一种具备免疫重编程功能的抗菌复合水凝胶、敷料及其在治疗复杂感染伤口中的应用

本发明涉及生物医药，具体涉及一种具备免疫重编程功能的抗菌复合水凝胶、敷料及其在治疗复杂感染伤口中的应用。

背景技术：

1、近年来，伤口治疗中存在的困难和风险给世界的医疗健康领域带来了巨大的技术挑战和经济损失。在大多数的意外事故中，失血过多和伤口感染是伤口治疗最主要的困难和风险，这两个因素往往是导致伤者死亡的主要原因。

2、抗菌制剂是治疗伤口感染的常用药，大部分由抗生素或者中药配制的，抗生素主要用于治疗各种细菌感染或致病微生物感染类疾病，在应用初期效果较为显著，但是随着抗生素长久和广泛的应用，细菌的耐药性变得越来越强，微生物感染已经严重威胁着人类的健康和安全，利用中药配制的抗菌制剂的临床效果也不明显。

3、因此，开发具有根除感染能力的创新型多功能生物活性材料，刺激伤口愈合，并诱导组织再生是十分必要的。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供了一种具备免疫重编程功能的抗菌复合水凝胶、敷料及其在治疗复杂感染伤口中的应用。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一方面是提供一种具备免疫重编程功能的抗菌复合水凝胶的制备方法，其包括如下步骤：

4、步骤一，将姜黄素负载到掺镁生物玻璃纳米颗粒上获得mbg@c纳米颗粒；

5、步骤二，将猪皮组织反复冻融，去除皮下组织，先后用triton x-100溶液和十二烷基硫酸钠处理，然后冻干、研磨，置于酸性环境中获得脱细胞猪皮水凝胶；

6、步骤三，将mg@c纳米颗粒引入脱细胞猪皮水凝胶溶液中混合，进行酶消化直至凝胶呈半透明粘稠状，调节渗透压和ph值，培养一段时间，然后冷冻干燥和压缩得到该抗菌复合水凝胶。

7、进一步地，上述掺镁生物玻璃纳米颗粒通过以下步骤制备：向溴化十六胺的水溶液中先后加入乙酸乙酯、氨水、正硅酸四乙酯、四水硝酸钙和硝酸镁，反应完成后，离心洗涤获得胶体；将胶体干燥后煅烧得到该掺镁生物玻璃纳米颗粒。

8、进一步地，以溴化十六胺的添加体积为1g为基准，乙酸乙酯、氨水、正硅酸四乙酯、四水硝酸钙和硝酸镁的添加量分别为10～15ml、8～15ml、3～5ml、1.2～2g、0.8～1.4g；优选地，氨水的浓度为0.8～1.2m。

9、进一步地，加入乙酸乙酯和氨水后，均搅拌10～30分钟；和/或

10、正硅酸四乙酯和四水硝酸钙在间隔15～45分钟的情况下依次加入；和/或

11、硝酸镁加入后，继续反应2～6小时，优选4小时；和/或

12、离心的参数为6000～12000×g，离心6～12分钟；和/或

13、上述洗涤依次采用去离子和乙醇洗涤，优选地，乙醇的浓度为99％；和/或

14、上述干燥的条件为50～70℃条件下过夜；和/或

15、煅烧的参数为680～800℃，2.5～4小时。

16、进一步地，上述姜黄素和掺镁生物玻璃纳米颗粒的添加比例为1:5～15；优选为1:10。

17、进一步地，步骤一的具体步骤为：将姜黄素和掺镁生物玻璃纳米颗粒混合在tris-hcl溶液中，室温下暗处搅拌10～14小时；可选地，通过离心将多余的试剂去除；优选地，tris-hcl溶液的ph为8.5～9。

