CN112546288A - 一种按需溶解水凝胶敷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种按需溶解水凝胶敷料及其制备方法，由一定比例的侧链含有苯硼酸基团的天然高分子溶液、侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子或聚乙烯醇溶液、聚多巴胺涂层功能纳米粒室温下经双交联制备而成。通过调节高分子浓度、苯硼酸基团和邻苯二酚基团或间羟基比例调控可注射性能；通过葡萄糖响应的苯硼酸酯键的断裂赋予水凝胶敷料按需溶解功能；通过元素掺杂纳米粒及其金属离子的释放赋予其可抗菌、抗炎、促愈合、成像、调控氧化应激等多种生物功能。该水凝胶敷料经一步法制成，工艺简单，反应条件温和，制备效率高。由于本发明具有多种生物功能，在皮肤、口腔等多种创面粘合及修复方面，尤其是无痛换药领域表现出极大的应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及一种医用敷料，属于生物材料技术领域。
背景技术
生活中常见的急慢性皮肤创伤常常伴随着细菌感染、炎症等，造成伤口不易愈合，需要高频次、短周期的持续换药以实现伤口的快速愈合。但常用的纱布或医用敷料会与伤口发生黏连，更换敷料时因撕扯造成的疼痛有时甚至大于伤口本身的疼痛，且撕裂更会造成新生组织破坏。因此，针对皮肤创伤患者因多次换药产生的疼痛问题，设计开发适用于创面修复的、可避免换药疼痛的新型可快速降解水凝胶，尤其是开发能在缓和外界刺激条件下实现快速降解的敷料是解决问题的有效途径。
Konieczynska等人报道了一种基于巯基封端的树枝状分子和马来酰亚胺端基封端的PEG交联剂的可溶性水凝胶密封剂(Angewandte Chemie International Edition2013,125(52),14320-14324.Materials Horizons 2017,4(2),222-227.)，该交联剂含有两个硫酯键，可以轻松填充慢性伤口区域的复杂形貌。当暴露于半胱氨酸甲酯的水溶液中时，水凝胶密封剂可通过硫醇-硫酯交换反应在30分钟内溶解。但是，溶解时间过长仍不能满足人们对快速换药的需求。
中国发明专利(CN107602432A；CN107583102A；CN107496978A；CN107625992A)报道的可溶性敷料均由小分子烯烃单体、引发剂、助剂等经一系列化学反应制备而成，但部分小分子单体或交联剂合成工艺复杂、不易得。而且这种水溶性敷料中存在的未反应的小分子化合物会造成潜在的细胞毒性，为此不适用于伤口的原位凝胶化。更重要的是，市面上大部分已用水凝胶敷料是固定形状的，而伤口有深有浅，所以固定形状的敷料无法实现对复杂形状伤口的紧密贴合。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适用于急慢性创面修复的、可在缓和外界刺激条件下实现敷料的快速降解实现无痛换药的按需降解水凝胶敷料。水凝胶中的交联键硼酸酯键可在葡萄糖小分子的存在下快速断裂进而造成敷料快速溶解，有效避免换药损伤；可注射功能可适用于任何复杂的伤口形状；天然高分子材料具有良好生物相容性；还可通过一种或多种金属离子的释放或负载功能肽或药物，进而加速伤口愈合。本发明制备过程简便、操作过程可控、制备条件温和、成本低廉、材料适用性广，可用于多种组织伤口的后期护理。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种按需溶解水凝胶敷料，溶质包括侧链含有苯硼酸基团的天然高分子、聚多巴胺涂层功能纳米粒、以及侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子或聚乙烯醇，所述的侧链含有苯硼酸基团的天然高分子浓度为1-30％wt/v，包括但不限于透明质酸、海藻酸钠、明胶、海藻酸钠、聚谷氨酸、聚丙烯酸、羧甲基纤维素；聚多巴胺涂层功能纳米粒浓度为0.1-70％wt/v；侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子或聚乙烯醇浓度为1-30％wt/v，侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子包括但不限于透明质酸、海藻酸钠、明胶、海藻酸钠、聚谷氨酸、聚丙烯酸、羧甲基纤维素；溶剂包括但不限于超纯水、PBS和细胞培养基。
所述的水凝胶敷料在0.5-100％v/v葡萄糖溶液中快速溶解。
所述的水凝胶敷料通过注射方式使用。
所述的水凝胶敷料在制备过程中负载功能性药物，包括但不限于功能肽、抗生素。
所述的功能肽包括但不限于昆虫抗菌肽、哺乳动物抗菌肽、两栖动物抗菌肽、鱼类/软体动物/甲壳类动物来源的抗菌肽、植物抗菌肽、细菌抗菌肽。
