CN115785533B - 一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents
一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115785533B CN115785533B CN202211357544.4A CN202211357544A CN115785533B CN 115785533 B CN115785533 B CN 115785533B CN 202211357544 A CN202211357544 A CN 202211357544A CN 115785533 B CN115785533 B CN 115785533B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- aloin
- hydrogel
- adhesiveness
- antibacterial property
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- HKIKAXXIWJHWLY-ZIIYPAMZSA-N Aloesin Chemical compound C=12OC(CC(=O)C)=CC(=O)C2=C(C)C=C(O)C=1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HKIKAXXIWJHWLY-ZIIYPAMZSA-N 0.000 title description 4
- HKIKAXXIWJHWLY-QEVGBQTESA-N Aloesin Natural products O=C(CC=1Oc2c([C@H]3[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O3)c(O)cc(C)c2C(=O)C=1)C HKIKAXXIWJHWLY-QEVGBQTESA-N 0.000 title description 4
- AFHJQYHRLPMKHU-XXWVOBANSA-N Aloin Natural products O=C1c2c(O)cc(CO)cc2[C@H]([C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)c2c1c(O)ccc2 AFHJQYHRLPMKHU-XXWVOBANSA-N 0.000 claims abstract description 59
- AFHJQYHRLPMKHU-UHFFFAOYSA-N isobarbaloin Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1C1C2=CC(CO)=CC(O)=C2C(=O)C2=C(O)C=CC=C21 AFHJQYHRLPMKHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- CPUHNROBVJNNPW-UHFFFAOYSA-N aloin A Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C2=CC(CO)=CC(O)=C2C(=O)C2=C(O)C=CC=C21 CPUHNROBVJNNPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims abstract description 22
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 claims abstract description 19
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- AFHJQYHRLPMKHU-WEZNYRQKSA-N aloin B Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1[C@H]1C2=CC(CO)=CC(O)=C2C(=O)C2=C(O)C=CC=C21 AFHJQYHRLPMKHU-WEZNYRQKSA-N 0.000 claims abstract 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 abstract description 11
- 206010072170 Skin wound Diseases 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- AFHJQYHRLPMKHU-OSYMLPPYSA-N aloin A Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1[C@@H]1C2=CC(CO)=CC(O)=C2C(=O)C2=C(O)C=CC=C21 AFHJQYHRLPMKHU-OSYMLPPYSA-N 0.000 description 50
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 45
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 27
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 11
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 11
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 10
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000011399 aloe vera Nutrition 0.000 description 6
- 235000002961 Aloe barbadensis Nutrition 0.000 description 5