18、进一步地，triton x-100溶液的浓度为0.8～1.2％；和/或

19、triton x-100溶液处理的时间为10～14小时；和/或

20、十二烷基硫酸钠的浓度为0.8～1.2％；和/或

21、十二烷基硫酸钠处理的时间为4.5～7小时；和/或

22、猪皮组织研磨后和胃消化酶一起置于酸性环境中8～15分钟。

23、进一步地，mg@c纳米颗粒在抗菌复合水凝胶中的浓度为0.8～8％。

24、进一步地，在步骤三中，酶消化的时间为6～15分钟；和/或

25、通过加入pbs缓冲液调节渗透液；和/或

26、通过用冷冻的naoh溶液将ph值调节到7～8，优选地，naoh溶液的浓度为9～10.8m；和/或

27、培养的条件为37℃，培养时间为10～30分钟。

28、本发明的第二方面是提供上述制备方法制备的抗菌复合水凝胶。

29、本发明的第三方面是提供一种治疗复杂感染伤口的敷料，其包括上述抗菌复合水凝胶。

30、本发明的第四方面是提供上述抗菌复合水凝胶在制备治疗复杂感染伤口的药物中的应用。

31、本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

32、本发明提供的抗菌复合水凝胶将新型生物活性玻璃的纳米中颗粒掺杂镁和负载姜黄素，并将纳米颗粒均匀地掺入猪源性细胞外基质水凝胶中，其可控制cur的释放，在创面感染的早期有效根除细菌感染，并使创面愈合；随后释放的mg离子协同抑制炎症相关通路的激活(如mapk通路、nf-κb通路、tnf-α通路等)，抑制由感染引起的炎症反应。所以，本发明的padm@mgc水凝胶通过调节自身免疫来治疗感染，对顽固性伤口的全程治疗有重要的应用价值，适合在临床上大规模使用。

技术特征：

1.一种具备免疫重编程功能的抗菌复合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述掺镁生物玻璃纳米颗粒通过以下步骤制备：向溴化十六胺的水溶液中先后加入乙酸乙酯、氨水、正硅酸四乙酯、四水硝酸钙和硝酸镁，反应完成后，离心洗涤获得胶体；将胶体干燥后煅烧得到所述掺镁生物玻璃纳米颗粒。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，以溴化十六胺的添加体积为1g为基准，乙酸乙酯、氨水、正硅酸四乙酯、四水硝酸钙和硝酸镁的添加量分别为10～15ml、8～15ml、3～5ml、1.2～2g、0.8～1.4g；优选地，氨水的浓度为0.8～1.2m。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，加入乙酸乙酯和氨水后，均搅拌10～30分钟；和/或

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述姜黄素和掺镁生物玻璃纳米颗粒的添加比例为1:5～15；优选为1:10。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一的具体步骤为：将姜黄素和掺镁生物玻璃纳米颗粒混合在tris-hcl溶液中，室温下暗处搅拌10～14小时；可选地，通过离心将多余的试剂去除；优选地，tris-hcl溶液的ph为8.5～9。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，triton x-100溶液的浓度为0.8～1.2％；和/或

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤三中，酶消化的时间为6～15分钟；和/或

9.如权利要求1-8任一项所述制备方法制备的抗菌复合水凝胶。

10.一种治疗复杂感染伤口的敷料，其特征在于，包括如权利要求9所述的抗菌复合水凝胶。

11.如权利要求9所述的抗菌复合水凝胶在制备治疗复杂感染伤口的药物中的应用。

技术总结本发明提供了一种具备免疫重编程功能的抗菌复合水凝胶、敷料及其在治疗复杂感染伤口中的应用。该抗菌复合水凝胶的制备方法包括：将姜黄素负载到掺镁生物玻璃纳米颗粒上获得MBG@C纳米颗粒；将猪皮组织反复冻融，去除皮下组织，先后用Triton X‑100溶液和十二烷基硫酸钠处理，然后冻干、研磨，置于酸性环境中获得脱细胞猪皮水凝胶；将Mg@C纳米颗粒引入脱细胞猪皮水凝胶溶液中混合，进行酶消化直至凝胶呈半透明粘稠状，调节渗透压和pH值，培养一段时间，然后冷冻干燥和压缩得到该抗菌复合水凝胶。该抗菌复合水凝胶通过调节自身免疫来治疗感染，对顽固性伤口的全程治疗有重要的应用价值，适合在临床上大规模使用。技术研发人员：鲍小刚,李锦翠,窦凌云,蔡畅,刘一飞,方斌,霍市城,许国华受保护的技术使用者：中国人民解放军海军军医大学第二附属医院技术研发日：技术公布日：2024/6/13