所述的抗生素包括但不限于青霉素类、头孢菌素类、万古霉素、泰能、氟喹诺硐类、氨基糖甙类、多粘菌素类、四环素、氯霉素、大环内酯类、克林霉素、磺胺类。
本发明还提供上述按需溶解水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：将侧链含有苯硼酸基团的天然高分子、侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子或聚乙烯醇、聚多巴胺涂层功能纳米粒按照设定比例于室温下混合制备而成。
所述的侧链含有苯硼酸基团的天然高分子的制备步骤如下：将含侧链羧基的高分子、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、含有氨基和苯硼酸基团的化合物溶于水中，调pH值为4.5～6，室温反应8～72小时，反应液依次经透析、冻干后得到侧链含有苯硼酸基团的天然高分子；其中，天然高分子中羧基、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和含有氨基和苯硼酸基团的化合物的摩尔比为100：(10-150)：(10-150)：(10-1000)；所述含侧链羧基的高分子包括但不限于透明质酸、海藻酸钠、明胶、聚谷氨酸、聚丙烯酸、羧甲基纤维素，浓度为0.1-5％wt/v；所述含有氨基和苯硼酸基团的化合物包括但不限于邻氨基苯硼酸/间氨基苯硼酸、对氨基苯硼酸。
所述的侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子的制备步骤同侧链含有苯硼酸基团的天然高分子的制备，用多巴胺盐酸盐替换邻氨基苯硼酸/间氨基苯硼酸或对氨基苯硼酸。
所述的聚多巴胺涂层包裹功能纳米粒子的制备步骤如下：将功能纳米粒子在碱性条件下与多巴胺盐酸盐反应0.1～72h，多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比值为0.001～1；所述功能纳米粒子包括但不限于元素掺杂的介孔二氧化硅纳米粒子、元素掺杂的生物活性玻璃纳米粒子或介孔生物活性玻璃纳米粒子、元素掺杂的磷酸钙纳米粒子或介孔磷酸钙纳米粒子；掺杂元素包括但不限于银、铜、锌、镁、硒、锶、铈、钽，掺杂方式包括单元素掺杂、双元素掺杂和三元素掺杂。
本发明的有益效果是：
本发明用于解决现有医用敷料因与伤口发生粘连造成换药损伤和疼痛的问题，由一定比例的侧链含有苯硼酸基团的天然高分子溶液、侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子或聚乙烯醇溶液、聚多巴胺涂层功能纳米粒室温下经双交联制备而成。通过调节高分子浓度、苯硼酸基团和邻苯二酚基团或间羟基比例调控可注射性能；通过葡萄糖响应的苯硼酸酯键的断裂赋予水凝胶敷料按需溶解功能；通过元素掺杂纳米粒及其金属离子的释放赋予其可抗菌、抗炎、促愈合、成像、调控氧化应激等多种生物功能。该水凝胶敷料经一步法制成，工艺简单，反应条件温和，制备效率高。由于本发明具有多种生物功能，在皮肤、口腔等多种创面粘合及修复方面，尤其是无痛换药领域表现出极大的应用潜力。
针对现有医用敷料存在与伤口粘连的问题，本发明在敷料中引入葡萄糖响应的硼酸酯键，赋予水凝胶敷料在葡萄糖溶液的存在下快速溶解功能。
针对目前已报导可溶性敷料无法适应复杂伤口形状的问题，本发明具有可注射功能(可注射的优势在于水凝胶可以先流动实现伤口的全覆盖，然后在几分钟内快速固化成型实现隔离和治疗的目的)，适用于任何复杂形状的伤口。
针对目前已报道可溶性敷料中未反应的小分子化合物存在潜在细胞毒性、缺乏生物活性等问题，本发明发明中的天然高分子材料均具有良好的生物相容性；可通过纳米粒子中金属离子的释放实现抗菌、抗炎、促愈合、降低或消除疤痕等多种生物功能。本发明采用的介孔硅纳米粒具有巨大的比表面积和有序的孔结构，有利于包覆生长因子、功能肽的药物，进而加速伤口愈合、减轻疤痕等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明提供一种按需溶解水凝胶敷料及其制备方法，用于解决现有医用敷料因与伤口发生粘连造成换药损伤和疼痛的问题。
本发明提供的一种按需溶解水凝胶敷料，由一定浓度侧链含有苯硼酸基团的天然高分子(包括但不限于透明质酸、海藻酸钠、明胶、海藻酸钠、聚谷氨酸、聚丙烯酸、羧甲基纤维素)、侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子(包括但不限于透明质酸、海藻酸钠、明胶、海藻酸钠、聚谷氨酸、聚丙烯酸、羧甲基纤维素)或聚乙烯醇、聚多巴胺涂层功能纳米粒，于室温下混合制备而成。所述的侧链含有苯硼酸基团的天然高分子浓度为1-30％wt/v；侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子或聚乙烯醇浓度为1-30％wt/v；聚多巴胺涂层功能纳米粒浓度为0.1-70％wt/v；溶剂包括但不局限于超纯水(pH为7-11)、PBS(pH为7-11)或细胞培养基(培养基的pH为7.4，基本都可以，不限定)。