- 244000186892 Aloe vera Species 0.000 description 5
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 description 5
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 4
- 229930182478 glucoside Natural products 0.000 description 4
- 150000008131 glucosides Chemical class 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N all-trans-retinol Chemical compound OC\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C1=C(C)CCCC1(C)C FPIPGXGPPPQFEQ-OVSJKPMPSA-N 0.000 description 2
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000227 bioadhesive Substances 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 2
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 230000012292 cell migration Effects 0.000 description 2
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 description 2
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 206010033675 panniculitis Diseases 0.000 description 2
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 210000004304 subcutaneous tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- 230000037314 wound repair Effects 0.000 description 2
- 241001116389 Aloe Species 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 208000031737 Tissue Adhesions Diseases 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011717 all-trans-retinol Substances 0.000 description 1
- 235000019169 all-trans-retinol Nutrition 0.000 description 1
- 230000033115 angiogenesis Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000259 anti-tumor effect Effects 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000024245 cell differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 1
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 230000023597 hemostasis Effects 0.000 description 1
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000004962 physiological condition Effects 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 208000010110 spontaneous platelet aggregation Diseases 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Abstract
本发明公开了一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将芦荟苷和海藻酸钠溶于去离子水或PBS溶液中得到溶液A；(2)将精氨酸溶于去离子水或PBS溶液中得到溶液B；(3)在不断搅拌以及超声振动条件下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中，反应得到具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶。本发明提供的制备方法操作简单、原料易得、成本低廉、易于重复，所得水凝胶为澄清透明的凝胶状物质，具有一定的流动性、优异的生物降解性能和较高的修复能力，特别适用于染菌的皮肤伤口等的修复。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药技术领域，具体涉及一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶及其制备方法和应用。
背景技术
皮肤由表皮、真皮、皮下组织以及有各种皮肤附属物组成，是生物体内最大的器官，起着保护生物体不受外界侵害的作用。然而，作为保护器官，皮肤组织却极易受到创伤，并引发各种并发症，为生物体的日常活动带来不便，甚至直接导致生物体死亡。因此，皮肤组织在生物体的生活和生存过程中起到至关重要的作用。
