一种用于糖尿病创面修复的水凝胶及其制备方法与流程

本发明涉及医用生物材料领域，尤其涉及一种用于糖尿病创面修复的水凝胶及其制备方法。

背景技术：

1、糖尿病创面是一种由于糖尿病引起的血液循环障碍、神经功能障碍、免疫功能低下等因素导致的难以愈合的慢性创面，是临床治疗的难点之一。每年有超过300万例糖尿病足溃疡新病例，导致超过28万例下肢截肢。糖尿病创面具有高血糖、高氧化应激、高感染风险、低血管生成能力、慢性炎症反应等特点，这些特点不仅影响创面的愈合过程，还可能导致严重的并发症，如足部溃疡、下肢截肢等。糖尿病创面的治疗难点在于高糖微环境导致的晚期糖基化终产物(ages)的积累和细菌感染，这些因素都会抑制血管再生和创面愈合。因此，寻找有效的方法促进糖尿病创面的修复是迫切需要解决的问题。

2、水凝胶是一种由水分子和交联聚合物网络组成的三维多孔材料，由于其良好的亲水性、生物相容性、药物载体能力以及与细胞外基质相似的结构特性，在创伤修复领域具有广泛的应用前景。水凝胶可以保持创面湿润，防止水分蒸发和细菌侵入，同时可以支持细胞的生长和迁移，还可以负载和释放不同类型的药物或生长因子，调节创面微环境，促进创面愈合。然而，现有的针对糖尿病创面修复的水凝胶存在一些问题，如不能很好的吸收晚期糖基化终产物、药物释放速率不可控、组织粘附性差等，对创面的修复不理想，增加患者痛苦。因此有必要研究一种水凝胶，以提高其在糖尿病创面修复中的安全性和有效性。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，制备的水凝胶对糖尿病创面具有较好的修复效果。

2、本发明的目的之二在于提供一种用于糖尿病创面修复的水凝胶。

3、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

4、一种用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

5、(1)制备包裹布洛芬的氨基化环糊精：将环糊精和催化剂溶于溶剂中，加入氨基化试剂进行氨基化反应，得到氨基化环糊精，将所述氨基化环糊精溶于去离子水中，向其中加入布洛芬，搅拌均匀后冷冻干燥，即可得到包裹布洛芬的氨基化环糊精；

6、(2)制备改性聚赖氨酸：将苯丙氨酸与催化剂溶于溶剂中，加入聚赖氨酸，反应完成后得到苯丙氨酸改性聚赖氨酸，将苯丙氨酸改性聚赖氨酸溶于去离子水中，向其中加入带有双键的酸酐化合物，反应后即可得到改性聚赖氨酸；

7、(3)将单宁酸和同时带有氨基及苯硼酸基团的化合物溶于去离子水中，调节ph值至碱性，得到a液；将包裹布洛芬的氨基化环糊精和改性聚赖氨酸及光引发剂溶于去离子水中得到b液；然后将a液和b液等体积混合并光固化，即可得到用于糖尿病创面修复的水凝胶。

8、进一步地，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的至少一种，所述环糊精与催化剂的质量比为1:1-1:5。

9、进一步地，步骤(1)中所述氨基化试剂为1,6己二胺和1,7庚二胺中的一种或两种的混合物，所述环糊精与氨基化试剂的质量比为1:1-1:3，氨基化反应温度为25-50℃，反应时间为6-12h。

10、进一步地，所述布洛芬与氨基化环糊精的质量比为1:10-1:20。

11、进一步地，所述苯丙氨酸为l-苯丙氨酸或者d-苯丙氨酸中的一种或者两种的混合物，所述苯丙氨酸与催化剂的质量比为1:1-1:5，所述苯丙氨酸与聚赖氨酸的质量比为1:1-1:10，反应温度为25-50℃，反应时间为6-12h。

12、进一步地，步骤(1)和步骤(2)的催化剂为n,n-羰基二咪唑，溶剂为二甲基亚砜或者n,n-二甲基甲酰胺中的一种。

13、进一步地，步骤(2)中所述带有双键的酸酐化合物为丙烯酸酐或者甲基丙烯酸酐中的一种或两种的混合物，所述带有双键的酸酐化合物与苯丙氨酸改性聚赖氨酸的质量比为1:1-1:5，反应温度为50-80℃，反应时间为1-3h。