所述的水凝胶敷料在0.5-100％v/v葡萄糖溶液中会快速溶解。
所述的水凝胶敷料通过注射到任何复杂形状的创伤部位，原位成型。
所述的水凝胶敷料在制备过程中负载功能性药物，包括但不限于功能肽、抗生素等。
所述侧链含有苯硼酸基团的天然高分子的制备步骤如下：将不同比例的含侧链羧基的高分子(包括但不限于透明质酸、海藻酸钠、明胶、聚谷氨酸、聚丙烯酸、羧甲基纤维素，浓度为0.1-5％wt/v)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、含有氨基和苯硼酸基团的化合物(包括但不限于邻氨基苯硼酸/间氨基苯硼酸或对氨基苯硼酸)溶于水中，调pH值为4.5-6，室温反应8-72小时，反应液依次经透析、冻干后备用。其中，天然高分子中羧基、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和含有氨基和苯硼酸基团的化合物的摩尔比为100：(10-150)：(10-150)：(10-1000)。
所述侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子的制备步骤同侧链含有苯硼酸基团的天然高分子的制备，用多巴胺盐酸盐替换邻氨基苯硼酸/间氨基苯硼酸或对氨基苯硼酸。
所述聚多巴胺涂层包裹功能纳米粒子的制备步骤如下：将功能纳米粒子在碱性条件(pH＝7-11)下直接与多巴胺盐酸盐(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.001～1)反应0.1～72h，在颗粒表面形成具有良好粘附性能的聚多巴胺涂层。功能纳米粒子包括但不限于元素掺杂的介孔二氧化硅纳米粒子、元素掺杂的(介孔)生物活性玻璃纳米粒子、元素掺杂的(介孔)磷酸钙纳米粒子。掺杂元素包括但不限于银、铜、锌、镁、硒、锶、铈、钽，可按设定比例进行单元素掺杂、双元素掺杂和三元素掺杂。
所述的抗菌药物包括但不限于青霉素类、头孢菌素类、万古霉素、泰能、氟喹诺硐类、氨基糖甙类、多粘菌素类、四环素、氯霉素、大环内酯类、克林霉素、磺胺类。
所述的抗菌肽包括但不限于昆虫抗菌肽、哺乳动物抗菌肽、两栖动物抗菌肽、鱼类/软体动物/甲壳类动物来源的抗菌肽、植物抗菌肽、细菌抗菌肽。
本发明制备的基于天然高分子和硼酸酯键的可注射水凝胶敷料，硼酸酯键可在葡萄糖小分子的存在下快速断裂进而造成敷料快速溶解，有效避免换药损伤；可注射功能可适用于任何复杂的伤口形状；原料本身具有良好生物相容性；还可通过一种或多种金属离子的释放或负载功能肽或药物，进而加速伤口愈合。因此，本发明可应用的领域包括但不限于任何类型皮肤创伤的后期护理需求。
实例1：
将邻氨基苯硼酸修饰透明质酸、多巴胺修饰透明质酸、聚多巴胺涂层铜掺杂生物活性玻璃纳米粒(质量比1:1:0.05)溶于pH为7.4的纯水中制备而成。邻氨基苯硼酸修饰透明质酸的制备：将透明质酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、邻氨基苯硼酸溶于水中(透明质酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：邻氨基苯硼酸摩尔比＝100：60：50：30)，调pH值为6，室温反应24小时，反应液依次经透析、冻干后备用。多巴胺修饰透明质酸的制备：将透明质酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、多巴胺盐酸盐溶于水中(透明质酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：多巴胺盐酸盐摩尔比＝100：60：50：30)，调pH值为6，室温反应24小时，反应液依次经透析、冻干后备用。聚多巴胺涂层铜掺杂的生物活性玻璃纳米粒的制备：将铜掺杂生物活性玻璃纳米粒(铜元素含量为1.8％wt/wt)在pH＝7.4溶液中直接与多巴胺盐酸盐(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.05:1)反应8h，离心洗涤后真空干燥备用。
实例2：
