料及其制备方法。

背景技术

足部溃疡是糖尿病患者最常见的并发症之一，在糖尿病患者的一生中，足部溃疡的发病率为19％-34％，目前全世界有超过910万人受到足部溃疡的影响。糖尿病引起的足部溃疡对这些患者生活质量造成了严重的影响。由于白细胞功能受损，导致代谢异常、巨噬细胞和中性粒细胞向伤口迁移不足，糖尿病患者有患慢性糖尿病疾病的危险，也有较高的创面风险。同时，皮肤溃疡等外源性伤口容易接触包括一些细菌在内的外源性微生物，从而导致更多的感染。临床上，糖尿病足部感染可引起浅表甲沟炎，甚至骨感染，危及患者生命。对于这种疾病，早期识别、适当评估和及时治疗至关重要，而手术和抗生素联合治疗对于足部溃疡几乎是必要的。因此，开发智能的创面敷料以防治细菌感染引起的皮肤溃疡是十分有意义的。

多巴胺作为海洋生物粘合剂的衍生物，由于其对基质的普适性，粘附过程迅速，强耐腐蚀性，高强度和良好的生物相容性等特点，使之被广泛应用在各种领域。通过形成共价或非共价相互作用，具有与贻贝粘附蛋白相似结构的聚多巴胺在各种底物上具有较高的粘附性能。此外，聚多巴胺中还有包括儿茶酚基团等许多功能基团，它们在药物的装载过程中提供锚定点的作用。传统的水凝胶止血敷料，具有生物相容性和吸水性好的优势，但存在功能单调的缺陷。近年来已有选用抗生素、季铵化聚乙烯亚胺、抗菌纳米粒子等材料实现抗菌功能水凝胶敷料的制备。中国专利CN208448217U、CN109010897A公布了采用季铵盐类化合物作为活性成分实现抗菌水凝胶敷料制备。此外，中国专利CN110075346A公布了高粘附水凝胶敷料及其制备方法。然而，上述专利敷料的功能相对单一化，且不具备刺激响应性，难以实现可控给药。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种贻贝仿生的红外响应性抗菌水凝胶敷料及其制备方法。制备所得水凝胶敷料具备红外响应、高粘附、抗菌作用，并可通过控制红外光的有无实现药物的可控释放。

本发明的第一方面，提供一种贻贝仿生的红外响应性抗菌水凝胶敷料，其特征在于，所述敷料是采用下述方法制备得到的，

(1)将多巴胺溶液预聚合后加入抗生素溶解；

(2)将明胶加入(1)产物中并加热溶解；

(3)将丙烯酰胺单体、过硫酸钾、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺与步骤(2)所形成的混合物搅拌混合，静置后形成水凝胶敷料。

其中，所述多巴胺溶液预聚合是将盐酸多巴胺在去离子水中溶解，用氢氧化钠溶液调节pH至9-12后，在空气中自聚合2-60min，得到聚多巴胺溶液。将抗生素加入聚多巴胺溶液中进行溶解搅拌1-6min。

进一步，按重量份计，所述敷料的原料包括以下组分：丙烯酰胺100份；明胶10～60份；盐酸多巴胺0.01～0.2份；过硫酸钾1～5份；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺0.05～2份；N,N,N’,N’-四甲基乙二胺0.1～1份；抗生素0.1～1份；水80～140份。

优选的，按重量份计，所述敷料的原料包括以下组分：丙烯酰胺100份；明胶15～55份；盐酸多巴胺0.02～0.18份；过硫酸钾2～4份；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺1～1.5份；N,N,N’,N’-四甲基乙二胺0.2～0.8份；抗生素0.2～0.8份；水100～120份。