【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于生物醫(yī)藥，具體涉及一種促進傷口愈合的復合水凝膠敷料、制備及應用。
技術介紹
1、細菌感染對全球公共衛(wèi)生安全構成重大威脅，據(jù)統(tǒng)計，在2019年，有770萬例與細菌感染相關的死亡病例，占全球死亡人數(shù)總數(shù)的13.6％，其中超過一半的細菌感染相關死亡是由五種細菌病原體引起的：金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎鏈球菌、肺炎克雷伯菌和銅綠假單胞菌。其中皮膚在受損后產(chǎn)生開放性傷口，裸露的創(chuàng)面極易感染細菌，細菌不斷增殖并釋放毒素，侵入并損害受損的皮膚組織。當傷口處的細菌感染不能及時被消除時，過量活性氧(ros)的積累對正常細胞造成氧化損傷，以及引起持續(xù)的炎癥反應。由細菌定植引起的多種問題，包括細菌毒力與持續(xù)炎癥等問題阻礙了傷口愈合的進程，可能使得傷口轉變?yōu)殡y以愈合的慢性傷口，甚至誘發(fā)更為嚴重的并發(fā)癥如敗血癥。
2、目前，臨床上對細菌感染性疾病最廣泛的治療手段是抗生素，抗生素可以通過破壞細胞膜或細胞壁形成、蛋白質合成或dna復制等來殺滅病原菌或抑制其生長。然而抗生素的長期濫用促進了細菌耐藥性的急劇增加。此外，細菌在生長過程中通常會形成生物膜，細菌生物膜是具有細胞外聚合物物質(eps)保護作用的細菌簇，生物膜使細菌能夠耐受環(huán)境壓力。由于抗生素的不完全滲透，形成生物膜的細菌表現(xiàn)出增強的耐藥性，臨床上使用抗生素的治療效果差。
3、因此，為應對耐藥性與生物膜的抗菌挑戰(zhàn)，研發(fā)能夠替代抗生素的抗菌劑具有重要意義。近年來已開發(fā)了多種抗菌納米材料，包括金屬納米粒、金屬氧化物、金屬有機框架材料(mofs)、碳基納米材料、硅基納米材
4、水凝膠是一種經(jīng)典的傷口敷料，由聚合物通過物理或化學交聯(lián)形成三維多孔網(wǎng)絡。水凝膠具備出色的親水性和生物相容性，作為物理屏障閉合傷口，提供保護創(chuàng)面作用，同時可以有效吸收傷口滲出物，適用于受損皮膚的愈合。現(xiàn)有的水凝膠存在以下不足：缺乏合適的粘附性，在身體活動部位容易脫離；抗菌性能差，不能滿足治療細菌感染的需求；機械強度不足，在局部壓力下水凝膠被破壞，失去了保護能力。因此需要開發(fā)具有合適的生物粘附性、足夠的機械性能、良好的抗菌抗氧化作用的復合水凝膠，以滿足復雜的臨床治療需求
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的是為了克服傷口中細菌侵襲與持續(xù)炎癥的問題，本專利技術提供一種抗菌和/或抗氧化功能的復合水凝膠，將銀離子和/或銅離子修飾的金屬有機框架材料負載到的氧化葡聚糖與明膠形成的水凝膠中，負載的mof-ag對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有抗菌與抗生物膜作用，負載的mof-cu具有類超氧化物歧化酶與類谷胱甘肽過氧化物酶活性，能夠清除過量的活性氧，緩解炎癥反應；所得的水凝膠具有良好的生物相容性、適當?shù)牧W性能與生物粘附性、穩(wěn)定的流變性能、優(yōu)異的抗菌抗炎功能和一定的止血功能。
