[发明专利]一种纳米复合水凝胶敷料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种纳米复合水凝胶敷料及其制备方法和应用，该方法以聚醚F127高分子水溶液作为反应介质，按照一定比例加入植酸钠和氯化铜；在冰水浴环境下，通过磷酸根与铜离子的配位组装策略，植酸铜逐步成核、生长，均匀分散在F127水溶液中；最后将反应体系的pH调节至中性，并通过水浴加热使反应液逐渐转变成凝胶状态，即制备得到纳米复合水凝胶。本发明中所提出的纳米复合水凝胶敷料，制备方法绿色环保，原料安全，成本低廉。该方法制得的水凝胶敷料具有优异的力学性能和生物活性。纳米复合水凝胶优异的温敏、可注射和自愈合性确保其能够应用于复杂的创面环境。

技术领域

本发明属于可降解生物医用材料技术领域，具体涉及一种纳米复合水凝胶敷料及其制备方法和应用。

背景技术

健康的皮肤是一种有效的屏障，能够保护内脏器官免受病原体侵袭，紫外线辐射和其他外部威胁。然而目前大面积的皮肤烧伤、严重创伤性损伤、手术创伤或慢性疾病如糖尿病创面，仍然是具有的挑战性的临床问题。开放、潮湿、含渗出液的伤口为细菌定植提供了合适的环境，细菌感染是造成伤口愈合过程延迟的主要因素。此外，宿主的炎症反应是对损伤的一种局部保护性反应，对伤口部位的感染控制至关重要。然而通常伤口感染时，机体会诱导大量免疫细胞在此聚集，产生过量的活性氧，造成过度氧化应激，从而使伤口进入持续炎症阶段。因此，开发兼具抗菌和抗氧化功能的创面敷料将促进伤口的快速愈合。

具有网络结构的水凝胶是一类高度亲水的生物材料，具有高的表面体积比、结构可控性和模拟自然组织的特点，可作为理想的创面敷料。水凝胶优异的保水能力使其能够吸收创面渗出物，防止感染的进一步扩散，同时保持创面部位的湿润，有利于创面愈合。除上述优点外，具有抗氧化和抗菌功能的水凝胶还可以清除伤口中多余的活性氧，治疗伤口感染，加速伤口愈合。与静脉注射相比，通过可注射水凝胶进行局部给药可将功能成分(如抗菌剂)直接递送至感染部位，将增加生物利用度，同时防止全身系统毒性。

近年来开发的抗菌水凝胶通常采用负载抗生素的策略以防止创面细菌感染。然而，抗生素的过度使用导致了细菌的耐药性，耐药菌株激增导致的死亡率上升已成为一个重大的公共卫生问题。此外，皮肤损伤容易产生炎症反应，导致伤口部位过量产生活性氧(ROS)，严重地阻碍创面愈合。因此，具有抗菌和清除活性氧的新型功能化水凝胶的开发势在必行。

发明内容

为解决现有技术中创面微环境面临的细菌感染和高活性氧(ROS)的问题，本发明提供一类新型的基于植酸铜纳米粒的水凝胶敷料，并提供该类水凝胶敷料的制备方法。

本发明的第一个目的在于提供一种纳米复合水凝胶敷料的制备方法。通过简单的“一锅法”制备具有温度敏感性、可注射性、自愈性和抗氧化性的纳米复合水凝胶。

本发明的第二个目的在于提供一种纳米复合水凝胶敷料，实现持续有效的杀灭细菌并促进感染创面愈合的作用。

本发明的第三个目的在于提供一种纳米复合水凝胶的应用，作为感染创面愈合用创面敷料中的应用。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种纳米复合水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：

将F127溶解作为反应介质，加入植酸钠、二价金属盐进行搅拌，进行金属配位组装反应过程制备得到复合的反应体系；

调节所述反应体系的pH，将反应体系加热实现溶胶凝胶转变，制得负载植酸盐的纳米复合水凝胶敷料。

作为本发明的进一步改进，所述二价金属盐为氯化铜、六水合硝酸锌或七水合硫酸亚铁。优选所述二价金属盐为氯化铜。

作为本发明的进一步改进，所述将F127溶解作为反应介质，具体是将F127加入水中，超声震荡后于0℃存放，直至完全溶解。

作为本发明的进一步改进，所述二价金属盐为氯化铜，所述氯化铜与植酸钠的摩尔比为3:1。