目前，水凝胶材料由于其良好的流动性、生物相容性、修复性、和生物降解性，可以用做不规则形状的皮肤伤口修复，被认为是具有较高应用价值的生物填充材料，比如，可以用做生物粘合剂，伤口填料，止血材料和药物载体等等。如公开号为114306722A的中国专利公开了一种可注射水凝胶型生物粘合剂及其制备和应用。具体地，该发明提供了一种水凝胶材料，所述的水凝胶采用带有两个以上胺基官能度的水溶性高分子或大分子溶于含有强碱弱酸盐的生理盐水溶液所形成的成胶前驱液A和末端修饰活性酯的聚乙二醇溶于生理盐水溶液所形成的成胶前驱液B混合从而形成。通过调节前驱液中的pH值，可以使得注射后水凝胶具有不同的凝胶化时间从几秒到几分钟不等，从而用于快速止血、药物缓释、组织粘合，或向体内深部伤口的微创递送治疗等多个临床领域。
然而，由于皮肤组织表面具有物理障碍和充足的体液，会阻碍生物材料在皮肤表面的粘附和吸收应用。因此，普通的水凝胶材料由于对皮肤组织的粘附力度不够，可能会从皮肤组织表面脱落，降低其修复性能。然而，粘附凝胶可以粘附于皮肤组织表面，并吸收受损皮肤释放出的体液，更好的用作伤口修复。因此，粘附凝胶对于皮肤伤口的再生有更好的应用价值。
同时，由于受损的皮肤组织直接暴露在空气中，可能被空气中的细菌和病毒所感染。因此，制备具有出具有粘附性、抗炎抗菌作用的凝胶材料会更好的用做皮肤修复。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶的制备方法，操作简单、原料易得、成本低廉、易于重复，所得水凝胶为澄清透明的凝胶状物质，具有一定的流动性、优异的生物降解性能和较高的修复能力，特别适用于染菌的皮肤伤口等的修复。
本发明提供如下技术方案：
一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将芦荟苷和海藻酸钠溶于去离子水或PBS溶液中得到溶液A；
(2)将精氨酸溶于去离子水或PBS溶液中得到溶液B；
(3)在不断搅拌以及超声振动条件下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中，反应得到具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶。
本发明的技术构思在于：芦荟苷是芦荟中的主要成分，具有抗肿瘤的作用，还能够促进血液循环。芦荟苷主要存在于黄芩中，具有抗血小板凝集的作用，并对皮肤表面的金黄色葡萄球菌等具有抑制作用。精氨酸具有润滑性、粘附性和抗炎的作用，并保函大量的羟基。能够与芦荟苷中的羟基和海藻酸钠中的羧基形成较为稳定的氢键，最终制备得到具有粘附性、抗菌性和降解性的生物凝胶，并用做皮肤伤口的修复。
在步骤(1)中，所述芦荟苷和海藻酸钠的投料比为1:25～100；溶液A中芦荟苷的质量浓度不小于0.3mg/ml，海藻酸钠的质量浓度为27.8mg/ml。
在步骤(2)中，所述溶液B中精氨酸的质量浓度为不小于10mg/ml(在10mg/ml以上)。优选的，所述溶液B中精氨酸的质量浓度为10mg/ml。
在步骤(3)中，所述溶液A与溶液B的体积比为不大于9:1(在9:1以下)。优选的，所述溶液A与溶液B的体积比为9:1。
在步骤(3)中，将溶液B逐滴滴加到溶液A中调节pH值在6–8之间，并继续反应4–10小时。
本发明以特定比例的芦荟苷、海藻酸钠和精氨酸为原料，严格控制芦荟苷和精氨酸的浓度，在上述特定制备流程(逐滴滴加结合超声等)下充分利用氢键的可逆性，制备得到具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶。
所述的制备方法，所述溶液A与溶液B的体积比优选为9:1。通过对溶液A、溶液B的混合体积比的限定间接控制了芦荟苷、海藻酸钠在溶液A中的浓度不至于过高，芦荟苷、精氨酸的浓度过高会在后续反应中引发沉淀，导致得到的凝胶不够澄清透明，而海藻酸钠浓度过高则会导致最终得到的芦荟苷聚合水凝胶的流动性较差。
本发明提供的制备方法，最终制得溶液的pH在中性左右，使得到的产物不会因过酸或过碱的毒性而无法用于制备皮肤修复的药物。
作为优选，步骤(1)和步骤(2)中选择PBS溶液，可以更好的模拟生理条件，更快的用做皮肤缺损修复。
本发明制备的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶澄清透明，为凝胶状物质，并具有一定的可注射性、粘附性、生物相容性、可降解性和抗菌性等。相对于其它的水凝胶材料，其粘附性更好，更有利于吸收。
本发明还提供了一种上述制备方法得到的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶。
本发明还提供了一种上述具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶在制备修复皮肤缺损的药物或支架的产品中的应用。
本发明提供的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶，采用的为小分子，链长较短，氢键作用小，粘附作用强，更易于粘附并释放到伤口区域，便于被伤口吸收，从而可以更好的用于伤口组织的修复，达到高效修复伤口的目的。
本发明提供的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶可以完全降解，并促进小鼠胚胎成纤维细胞(NIH3T3)的增殖和迁移，并促进人静脉血管内皮细胞(HUVEC)的成血管分化，具有良好的生物相容性和成血管分化性能。
本发明提供的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶能粘附在皮肤表面，可以粘附并释放出有效物质，用于伤口再生。
本发明提供的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶能有效抗菌，可以基本杀掉不利于皮肤修复的相关细菌。
本发明提供的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶可以有效的止血，还能用于处理流血的伤口。
本发明提供的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶可以有效实现皮肤组织的完全修复，形成表皮，真皮和皮下组织，并恢复皮肤的各项相关功能。