2、根據(jù)本專利技術第一方面，提供了一種促進傷口愈合的復合水凝膠敷料的制備方法，將氧化葡聚糖溶解于去離子水中得到氧化葡聚糖溶液，將銀離子修飾的金屬有機框架材料和/或銅離子修飾的金屬有機框架材料加入到該氧化葡聚糖溶液中，再加入明膠溶液，明膠中的氨基與氧化葡聚糖的醛基發(fā)生席夫堿交聯(lián)反應得到凝膠，同時，銀離子修飾的金屬有機框架材料和/或銅離子修飾的金屬有機框架材料負載到所述凝膠上，得到復合水凝膠敷料。
3、優(yōu)選地，所述氧化葡聚糖的制備具體為：將葡聚糖水溶液和高碘酸鈉水溶液進行混合，使葡聚糖氧化，然后將混合溶液轉移至透析袋中，用去離子水作為透析外液進行透析，透析結束后，將透析內(nèi)液取出，進行冷凍干燥，得到氧化葡聚糖。
4、優(yōu)選地，所述銀離子修飾的金屬有機框架材料的制備包括以下步驟：
5、(1)將四氯化鋯與2,2′-聯(lián)吡啶-5,5′-二羧酸溶解于n，n-二甲基甲酰胺中，然后加入冰醋酸，充分混勻，得到混合溶液，然后對混合溶液進行加熱，離心收集與洗滌沉淀，得到金屬有機框架化合物；
6、(2)將步驟(1)得到的金屬有機框架化合物分散在去離子水中，然后加入到硝酸銀溶液中進行孵育，離心收集沉淀，得到銀離子修飾的金屬有機框架材料。
7、優(yōu)選地，所述銅離子修飾的金屬有機框架材料的制備包括以下步驟：
8、(1)將四氯化鋯與2,2′-聯(lián)吡啶-5,5′-二羧酸溶解于n，n-二甲基甲酰胺中，然后加入冰醋酸，充分混勻，得到混合溶液，然后對混合溶液進行加熱，離心收集與洗滌沉淀，得到金屬有機框架化合物；
9、(2)將步驟(1)得到的金屬有機框架化合物分散在去離子水中，然后加入到硝酸銅溶液中進行孵育，離心收集沉淀，得到銅離子修飾的金屬有機框架材料。
10、根據(jù)本專利技術另一方面，提供了制備得到的復合水凝膠敷料。
11、根據(jù)本專利技術另一方面，提供了所述的復合水凝膠敷料在制備促進傷口愈合材料的應用。
12、優(yōu)選地，所述傷口為糖尿病足傷口、細菌感染性傷口或燒傷傷口。
13、優(yōu)選地，當所述復合水凝膠敷料含有銀離子修飾的金屬有機框架材料時，所述復合水凝膠敷料對金黃色葡萄球菌和/或大腸桿菌具有抗菌與抗生物膜作用。
14、優(yōu)選地，當所述復合水凝膠敷料含有銅離子修飾的金屬有機框架材料時，所述復合水凝膠敷料具有類超氧化物歧化酶與類谷胱甘肽過氧化物酶活性，能夠清除過量的活性氧。
15、總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，主要具備以下的技術優(yōu)點：
16、(1)本專利技術制備同時具有銀離子修飾的金屬有機框架材料和銅離子修飾的金屬有機框架材料的一種促進傷口愈合的水凝膠敷料，具備兩種促進傷口愈合的策略，其一，水凝膠對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有抗菌與抗生物膜作用，能夠消除傷口處的細菌感染；其二，水凝膠具有類超氧化物歧化酶與類谷胱甘肽過氧化物酶活性，能夠清除過量的活性氧，緩解炎癥反應，具備治療細菌感染傷口的應用前景。
17、(2)本專利技術將銀離子修飾的金屬有機框架材料和/或銅離子修飾的金屬有機框架材料負載到由氧化葡聚糖與明膠形成的水凝膠中，負載的mof-ag對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有抗菌與抗生物膜作用(抗菌作用)，負載的mof-cu具有類超氧化物歧化酶與類谷胱甘肽過氧化物酶活性(抗炎作用)，能夠清除過量的活性氧，緩解炎癥反應。通過簡便的步驟在水凝膠中負載納米材料，可按照實際需求改變負載組分，得到具備抗菌或/和抗炎功能的水凝膠。