将间氨基苯硼酸修饰海藻酸钠、多巴胺修饰海藻酸钠、聚多巴胺涂层银掺杂介孔二氧化硅(质量比1:0.8:0.2)溶于pH为9的纯水中制备而成。间氨基苯硼酸修饰海藻酸钠的制备：将海藻酸钠、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、间氨基苯硼酸溶于水中(海藻酸钠：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：间氨基苯硼酸摩尔比＝100：120：120：70)，调pH值为4.5，室温反应36小时，反应液依次经透析、冻干后备用。多巴胺修饰海藻酸钠的制备：将海藻酸钠、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、多巴胺盐酸盐溶于水中(海藻酸钠：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：多巴胺盐酸盐摩尔比＝100：90：80：80)，调pH值为5.5，室温反应36小时，反应液依次经透析、冻干后备用。聚多巴胺涂层银掺杂介孔二氧化硅纳米粒的制备：将银掺杂介孔二氧化硅(银元素含量为3.5％wt/wt)在pH＝8溶液中直接与多巴胺盐酸盐(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.32:1)反应2h，离心洗涤后真空干燥备用。
实例3：
将对氨基苯硼酸修饰明胶、多巴胺修饰明胶、聚多巴胺涂层锶掺杂磷酸钙纳米粒(质量比1:1:0.05)溶于pH为7.4的纯水中制备而成。对氨基苯硼酸修饰明胶的制备：将明胶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、对氨基苯硼酸溶于水中(明胶：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：对氨基苯硼酸摩尔比＝100：150：150：50)，调pH值为5.8，室温反应10小时，反应液依次经透析、冻干后备用。多巴胺修饰明胶的制备：将明胶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、多巴胺盐酸盐溶于水中(明胶：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：多巴胺盐酸盐摩尔比＝100：160：150：40)，调pH值为5.2，室温反应48小时，反应液依次经透析、冻干后备用。聚多巴胺涂层锶掺杂磷酸钙纳米粒的制备：将锶掺杂磷酸钙纳米粒(锶元素含量为0.9％wt/wt)在pH＝11溶液中直接与多巴胺盐酸盐(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.33:1)反应0.5h，离心洗涤后真空干燥备用。
实例4：
将邻氨基苯硼酸修饰羧甲基纤维素、多巴胺修饰羧甲基纤维素、聚多巴胺涂层铈掺杂介孔生物活性玻璃纳米粒(质量比1:1.5:0.02)溶于pH为8.5的纯水中制备而成。邻氨基苯硼酸修饰羧甲基纤维素的制备：将羧甲基纤维素、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、邻氨基苯硼酸溶于水中(羧甲基纤维素：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：邻氨基苯硼酸摩尔比＝100：80：80：60)，调pH值为5.6，室温反应18小时，反应液依次经透析、冻干后备用。多巴胺修饰羧甲基纤维素的制备：将羧甲基纤维素、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、多巴胺盐酸盐溶于水中(羧甲基纤维素：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：多巴胺盐酸盐摩尔比＝100：90：80：50)，调pH值为5.6，室温反应26小时，反应液依次经透析、冻干后备用。聚多巴胺涂层铈掺杂介孔生物活性玻璃纳米粒的制备：将铈掺杂介孔生物活性玻璃纳米粒(铈元素含量为5.5％wt/wt)在pH＝10溶液中直接与多巴胺盐酸盐(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.3:1)反应6h，离心洗涤后真空干燥备用。
实例5：
将间氨基苯硼酸修饰聚谷氨酸、多巴胺修饰聚谷氨酸、聚多巴胺涂层锌掺杂介孔二氧化硅纳米粒(质量比1:0.5:0.6)溶于pH为8.5的PBS中制备而成。间氨基苯硼酸修饰聚谷氨酸的制备：将聚谷氨酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、间氨基苯硼酸溶于水中(聚谷氨酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：间氨基苯硼酸摩尔比＝100：70：70：50)，调pH值为4.8，室温反应48小时，反应液依次经透析、冻干后备用。多巴胺修饰聚谷氨酸的制备：将聚谷氨酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、多巴胺盐酸盐溶于水中(聚谷氨酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：多巴胺盐酸盐摩尔比＝100：80：70：50)，调pH值为4.8，室温反应72小时，反应液依次经透析、冻干后备用。聚多巴胺涂层锌掺杂介孔二氧化硅纳米粒的制备：将锌掺杂介孔二氧化硅纳米粒(锌元素含量为6.6％wt/wt)在pH＝10溶液中直接与多巴胺盐酸盐(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.36:1)反应8h，离心洗涤后真空干燥备用。