14、进一步地，步骤(3)中同时带有氨基及苯硼酸基团的化合物为2-氨基苯硼酸、3-氨基苯硼酸或4-氨基苯硼酸中的至少一种，所述同时带有氨基及苯硼酸基团的化合物在a液中的质量浓度为2-10％，所述单宁酸在a液中的质量浓度为5-20％。

15、进一步地，步骤(3)中b液中包裹布洛芬的氨基化环糊精的质量浓度为1-5％，改性聚赖氨酸的质量浓度为5-15％，所述光引发剂的质量浓度为0.5-1.5％，所述光引发剂为i-2959或lap中的一种或者两种的混合物。

16、本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

17、一种用于糖尿病创面修复的水凝胶，由上述方法制备得到。

18、相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供一种用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，首先用氨基化环糊精包裹布洛芬，布洛芬为脂溶性药物，其在水凝胶中不能够均匀分散，利用氨基化环糊精进行包裹后能够使其在凝胶中均匀分散，另外也能够实现布洛芬的缓慢释放，提高布洛芬的稳定性。再将其和改性聚赖氨酸以及单宁酸等经光固化后制备得到，采用改性聚赖氨酸一方面能够吸收晚期糖基化终产物，避免了晚期糖基化终产物的堆积而导致创面剧烈炎症和延缓愈合，另一方面经过双键的改性，聚赖氨酸能够快速固化。该水凝胶能够调节巨噬细胞极化，具备优异的抗炎效果，水凝胶体系中的单宁酸和布洛芬具备多重抗炎效果。本发明的水凝胶响应创面的高糖和酸性微环境降解，具有智能响应性，可有效促进慢性糖尿病创面的愈合。

技术特征：

1.一种用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精中的至少一种，所述环糊精与催化剂的质量比为1:1-1:5。

3.根据权利要求1所述用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述氨基化试剂为1,6己二胺和1,7庚二胺中的一种或两种的混合物，所述环糊精与氨基化试剂的质量比为1:1-1:3，氨基化反应温度为25-50℃，反应时间为6-12h。

4.根据权利要求1所述用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述布洛芬与氨基化环糊精的质量比为1:10-1:20。

5.根据权利要求1所述用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，其特征在于，所述苯丙氨酸为l-苯丙氨酸或者d-苯丙氨酸中的一种或者两种的混合物，所述苯丙氨酸与催化剂的质量比为1:1-1:5，所述苯丙氨酸与聚赖氨酸的质量比为1:1-1:10，反应温度为25-50℃，反应时间为6-12h。

6.根据权利要求1所述用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)的催化剂为n,n-羰基二咪唑，溶剂为二甲基亚砜或者n,n-二甲基甲酰胺中的一种。

7.根据权利要求1所述用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述带有双键的酸酐化合物为丙烯酸酐或者甲基丙烯酸酐中的一种或两种的混合物，所述带有双键的酸酐化合物与苯丙氨酸改性聚赖氨酸的质量比为1:1-1:5，反应温度为50-80℃，反应时间为1-3h。

8.根据权利要求1所述用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中同时带有氨基及苯硼酸基团的化合物为2-氨基苯硼酸、3-氨基苯硼酸或4-氨基苯硼酸中的至少一种，所述同时带有氨基及苯硼酸基团的化合物在a液中的质量浓度为2-10％，所述单宁酸在a液中的质量浓度为5-20％。

9.根据权利要求1所述用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中b液中包裹布洛芬的氨基化环糊精的质量浓度为1-5％，改性聚赖氨酸的质量浓度为5-15％，所述光引发剂的质量浓度为0.5-1.5％，所述光引发剂为i-2959或lap中的一种或者两种的混合物。

10.一种用于糖尿病创面修复的水凝胶，其特征在于，由权利要求1至9任一项所述方法制备得到。

技术总结
本发明公开了一种用于糖尿病创面修复的水凝胶的制备方法，包括以下步骤：(1)制备包裹布洛芬的氨基化环糊精；(2)制备改性聚赖氨酸；(3)将单宁酸和同时带有氨基及苯硼酸基团的化合物溶于去离子水中，调节pH值至碱性，得到A液；将包裹布洛芬的氨基化环糊精和改性聚赖氨酸及光引发剂溶于去离子水中得到B液；然后将A液和B液等体积混合并光固化，即可得到用于糖尿病创面修复的水凝胶。本发明的水凝胶能够吸收晚期糖基化终产物，避免了晚期糖基化终产物的堆积而导致创面剧烈炎症和延缓愈合，可有效促进慢性糖尿病创面的愈合。

技术研发人员：王仕观
受保护的技术使用者：长春市赫尔曼新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15