18、(3)本專利技術制備的水凝膠具有較好的粘附性，能夠貼合適應傷口(水凝膠能夠粘附在不同材質的物品上，水凝膠可以隨手指關節(jié)活動而變形，不從活動部位脫落)。此外水凝膠具有穩(wěn)定的流變性能本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種促進傷口愈合的復合水凝膠敷料的制備方法，其特征在于，將氧化葡聚糖溶解于去離子水中得到氧化葡聚糖溶液，將銀離子修飾的金屬有機框架材料和/或銅離子修飾的金屬有機框架材料加入到該氧化葡聚糖溶液中，再加入明膠溶液，明膠中的氨基與氧化葡聚糖的醛基發(fā)生席夫堿交聯(lián)反應得到凝膠，同時，銀離子修飾的金屬有機框架材料和/或銅離子修飾的金屬有機框架材料負載到所述凝膠上，得到復合水凝膠敷料。
2.如權利要求1所述的促進傷口愈合的復合水凝膠敷料的制備方法，其特征在于，所述氧化葡聚糖的制備具體為：將葡聚糖水溶液和高碘酸鈉水溶液進行混合，使葡聚糖氧化，然后將混合溶液轉移至透析袋中，用去離子水作為透析外液進行透析，透析結束后，將透析內(nèi)液取出，進行冷凍干燥，得到氧化葡聚糖。
3.如權利要求1所述的促進傷口愈合的復合水凝膠敷料的制備方法，其特征在于，所述銀離子修飾的金屬有機框架材料的制備包括以下步驟：
4.如權利要求1所述的促進傷口愈合的復合水凝膠敷料的制備方法，其特征在于，所述銅離子修飾的金屬有機框架材料的制備包括以下步驟：
5.如權利要求1-4任意一項方法
6.如權利要求5所述的復合水凝膠敷料在制備促進傷口愈合材料的應用。
7.如權利要求6所述的應用，其特征在于，所述傷口為糖尿病足傷口、細菌感染性傷口或燒傷傷口。
8.如權利要求6所述的應用，其特征在于，當所述復合水凝膠敷料含有銀離子修飾的金屬有機框架材料時，所述復合水凝膠敷料對金黃色葡萄球菌和/或大腸桿菌具有抗菌與抗生物膜作用。
9.如權利要求6所述的應用，其特征在于，當所述復合水凝膠敷料含有銅離子修飾的金屬有機框架材料時，所述復合水凝膠敷料具有類超氧化物歧化酶與類谷胱甘肽過氧化物酶活性，能夠清除過量的活性氧。
...【技術特征摘要】
1.一種促進傷口愈合的復合水凝膠敷料的制備方法，其特征在于，將氧化葡聚糖溶解于去離子水中得到氧化葡聚糖溶液，將銀離子修飾的金屬有機框架材料和/或銅離子修飾的金屬有機框架材料加入到該氧化葡聚糖溶液中，再加入明膠溶液，明膠中的氨基與氧化葡聚糖的醛基發(fā)生席夫堿交聯(lián)反應得到凝膠，同時，銀離子修飾的金屬有機框架材料和/或銅離子修飾的金屬有機框架材料負載到所述凝膠上，得到復合水凝膠敷料。
2.如權利要求1所述的促進傷口愈合的復合水凝膠敷料的制備方法，其特征在于，所述氧化葡聚糖的制備具體為：將葡聚糖水溶液和高碘酸鈉水溶液進行混合，使葡聚糖氧化，然后將混合溶液轉移至透析袋中，用去離子水作為透析外液進行透析，透析結束后，將透析內(nèi)液取出，進行冷凍干燥，得到氧化葡聚糖。
3.如權利要求1所述的促進傷口愈合的復合水凝膠敷料的制備方法，其特征在于，所述銀離子修飾的金屬有機框架材料的制...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：徐麗，余旭，余燕平，
申請(專利權)人：華中科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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