实例6：
将对氨基苯硼酸修饰海藻酸钠、多巴胺修饰聚丙烯酸、聚多巴胺涂层银和铜掺杂介孔二氧化硅纳米粒(质量比1:0.5:0.6)溶于pH为8.5的PBS中制备而成。对氨基苯硼酸修饰海藻酸钠的制备：将海藻酸钠、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、对氨基苯硼酸溶于水中(聚谷氨酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：对氨基苯硼酸摩尔比＝100：160：160：100)，调pH值为6，室温反应48小时，反应液依次经透析、冻干后备用。多巴胺修饰聚丙烯酸的制备：将聚丙烯酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、多巴胺盐酸盐溶于水中(聚谷氨酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：多巴胺盐酸盐摩尔比＝100：120：110：80)，调pH值为5.5，室温反应72小时，反应液依次经透析、冻干后备用。聚多巴胺涂层银和铜掺杂介孔二氧化硅纳米粒的制备：将银和铜掺杂介孔二氧化硅纳米粒(银元素含量为3.2％wt/wt、锌元素含量为1.5％wt/wt)在pH＝9.5溶液中直接与多巴胺盐酸盐(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.15:1)反应15h，离心洗涤后真空干燥备用。
实例7：
将对氨基苯硼酸修饰透明质酸、多巴胺修饰明胶、聚多巴胺涂层镁掺杂磷酸钙纳米粒和抗菌肽(RSRP)(质量比1:0.8:0.2:0.001)溶于培养基中制备而成。对氨基苯硼酸修饰透明质酸的制备：将透明质酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、对氨基苯硼酸溶于水中(聚谷氨酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：对氨基苯硼酸摩尔比＝100：100：90：100)，调pH值为5，室温反应72小时，反应液依次经透析、冻干后备用。多巴胺修饰明胶的制备：将明胶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、多巴胺盐酸盐溶于水中(聚谷氨酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：多巴胺盐酸盐摩尔比＝100：100：90：90)，调pH值为5，室温反应36小时，反应液依次经透析、冻干后备用。聚多巴胺涂层镁掺杂磷酸钙纳米粒的制备：将镁掺杂磷酸钙纳米粒(镁元素含量为0.6％wt/wt)在pH＝8溶液中直接与多巴胺盐酸盐(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.22:1)反应3h，离心洗涤后真空干燥备用。
实例8：
将对氨基苯硼酸修饰透明质酸、多巴胺修饰明胶、聚多巴胺涂层负载四环素的介孔生物玻璃纳米粒(质量比1:0.8:0.2:0.001)溶于培养基中制备而成。对氨基苯硼酸修饰透明质酸的制备：将透明质酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、对氨基苯硼酸溶于水中(聚谷氨酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：对氨基苯硼酸摩尔比＝100：70：70：50)，调pH值为5.5，室温反应22小时，反应液依次经透析、冻干后备用。多巴胺修饰明胶的制备：将明胶、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、多巴胺盐酸盐溶于水中(聚谷氨酸：1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐：N-羟基琥珀酰亚胺：多巴胺盐酸盐摩尔比＝100：80：80：60)，调pH值为5.5，室温反应6小时，反应液依次经透析、冻干后备用。聚多巴胺涂层负载四环素的介孔生物玻璃纳米粒的制备：将介孔生物玻璃纳米粒在pH＝7溶液中直接与多巴胺盐酸盐(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.5:1)反应1h，离心洗涤后真空干燥备用；再将聚多巴胺涂层介孔生物玻璃纳米粒分散在含有四环素的水溶液中(多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比为0.5:1)，依次经冲洗、离心、干燥后备用。