本发明与现有技术相比，主要优点包括：
1)本发明利用具有羟基的精氨酸和芦荟苷与具有羧基的海藻酸钠的强碱作用得到了所述具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶，优势之一在于这种芦荟苷聚合水凝胶具有较好的粘附效果，可以粘附与皮肤组织表面形成相对稳定的结构。优势之二在于这种芦荟苷聚合水凝胶具有较好的抗菌性，可以有效抑制受损皮肤表面的金黄色葡萄球菌等菌群，更好的有做染菌的皮肤修复。优势之三在于精氨酸和芦荟苷与海藻酸钠的氢键作用较弱，因此可得到可逆的作用凝胶。鉴于这种可逆作用，本发明的芦荟苷聚合水凝胶作用于皮肤组织以后，可以快速降解并释放出有效成分，达到快速修复的目的。本发明的优势之四在于由于本发明所用的芦荟苷、精氨酸和海藻酸钠均为可完全吸收的材料，这也是本发明的优势及其修复性能好的原因之一。
2)本发明的制备方法操作简单，原料易得，无污染，易于重复和工业化应用。
3)本发明制备得到的芦荟苷聚合水凝胶为澄清透明的凝胶状物质，具有良好的可注射性、粘附性、生物相容性、成管性、可降解性和抗菌性等，可以作为高效的修复皮肤伤口的药物。
附图说明
图1为实施例1制备得到的芦荟苷聚合水凝胶在室温环境下的图片和扫描电镜图，图中标尺：1cm(A)，100μm(B)；
图2为应用例1的芦荟苷聚合水凝胶与细胞共培养1，3和5天后的荧光照片，图中标尺：200μm；
图3为应用例2的芦荟苷聚合水凝胶促进血管生成和促进细胞迁移的照片，其中图中的A为对照组的成血管结果，图中的B为水凝胶促进成血管的照片；图中的C–G分别为水凝胶与细胞共培养0h、12h、24h、36h和48h的照片，图中标尺：200μm(A-B)，1cm(C-G)；
图4为应用例3的芦荟苷聚合水凝胶抑制细菌生长的照片，图中标尺：10mm；
图5为应用例4的芦荟苷聚合水凝胶促进皮肤修复的照片，其中图中的A为对照组小鼠自发修复0，2，4，6，8，10和12天后的修复效果图；图中的B为水凝胶组小鼠修复0，2，4，6，8，10和12天后的修复效果图。图中标尺：2mm。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
本发明使用的芦荟苷聚合水凝胶为现制现用，多余的芦荟苷聚合水凝胶于4℃保存。
实施例1
(1)将40mg芦荟苷和1g海藻酸钠在搅拌条件下溶于36ml去离子水或PBS溶液中得到溶液A，使其中芦荟苷的质量浓度为1.1mg/ml，海藻酸钠的质量浓度为27.8mg/ml。
(2)取40mg精氨酸溶于4ml去离子水或PBS溶液中得到溶液B，使其中精氨酸的质量浓度为10mg/ml。
(3)在搅拌条件以及超声振动条件下，将4ml溶液B逐滴加入到36ml溶液A中，并调节混合溶液pH值在7.4左右，并继续搅拌8h，最终得到具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶。
如图1中的A所示，芦荟苷聚合水凝胶为澄清透明的凝胶状物质，具有较好的流动性。
图1中的B为芦荟苷聚合水凝胶的扫描电镜照片，显示该水凝胶为具有孔隙的均匀结构。
实施例2
(1)将20mg芦荟苷和1g海藻酸钠在搅拌条件下溶于36ml去离子水或PBS溶液中得到溶液A，使其中芦荟苷的质量浓度为0.6mg/ml，海藻酸钠的质量浓度为27.8mg/ml。
(2)取40mg精氨酸溶于4ml去离子水或PBS溶液中得到溶液B，使其中精氨酸的质量浓度为10mg/ml。
(3)在搅拌条件以及超声振动条件下，将4ml溶液B逐滴加入到36ml溶液A中，并调节混合溶液pH值在7.4左右，并继续搅拌8h，最终得到具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶。
实施例3
(1)将10mg芦荟苷和1g海藻酸钠在搅拌条件下溶于36ml去离子水或PBS溶液中得到溶液A，使其中芦荟苷的质量浓度为0.3mg/ml，海藻酸钠的质量浓度为27.8mg/ml。
(2)取40mg精氨酸溶于4ml去离子水或PBS溶液中得到溶液B，使其中精氨酸的质量浓度为10mg/ml。
(3)在搅拌条件以及超声振动条件下，将4ml溶液B逐滴加入到36ml溶液A中，并调节混合溶液pH值在7.4左右，并继续搅拌8h，最终得到具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶。
应用例1芦荟苷聚合水凝胶对NIH3T3细胞的生物相容性
将100μg实施例1的芦荟苷聚合水凝胶铺到96孔板底部作为实验组，空白的96孔板作为对照组。将实验组和对照组分别在紫外灯照射杀菌后，加入培养基，并将NIH3T3细胞种植于孔板中，培养板放置于37℃包含5％二氧化碳的加湿空气中培养，培养液隔一天换一次。培养1、3和5天后，观察细胞的生长情况，结果如图2所示。
图2为水凝胶组培养1、3和5天以后的细胞图。可以看出，水凝胶组与NIH3T3细胞共培养1、3和5天以后可以明显促进细胞增殖，表明实施例1的芦荟苷聚合水凝胶具有较好的细胞相容性。
应用例2芦荟苷聚合水凝胶对NIH3T3细胞的细胞迁移和对HUVEC细胞的成血管分化情况
1、将100μg实施例1的芦荟苷聚合水凝胶铺到12孔板底部作为实验组，空白的12孔板作为对照组。将实验组和对照组分别在紫外灯照射杀菌后，加入培养基，并将HUVEC细胞种植于孔板中，培养板放置于37℃包含5％二氧化碳的加湿空气中培养，培养液隔一天换一次。培养1天后，观察细胞的生长情况，结果如图3中的A-B所示。
图3中的A-B为实验组和对照组分别培养1天以后的细胞图。可以看出，实验组的成血管数量比对照组多。表明实施例1的芦荟苷聚合水凝胶能够促进细胞的成血管分化。
2、将100μg实施例1的芦荟苷聚合水凝胶铺到12孔板底部作为实验组。将实验组在紫外灯照射杀菌后，加入培养基，并将NIH3T3细胞种植于孔板中，待对照组的细胞贴壁后，每个板划两条痕迹，培养板放置于37℃包含5％二氧化碳的加湿空气中培养，培养液隔一天换一次，如图3中的C–G所示。培养0h、12h、24h、36h和48h后，观察实验组的细胞的愈合情况，结果如图3中的C–G所示。
