[发明专利]一种双重载药多糖基自愈合水凝胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双重载药多糖基自愈合水凝胶及其制备方法。首先利用牺牲模板法制备介孔聚多巴胺纳米颗粒，并将其用于负载抗氧化药物；然后将负载抗氧化药物的聚多巴胺纳米颗粒和抗炎药物添加到羧甲基壳聚糖溶液中，混合均匀后使用双醛多糖化学交联改性羧甲基壳聚糖以制得双重载药多糖基自愈合水凝胶。本发明提供的双重载药多糖基自愈合水凝胶不仅具有较高机械强度、良好生物相容性、可注射和快速自愈合的性能，而且同时具备抗菌、抗炎、抗氧化、诱导血管生成和快速愈创的功效，其对糖尿病创面的治疗和修复具有积极地促进作用。

技术领域

本发明涉及载药水凝胶技术领域，具体为一种具有抗菌、抗炎、抗氧化和诱导血管生成、快速愈创的双重载药多糖基自愈合水凝胶及其制备方法。

背景技术

聚多巴胺(PDA)是一种天然黑色素，其发现最早源于贻贝粘附性机理的研究。聚多巴胺含有大量共轭基团，在紫外光-可见光-近红外光区域具有全域的吸收，儿茶酚胺和亚胺等强还原性基团赋予其抗氧化和清除自由基的能力。聚多巴胺具有强近红外吸收和光热转化效率(40％)，显著高于Au、Ag、Cu等金属纳米颗粒，使其成为理想的光热治疗剂。同时，聚多巴胺富含亚胺、氨基、o-邻苯醌等基团，能够参与迈克尔加成、席夫碱反应，其二羟基吲哚、吲哚醌等π-π共轭结构，可通过氢键作用、π-π堆叠作用与疏水性分子结合，可用于改性疏水性材料，也是疏水药物的理想载体，如紫杉醇、喜树碱、姜黄素、吲哚菁绿等。

聚多巴胺以其优越的性质，为制备、改性纳米材料提供新思路，一系列聚多巴胺基的纳米涂层、核-壳纳米颗粒、介孔纳米颗粒、Janus纳米颗粒等纳米材料被开发应用。以聚多巴胺作为修饰平台的纳米材料使得功能化设计简便易行，且聚多巴胺赋予纳米材料光吸收能力、抗氧化能力、生物相容性和生物可降解性，在肿瘤治疗、创伤敷料、材料表面改性和组织工程中展现出卓越应用前景。

自愈合水凝胶是受到外界损伤后能自发愈合的湿润且有弹性的高分子聚合物，具有三维亲水空间结构，与细胞基质相似。多糖基自愈合水凝胶不仅具有对损伤的响应性，还具备良好的生物相容性、低免疫原性而备受瞩目，其作为创面敷料已获得显著成果。其中，以壳聚糖、纤维素、明胶、海藻酸钠为代表的天然多糖，具有廉价易得、易于改性等优势，成为制备自愈合水凝胶的理想材料。壳聚糖是自然界天然存在的唯一阳离子多糖。壳聚糖主要通过静电作用破坏细菌细胞壁、细胞膜或增加通透性，导致细胞成分泄漏。因此，壳聚糖是构建抗菌水凝胶的理想材料，被广泛应用于制备抗菌膜、伤口敷料。此外，由于富含胺基，壳聚糖被常用于构建基于动态亚胺键的自愈合水凝胶。

基于此，本发明提供一种以双醛多糖作为交联剂，掺杂介孔纳米颗粒，具备抗菌、抗炎、抗氧化、促进血管生成等多种功效的自愈合水凝胶。

发明内容

本发明旨在制备一种生物相容性良好、机械性能良好具有抗菌、抗炎、抗氧化、诱导血管生成的多糖基自愈合水凝胶，并探索其在糖尿病伤口治疗中的应用。

本发明首先公开了以下的技术方案，包括：

(1)制备介孔聚多巴胺纳米颗粒：将均三甲苯、泊洛沙姆127、盐酸多巴胺混合制备均三甲苯/泊洛沙姆127/多巴胺胶束，利用模板牺牲法制备介孔聚多巴胺纳米颗粒；

(2)载药处理：采用一锅煮法使介孔聚多巴胺纳米颗粒负载抗氧化成分，得到负载抗氧化活性物质的聚多巴胺纳米颗粒；

(3)制备多糖基自愈合水凝胶：利用高碘酸钠氧化法制备双醛多糖，与羧甲基壳聚糖混合均匀制备多糖基自愈合水凝胶，用以负载活性成分；

(4)制备双重载药的多糖基自愈合水凝胶：将负载抗氧化活性物质的聚多巴胺纳米颗粒和抗炎药物添加到羧甲基壳聚糖中，均匀混合后利用双醛多糖化学交联羧甲基壳聚糖，得到双重载药多糖基自愈合水凝胶。

进一步的，步骤(1)所述介孔聚多巴胺纳米颗粒的获得包括：