Claims (10)
1.一种按需溶解水凝胶敷料，其特征在于，溶质包括侧链含有苯硼酸基团的天然高分子、聚多巴胺涂层功能纳米粒、以及侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子或聚乙烯醇，所述的侧链含有苯硼酸基团的天然高分子浓度为1-30％wt/v，包括但不限于透明质酸、海藻酸钠、明胶、海藻酸钠、聚谷氨酸、聚丙烯酸、羧甲基纤维素；聚多巴胺涂层功能纳米粒浓度为0.1-70％wt/v；侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子或聚乙烯醇浓度为1-30％wt/v，侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子包括但不限于透明质酸、海藻酸钠、明胶、海藻酸钠、聚谷氨酸、聚丙烯酸、羧甲基纤维素；溶剂包括但不限于超纯水、PBS和细胞培养基。
2.根据权利要求1所述的按需溶解水凝胶敷料，其特征在于，所述的水凝胶敷料在0.5-100％v/v葡萄糖溶液中快速溶解。
3.根据权利要求1所述的按需溶解水凝胶敷料，其特征在于，所述的水凝胶敷料通过注射方式使用。
4.根据权利要求1所述的按需溶解水凝胶敷料，其特征在于，所述的水凝胶敷料在制备过程中负载功能性药物，包括但不限于功能肽、抗生素。
5.根据权利要求4所述的按需溶解水凝胶敷料，其特征在于，所述的功能肽包括但不限于昆虫抗菌肽、哺乳动物抗菌肽、两栖动物抗菌肽、鱼类/软体动物/甲壳类动物来源的抗菌肽、植物抗菌肽、细菌抗菌肽。
6.根据权利要求4所述的按需溶解水凝胶敷料，其特征在于，所述的抗生素包括但不限于青霉素类、头孢菌素类、万古霉素、泰能、氟喹诺硐类、氨基糖甙类、多粘菌素类、四环素、氯霉素、大环内酯类、克林霉素、磺胺类。
7.一种权利要求1所述按需溶解水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将侧链含有苯硼酸基团的天然高分子、侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子或聚乙烯醇、聚多巴胺涂层功能纳米粒按照设定比例于室温下混合制备而成。
8.根据权利要求7所述的按需溶解水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述的侧链含有苯硼酸基团的天然高分子的制备步骤如下：将含侧链羧基的高分子、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺、含有氨基和苯硼酸基团的化合物溶于水中，调pH值为4.5～6，室温反应8～72小时，反应液依次经透析、冻干后得到侧链含有苯硼酸基团的天然高分子；其中，天然高分子中羧基、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和含有氨基和苯硼酸基团的化合物的摩尔比为100：(10-150)：(10-150)：(10-1000)；所述含侧链羧基的高分子包括但不限于透明质酸、海藻酸钠、明胶、聚谷氨酸、聚丙烯酸、羧甲基纤维素，浓度为0.1-5％wt/v；所述含有氨基和苯硼酸基团的化合物包括但不限于邻氨基苯硼酸/间氨基苯硼酸、对氨基苯硼酸。
9.根据权利要求7所述的按需溶解水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述的侧链含有邻苯二酚基团的天然高分子的制备步骤同侧链含有苯硼酸基团的天然高分子的制备，用多巴胺盐酸盐替换邻氨基苯硼酸/间氨基苯硼酸或对氨基苯硼酸。
10.根据权利要求7所述的按需溶解水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述的聚多巴胺涂层包裹功能纳米粒子的制备步骤如下：将功能纳米粒子在碱性条件下与多巴胺盐酸盐反应0.1～72h，多巴胺盐酸盐与纳米颗粒的质量比值为0.001～1；所述功能纳米粒子包括但不限于元素掺杂的介孔二氧化硅纳米粒子、元素掺杂的生物活性玻璃纳米粒子或介孔生物活性玻璃纳米粒子、元素掺杂的磷酸钙纳米粒子或介孔磷酸钙纳米粒子；掺杂元素包括但不限于银、铜、锌、镁、硒、锶、铈、钽，掺杂方式包括单元素掺杂、双元素掺杂和三元素掺杂。
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