从实验结果可以看出，培养0h、12h、24h、36h和48h后，实验组的划痕随着时间的推移逐渐减小，表明实施例1的芦荟苷聚合水凝胶能够促进细胞伤口的愈合。
应用例3芦荟苷聚合水凝胶对金黄色葡萄球菌的抗菌情况
将10mg实施例1的水凝胶分散到10ml PBS溶液中并灭菌作为实验组，对照组为不添加任何材料的10ml PBS溶液。10μl细菌分别加入到实验组和对照组中，并于37℃培养12小时。之后，100μl PBS溶液加入到样本中悬浮存活的细菌，并继续孵育24小时后，记录存活的细菌数。
图4为用含有不同浓度芦荟苷的水凝胶对金黄色葡萄球菌的抑菌效果图。其中图4中的A为空白对照组对金黄色葡萄球菌的抑菌效果图，B为仅含有精氨酸和海藻酸钠的水凝胶的抑菌效果图，C为含有10mg芦荟苷的聚合水凝胶的抑菌效果图，D为含有20mg芦荟苷的聚合水凝胶的抑菌效果图，E为含有40mg芦荟苷的聚合水凝胶的抑菌效果图。从图4中看出，聚合水凝胶中的芦荟苷含量越高，其抑菌率越高。
应用例4芦荟苷聚合水凝胶对皮肤缺损的修复情况
实施例1的水凝胶为实验组，对照组为不添加任何材料。
如图5所示，小鼠表面的缺损约为8毫米左右，水凝胶材料可以粘附在缺损皮肤表面。经过2天修复后，实验组的缺损与对照组相比明显减小。12天以后，实验组的伤口缺损完全修复。而对照组的缺损还很明显，表明水凝胶材料有较好的修复效果。
此外应理解，在阅读了本发明的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (4)
1.一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将芦荟苷和海藻酸钠溶于去离子水或PBS溶液中得到溶液A；
(2)将精氨酸溶于去离子水或PBS溶液中得到溶液B；
(3)在不断搅拌以及超声振动条件下，将溶液B逐滴滴加到溶液A中，反应得到具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶；
在步骤(1)中，所述芦荟苷和海藻酸钠的投料比为1:25～100；溶液A中芦荟苷的质量浓度不小于0.3mg/ml，海藻酸钠的质量浓度为27.8mg/ml。
在步骤(2)中，所述溶液B中精氨酸的质量浓度不小于10mg/ml；
在步骤(3)中，所述溶液A与溶液B的体积比为不大于9:1。
2.根据权利要求1所述的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，将溶液B逐滴滴加到溶液A中调节pH值在6–8之间，并继续反应4–10小时。
3.一种根据权利要求1-2任一所述的制备方法得到的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶。
4.一种根据权利要求3所述的具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶在制备修复皮肤缺损的药物或支架的产品中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211357544.4A CN115785533B (zh) | 2022-11-01 | 2022-11-01 | 一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211357544.4A CN115785533B (zh) | 2022-11-01 | 2022-11-01 | 一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115785533A CN115785533A (zh) | 2023-03-14 |
| CN115785533B true CN115785533B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=85434803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211357544.4A Active CN115785533B (zh) | 2022-11-01 | 2022-11-01 | 一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115785533B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106478995A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-03-08 | 武汉理工大学 | 一种海藻酸钠基水凝胶及其制备方法 |
| CN108653800A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-10-16 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 含生物活性玻璃和/或精氨酸的创面修复敷料及其制备方法与应用 |
| CN109503864A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-22 | 上海其胜生物制剂有限公司 | 一类具有内聚增强特性的可注射水凝胶的制备方法 |
-
2022
- 2022-11-01 CN CN202211357544.4A patent/CN115785533B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106478995A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-03-08 | 武汉理工大学 | 一种海藻酸钠基水凝胶及其制备方法 |
| CN108653800A (zh) * | 2018-06-06 | 2018-10-16 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 含生物活性玻璃和/或精氨酸的创面修复敷料及其制备方法与应用 |
| CN109503864A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-03-22 | 上海其胜生物制剂有限公司 | 一类具有内聚增强特性的可注射水凝胶的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115785533A (zh) | 2023-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Amirian et al. | In-situ crosslinked hydrogel based on amidated pectin/oxidized chitosan as potential wound dressing for skin repairing | |
| Lu et al. | Mussel-inspired blue-light-activated cellulose-based adhesive hydrogel with fast gelation, rapid haemostasis and antibacterial property for wound healing | |
| Islam et al. | Chitin and chitosan: structure, properties and applications in biomedical engineering | |
| Lan et al. | Chitosan/gelatin composite sponge is an absorbable surgical hemostatic agent | |
| US9220676B2 (en) | Injectable in-situ crosslinked hydrogel and methods of making and using thereof | |
| Tan et al. | Development of alginate-based hydrogels: Crosslinking strategies and biomedical applications | |
| US8821933B2 (en) | Polymers and hydrogels | |
| CN109568641B (zh) | 一种可促进伤口愈合的医用封闭胶及其制备方法 | |
| CN110665050B (zh) | 一种生物粘合剂及其制备方法 | |
| Hu et al. | In-situ formable dextran/chitosan-based hydrogels functionalized with collagen and EGF for diabetic wounds healing | |
| CN110975002A (zh) | 一种用于战创伤的止血材料及其制备方法和应用 | |
| Karydis-Messinis et al. | Development, physicochemical characterization and in vitro evaluation of chitosan-fish gelatin-glycerol hydrogel membranes for wound treatment applications. | |
| CN114767925A (zh) | 一种荧光pH敏感的抗菌水凝胶敷料及其制备方法和应用 | |
| Teng et al. | Nitric Oxide‐Releasing Poly (L‐glutamic acid) Hybrid Hydrogels for Accelerating Diabetic Wound Healing | |
| CN115785533B (zh) | 一种具有粘附性和抗菌性的芦荟苷聚合水凝胶及其制备方法和应用 | |
| US10376610B2 (en) | Regenerated oxidized celulose based hemostatic materialcontaining antifibrolytic agents | |
| CN115322397B (zh) | 一种预防术后腹腔粘连的两性离子水凝胶及其制备方法 | |
| ES2963651T3 (es) | Medio para su utilización en la preparación de un hidrogel a base de derivado hidroxifenílico de hialuronano, procedimiento para la preparación del hidrogel y utilización del mismo | |
| CN113336974B (zh) | 一种具有流动性、易降解的组氨酸基配位水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN106730047B (zh) | 一种止血防粘连膜及其制备方法 | |
| CN115785480A (zh) | 一种具有流动性和降解性的黄芩素复合水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN116236609B (zh) | 一种抑菌消炎绷带及其制备方法和应用 | |
| CN117679555B (zh) | 落叶松纤维素水凝胶及其制备方法与促进骨骼修复的应用 | |
| TWI435728B (zh) | 注射式之骨修復複合材料 | |
| Zhang et al. | Self-healing, antioxidant, and antibacterial Bletilla striata polysaccharide-tannic acid dual dynamic crosslinked hydrogels for tissue adhesion and rapid hemostasis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |