CN116120595A - 一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶及其制备方法和应用 - Google Patents

一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116120595A
CN116120595A CN202310089978.9A CN202310089978A CN116120595A CN 116120595 A CN116120595 A CN 116120595A CN 202310089978 A CN202310089978 A CN 202310089978A CN 116120595 A CN116120595 A CN 116120595A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydrogel
solution
keratin
release
corallolactone
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.)
Pending
Application number
CN202310089978.9A
Other languages
English (en)
Inventor
陆涵之
杨光
石彤彤
李福伦
王怡
刘欣
郭婉军
朱建勇
郭冬婕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine Shanghai University of TCM
Original Assignee
Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine Shanghai University of TCM
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine Shanghai University of TCM filed Critical Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine Shanghai University of TCM
Priority to CN202310089978.9A priority Critical patent/CN116120595A/zh
Publication of CN116120595A publication Critical patent/CN116120595A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/075—Macromolecular gels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/365—Lactones
    • A61K31/366—Lactones having six-membered rings, e.g. delta-lactones
    • A61K31/37—Coumarins, e.g. psoralen
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/32—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. carbomers, poly(meth)acrylates, or polyvinyl pyrrolidone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/42—Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof; Derivatives thereof, e.g. albumin, gelatin or zein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/06—Ointments; Bases therefor; Other semi-solid forms, e.g. creams, sticks, gels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0009—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing macromolecular materials
    • A61L26/0014—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing macromolecular materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0009—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing macromolecular materials
    • A61L26/0028—Polypeptides; Proteins; Degradation products thereof
    • A61L26/0038—Gelatin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0061—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L26/0066—Medicaments; Biocides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
    • A61L26/0061—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L26/008—Hydrogels or hydrocolloids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P17/00—Drugs for dermatological disorders
    • A61P17/02—Drugs for dermatological disorders for treating wounds, ulcers, burns, scars, keloids, or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08H1/00—Macromolecular products derived from proteins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/246—Intercrosslinking of at least two polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2389/00—Characterised by the use of proteins; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2423/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2423/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2423/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2423/12—Polypropene
    • 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

本发明涉及一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶的制备方法并将其应用于炎症疾病创面的促愈合，涉及生物医用材料领域。所述缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶敷料，以原儿茶醛与三氯化铁反应制得的复合物和角蛋白自行交联并与珊瑚菜内酯负载的F127/F68混合胶束物理混合得到。本发明提供的水凝胶制备简单、温和，具有缓释珊瑚菜内酯、可注射、可自愈合、良好的粘性和生物相容性及抗菌、抗炎、促增殖特性，是一种应用于炎症疾病创面促愈合的良好的可注射型生物医用水凝胶敷料。

Description

一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及生物医用材料领域，具体地说，是关于一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶及其制备方法和应用。
背景技术
慢性不愈合的伤口是糖尿病的主要并发症，发病率高，造成截肢和巨大的经济负担。一般来说，伤口愈合是一个有三个主要阶段的协调过程：炎症、增殖和重塑，其中巨噬细胞在炎症和增殖阶段的平滑连接中起着重要作用，这些阶段从表现出典型的促炎特性的M1表型极化为具有抗炎和组织再生功能的选择性激活的M2表型。然而，由于高血糖和糖尿病伤口中存在过量的糖基化残基，巨噬细胞表现出诱导M1向M2表型转换的活性降低。这导致M1巨噬细胞和促炎细胞因子的积累，而M2巨噬细胞和抗炎细胞因子的水平较低，产生过度/延长炎症的恶劣微环境。因此，调节巨噬细胞极化向抗炎M2表型是糖尿病伤口愈合的一个很有前途的策略。
水凝胶具有细胞外基质样三维多孔结构，良好的亲水性和维持创面潮湿环境的能力，以及有效地直接输送治疗到创面快速愈合，在创面治疗中具有很大的优势。然而，大多数天然聚合物基水凝胶在实际应用中存在一些局限性。例如，水凝胶敷料可能由于频繁的身体运动和难以固定困难而脱落或撕裂，或者既不能完全填充不规则的伤口床，也不能紧密接触伤口以最大限度地提高治疗效率。因此，理想的水凝胶敷料有望从单一的物理覆盖或单一的功能到结合多种功能，包括注射性、自愈合、中等组织粘附、易更换敷料、抗菌和抗炎特性，以促进临床实践中的组织修复。
对多功能水凝胶敷料的探索已经付出了许多努力。近年来，动态交联水凝胶因其可逆交联键的作用，具有独特的注入性、自愈合性和良好的拉伸性能而受到关注。目前，已经报道了一些经典的动态交联键，如席夫碱反应和氢键。中文专利CN112206345A，公开日2021.01.12，公开了一种缓释型多交联水凝胶敷料及其制备方法和应用，可用于促进创伤修复。另一中文专利CN114213682A，公开日2022.03.22，公开了一种具有双动态交联的鱼皮明胶基糖脂水凝胶及其制备方法和应用，该水凝胶改善了明胶基水凝胶的力学性能，而且使其具有了可注射性、自愈性和粘附性。同时，该方法制备的明胶基水凝胶具有优异的生物相容性、抑菌功能和操作简单等特点。然而，动态水凝胶的开发往往需要一个复杂的制造工艺，特别是对于天然衍生聚合物，因为它们的活性基团有限，但这损害了其固有的生物相容性或生物活性。因此，设计一种绿色、安全、简单的多功能天然聚合物基水凝胶敷料策略是必要的，但仍然是临床实践中的一个巨大挑战。
而目前关于本申请中的一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶及其制备方法和应用还未见报道。
发明内容
本发明的第一个目的是，针对现有技术中的不足，提供一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶的制备方法。
本发明的第二个目的是，提供水凝胶的用途。
本发明的第三个目的是，提供水凝胶的另一用途。
为实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案是：
一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)原儿茶醛溶解于溶剂中，得到溶液A；
b)三氯化铁粉末溶解于溶剂中，得到溶液B；
c)将所述溶液A与溶液B混合，调节pH后反应，得到复合物溶液C；
d)将角蛋白粉末溶解于溶剂中，得到溶液D；
e)将50μg PP、26.7mg多聚F127和13.3mg多聚F68溶解在1mL无水乙醇中，得到混合物溶液E；
f)混合物溶液E通过旋转蒸发器在减压下蒸发，得到PP/F127/F68复合物的薄膜；
g)用2mL去离子水水合薄膜，通过超声分散形成胶束悬浮液；
h)悬浮液通过0.45μm过滤膜过滤，得到装载PP的胶束；
i)将所述溶液C与溶液D反应，得到水凝胶前驱体溶液；
j)将200μL的PP胶束与800μL的水凝胶前驱体溶液混合，静置一定时间，
得到可注射角蛋白基水凝胶。
作为一个优选例，所述步骤a)和步骤b)没有顺序限制，所述步骤a)、b)、d)中的溶剂各自独立的选自：水、生理盐水、缓冲溶液中的一种或几种。
作为一个优选例，所述溶液C的pH为10，所述溶液D的pH为7.4。
作为一个优选例，所述步骤a)与b)中原儿茶醛与三氯化铁的摩尔比为3:1，所述步骤e)中，溶液C与溶液D的体积比例为3:20。
作为一个优选例，所述步骤a)中的溶解温度为80℃，所述步骤b)和d)中的溶解温度为25℃。
作为一个优选例，所述的水凝胶以角蛋白和原儿茶醛、三氯化铁为基材，所述的角蛋白中含有较多的自由巯基。
作为一个优选例，所述的水凝胶基材可以是单一的角蛋白材料，也可以是角蛋白与其它无机或有机材料组成的复合物。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：
一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶在制备促进炎症疾病创面愈合的药物中的应用。
作为一个优选例，所述炎症疾病创面为糖尿病、血管炎性溃疡、慢性湿疹、放射性治疗、外伤或细菌、病毒的感染导致的创面。
为实现上述的第三个目的，本发明采用的技术方案是：
一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶在制备促愈合的可注射型生物医用水凝胶敷料中的应用
本发明优点在于：
(1)利用了角蛋白自身丰富的巯基，无需进行化学改性即可与复合物交联成胶，制备方法简单。
(2)得到的角蛋白基水凝胶具有可注射性、良好的粘性、抗菌性能、可愈合性能及良好的生物相容性，且能促进皮肤伤口组织的修复能力，在生物医学、组织工程及药物输送等方面具有广阔的应用价值。
附图说明
附图1为ker-PA/Fe水凝胶的制备和表征。(A)角蛋白溶液和PA/Fe复合物溶液的照片；(B)ker-PA/Fe水凝胶的数码照片和具有代表性的SEM图像(比例尺＝200μm)；(C)由SEM图像得到的平均孔径；(D)ker-PA/Fe水凝胶的平衡溶胀比；(E)水凝胶经过压缩和压缩后的数码照片；(F)水凝胶的机械压缩曲线。(G)水凝胶的应变扫描，应变范围为0.01％至1000％；(H)水凝胶的流变学试验。NS表示不显著，**p<0.01和***p<0.001。
附图2为PA/Fe复合物在various pH下的紫外-可见光谱。
附图3为破碎的纯角蛋白的照片
附图4为水凝胶的组织粘附性、可注射性和自愈合能力。(A)搭接剪切试验原理图；(B)以胶原蛋白为对照的猪皮肤上水凝胶的胶附强度；(C)水凝胶在弯曲和扭转的情况下粘附在猪皮肤组织上的图片；水凝胶粘附在手指关节上并适应手指运动的图片；(D)水凝胶粘附在人的皮肤上。去皮后，皮肤上没有留下任何残留物；(E)水凝胶的剪切稀释性能；(F)水凝胶通过一个注射器和一个26号的针头注射到一个盘子和一个带有水的烧杯中；(G)水凝胶的自愈合能力的图片；(H)交替应变循环从1％到1000％的水凝胶的流变行为。(I)水凝胶的愈合机理示意图。数据以平均±标准差表示。NS表示不显著，**p<0.01和***p<0.001。
附图5为粘附在小鼠心脏、肝脏、肺和肾脏组织的ker-PA/Fe 0.5水凝胶的照片。
附图6为水凝胶的药物释放性、抗菌能力和生物相容性。(A)铁释放谱3+插图：PBS溶液浸泡后水凝胶的图片；(B)37℃下PA/Fe0.5水凝胶下PP释放谱；(C)通过抑制区检测其对金黄色葡萄球菌的抗菌活性；(D)分别与PBS、ker-PA/Fe 0.25、ker-PA/Fe 0.5、ker-PA/Fe1和ker-PA/Fe/PP 0.5接触24h后，琼脂平板上的菌落图片；(E)水凝胶的细菌活力；(F)水凝胶的溶血行为。插图：以PBS为阴性对照，去离子水为阳性对照的水凝胶的溶血行为图片；(G)L929小鼠成纤维细胞在浸出液中孵育1天、3天和5天后的活力；(H)L929小鼠成纤维细胞的活/死染色结果。比例尺＝100μm。数据以平均±标准差表示。NS表示不显著，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001和****p<0.0001。
附图7为pp负载水凝胶在糖尿病创面愈合中的体内应用。分别用生理盐水(对照)、纯角蛋白水凝胶、ker-PA/Fe水凝胶和PP+尿素软膏处理伤口。(A)伤口愈合试验时间线示意图；(B)第0、第3、第5、第7和第10天不同治疗时伤口的代表性照片；(C)基于创面区域的伤口愈合率的定量分析。
附图8为ker-PA/Fe/PP 0.5水凝胶对糖尿病创面再上皮化的抑制作用。(A)损伤后第10天接受不同处理的创面的代表性H&E染色。黑色虚线表示伤口的边缘；比例尺＝500μm，n＝3个样本/组；(B)损伤后第5天和第10天接受不同处理的创面的代表性H&E染色。黑色的虚线勾勒出了伤口的边缘。绿色的虚线突出显示了上皮舌的迁移。比例尺＝250μm，n＝3个样本/组；(C)根据图6A对第10天剩余的伤口宽度进行量化；(D-E)根据第5天和第10天的图6B定量计算上皮舌迁移长度。数据以平均±SD表示。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001和****p<0.0001。
图9为ker-PA/Fe/PP 0.5水凝胶对糖尿病创面胶原沉积的影响。(A)损伤后第5天和第10天接受不同治疗的伤口的代表性Masson染色。比例尺＝100μm，n＝3个样本/组；(B-C)损伤后第5天和第10天，不同处理的创面胶原密度的定量。数据以平均±标准差表示。**p<0.01，***p<0.001和****p<0.0001。
图10为ker-PA/Fe/PP 0.5水凝胶对糖尿病伤口巨噬细胞M1/M2极化的影响。(A)损伤后第5天，F4/80(绿色)和iNOS(红色)染色M1巨噬细胞，F4/80(绿色)和CD206(红色)染色后的伤口组织巨噬细胞的免疫荧光染色。细胞核用DAPI染色(蓝色)。比例尺＝50μm，n＝3个样本/组；(B-C)损伤后第5天，不同治疗的伤口中M1和M2巨噬细胞的定量分析；巨噬细胞的(D)M1/M2比值数据以平均±SD表示。*p<0.05，**p<0.01和****p<0.0001。
图11为损伤后第5天不同治疗后炎症相关细胞因子的mRNA转录。(A-C)巨噬细胞相关的IL-1β、TNF-α和IL-6的促炎因子。(D-E)巨噬细胞相关的IL-4和IL-10的抗炎因子。(F)中性粒细胞趋化因子CXCL-1。(G-I)TLR2、TLR4和MyD88的NF-κB信号通路相关的信号分子。n＝3samples/group。数据以平均±标准差表示。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001和****p<0.0001。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，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。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，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。
实施例1水凝胶的制备与应用
1.1水凝胶的制备与表征
1.1.1材料
从鸭羽毛中提取角蛋白，原儿茶醛(PA)、珊瑚菜内酯(PP)和胶原蛋白(牛肌腱I型胶原)购自上海源叶物技术有限公司(中国)。FeCl3购自上海阿拉丁生化技术有限公司。
1.1.2.铁复合物的制备
PA/Fe复合物的制备参照文献[1]进行，将PA溶解在80℃去离子水中，并与FeCl3以摩尔比3：1配成混合溶液。随后，用氢氧化钠溶液(1M)调整混合物的pH值至10.0。在室温下搅拌3小时后，得到PA/Fe混合物，并用紫外/可见分光光度计进行分析。
1.1.3.聚铁水凝胶的制备
将0.15g的角蛋白溶解在1mL去离子水中，得到15w/v％的角蛋白溶液。随后，将不同浓度的PA/Fe复合物溶液加入角蛋白溶液中，将水凝胶中PA的最终浓度分别调整为0.25、0.5和1w/v％。搅拌几秒钟后，将混合物在室温下形成水凝胶。合成的水凝胶分别记录为ker-PA/Fe 0.25、ker-PA/Fe 0.5和ker-PA/Fe 1。
1.1.4扫描电镜观察
通过扫描电子显微镜(SEM)(HITACHI/TM-1000)观察水凝胶的微观结构。在观察之前，将水凝胶冻干并喷洒金。根据SEM图像，使用Image J软件测量水凝胶的孔径。
1.1.5膨胀能力
通过将水凝胶(高5mm，直径10mm)浸入5mL PBS(0.01M，pH 7.4)中，在37℃下测定ker-PA/Fe水凝胶的溶胀行为。间隔一定时间，从PBS溶液中取出水凝胶，并在用滤纸擦拭浅表水后称重。使用以下公式计算孔隙率：(M1-M0)/M0×100％，其中M0和M1分别表示溶胀前后水凝胶的重量。
1.1.6压缩试验
水凝胶的机械测试是使用电子万能试验机(Instron 5567，Norwood，MA)在室温下进行的。制备水凝胶样品呈圆柱形，高度为8mm，直径为10mm。压缩速率为5毫米/分钟，应变从0到85％不等。
1.1.7流变测试
流变测试是在流变仪(HAKKE MARS 60)上进行的。在测试之前，将直径为8mm，高度为1mm的水凝胶放置在平行板上。通过应变幅值扫描试验确定应变范围为0.01％至1000％的线粘弹性区域。频率扫描测试条件设置为恒定应变1％，恒定频率1HZ，温度25℃，频率扫描范围0.1-100rad/s。为了表现出剪切稀化特性，用连续斜坡剪切速率(0-100s-1)测量粘度。
1.1.8水凝胶的粘合强度测试
通过搭接剪切试验测量水凝胶对猪皮肤的粘附强度。将新鲜猪皮组织切成宽10mm，长30mm的矩形，浸入PBS中1h后使用。在两片猪皮之间施用100μL ker-PA/Fe水凝胶。粘合面积为10mm×10mm。将猪皮置于室温下1小时后，在带有50N称重传感器的电子万能材料试验机(Instron 5567，Norwood，MA)上以2mm/min的速度通过搭接剪切试验测试粘合强度。将胶原蛋白凝胶设置为对照并根据文献制备[2]。
1.1.9可注射和自愈合能力测试
按照1.1.3中所述的制备方法制备水凝胶，并对其可注射能力和自愈合能力进行测试。
1.1.10珊瑚菜内酯负载水凝胶的制备
采用薄膜水化法制备了PP负载F127/F68混合胶束，提高了其水溶性。将50μg PP、26.7mg多聚F127和13.3mg多聚F68溶解在1mL无水乙醇中，形成透明透明的溶液。该混合物随后通过旋转蒸发器在减压下蒸发，得到PP/F127/F68复合物的薄膜。然后用2mL去离子水水合薄膜，通过超声分散形成胶束悬浮液。悬浮液通过0.45μm过滤膜过滤，得到装载PP的胶束。用紫外分光光度计测定PP浓度为10μg/mL。为了制备装载PP的水凝胶，将200μL的PP胶束与800μL的水凝胶前驱体溶液混合，然后静态放置形成水凝胶。合成的水凝胶记录为ker-PA/Fe/PP 0.5，最终浓度为PP 2μg/mL。
1.1.11Fe 3+和珊瑚菜内酯的释放谱
Fe 3+的释放：通过将水凝胶在37℃下的5mL PBS溶液中孵育来确定Fe 3+的释放。制备的样品呈直径约10mm，高度约3mm的圆柱形。在预定的时间点，收集释放介质，通过电感耦合等离子体光谱法测定Fe 3+的浓度，并用相同体积的新鲜PBS溶液替换。
珊瑚菜内酯的释放：通过将载药水凝胶在生理盐水中孵育，测定水凝胶的珊瑚菜内酯释放曲线。样品制备为直径约2cm，高度约2mm的圆柱形，并放置在24孔板的孔中。然后在水凝胶的顶部加入2mL生理盐水，在37℃时孵育，在预先确定的时间点，收集释放介质，用高效液相色谱仪(HPLC)测定PP的浓度，然后用相同体积的新鲜生理盐水替换。
1.2水凝胶的应用
1.2.1抗菌活性评价
以金黄色葡萄球菌(S.aureus)为模型菌，分别采用区抑制试验和扩散平板菌落计数试验，评价水凝胶的抑菌活性。对于抑菌圈试验，使用100μL的菌悬液(108CFU/mL)滴在琼脂平板上并扩散。然后，将灭菌后的水凝胶样品置于琼脂平板上，在37℃下孵育24h。最后，观察到水凝胶周围的抑制区。对于扩散板菌落计数试验，将500μL的水凝胶加入到48孔微孔板中。然后，将100μL的细菌悬液(105CFU/mL)和100μL消毒后的PBS加入水凝胶盘表面，在37℃下孵育24h。最后，用灭菌的PBS重新悬浮活菌，在琼脂平板上进行适当稀释培养，以计数活菌菌落数。
1.2.2体外血液相容性评价
将小鼠血液以1500rpm离心以获得红细胞。随后，将获得的红细胞用PBS洗涤三次并稀释至5v/v％的浓度。将500μL水凝胶加入500μL红细胞溶液中，并在37℃和100rpm的培养箱中孵育1小时。去离子水和PBS溶液分别作为阳性和阴性对照。之后，将混合物以1000rpm离心10分钟。通过酶标仪在540nm处测量上清液的吸光度。溶血率由以下公式计算：溶血率(％)＝[(As-Al-Ap)/(Aw-Ap)]×100％。As、Al、Aw和Ab分别是用水凝胶处理的上清液、PBS中水凝胶的浸出液、去离子水处理的上清液和PBS处理的上清液的吸光度值。
1.2.3水凝胶的相容性评价
使用CCK-8和活/死测定在L929小鼠胚胎细胞上测试ker-PA/Fe水凝胶的细胞相容性。Dulbecco改良的Eagle培养基(DMEM)中加入10％胎牛血清(FBS)，1.0×105U L-1青霉素和100mg/L链霉素作为完整的生长培养基。将冻干的ker-PA/Fe水凝胶在紫外光下灭菌24h，20mg水凝胶在10mL DMEM完全生长培养基中浸泡24h，得到提取的溶液。将L929细胞以5000个细胞/孔的密度接种到96孔板中。在培养箱中于37℃培养24h后，除去培养基并补充水凝胶的浸出溶液。对于CCK-8测定，当细胞培养1，3和5天时，将孔中的培养基吸出，并将100μLDMEM培养基与10％CCK-8染料加入每个孔中。在37℃培养箱中孵育1h后，用酶标仪在450nm波长处测量溶液的吸光度值。在黑暗条件下向每个孔中加入100μL Calcein-AM/PI染料。在37℃孵育25-30min后，观察细胞形态并用倒置荧光显微镜拍照。
1.2.4体内糖尿病创面愈合评价
采用糖尿病创面愈合试验来评价水凝胶的治疗效果。动物实验经东华大学动物护理与使用委员会批准。采用雄性C57BL/6J小鼠(6-8周龄)，标本来自上海杰思捷实验动物有限公司。这些小鼠在测试前首先适应了一周。小鼠每天腹腔注射低剂量链脲佐菌素(50mg/kg的STZ溶解于0.5mol/L，pH 4.5柠檬酸钠缓冲液中)，连续7天，以诱导1型糖尿病。最后一次注射STZ一周后，血糖水平>16.7mmol/L的小鼠被认为是成功造模的糖尿病小鼠。在用75％的酒精消毒后，用手术剪刀在背侧区域创建了一个全层的圆形伤口(直径约6毫米)。随后，用无菌PBS溶液(0.01mol/L，pH 7.4)、纯角蛋白水凝胶、ker-PA/Fe水凝胶、ker-PA/Fe/PP 0.5水凝胶和尿素霜处理伤口，每3天更换敷料。在第0、3、5、7、10天对创面进行拍照，用Image J软件测量。创面愈合率的计算公式如下：创面愈合率(％)＝(A0-At)/A0×100％，其中A0和At分别为第0天和指定时间点的创面面积。在治疗后的第5天和第10天，收集伤口组织进行进一步分析。
1.2.5再上皮化评估
苏木精和伊红(H&E)染色被用来评估小鼠皮肤组织的再上皮化。分别在第5天和第10天，处死小鼠并收集伤口组织样本(包括周围正常皮肤)。然后将样本在多聚甲醛中固定24小时，进行石蜡包埋并在伤口的最长直径处进行切片。切片用苏木精(0.2％)和伊红(1％)进行染色。用NanoZoomer S210(Hamamatsu，Japan)记录图像。量化创面宽度和上皮舌沿伸情况以评估皮肤的再上皮化水平。
1.2.6胶原蛋白评估
小鼠伤口组织的处理方式与苏木精-伊红染色的方式相同。根据Masson染色试剂盒(ZCIC120，佐诚生物)的说明进行Masson三色染色。图像由NanoZoomer S210(Hamamatsu，Japan)记录。使用Image-Pro Plus 6.0分析软件进行量化。量化皮肤胶原染色密度来评估胶原蛋白的成熟度。
1.2.7巨噬细胞M1/M2型极化评估
使用单核细胞/巨噬细胞标记物F4/80与iNOS(M1巨噬细胞)或F4/80与MMR/CD206(M2巨噬细胞)标记物原位分析伤口组织中的巨噬细胞，用于第5天糖尿病小鼠皮肤的免疫组织化学(IHC)评估。小鼠伤口组织的处理方式与苏木精-伊红染色相同。使用一抗F4/80(#70076，CST)，iNOS(ab283655，abcam)和CD206(ab64693，abcam)，二抗过氧化物酶AffiniPure Goat Anti-Rabbit IgG(H+L)(JACKSON，111-035-003)和DAPI(Sigma，D9542)进行染色。图像由PANNORAMIC MIDI II(3D Histech，Hungary)记录。
1.2.8炎症相关因子的评估
实时荧光定量PCR实验用于评估炎症因子的相对mRNA表达。在第5天获得患有糖尿病溃疡的小鼠的伤口和周围皮肤，并使用TRIzol试剂(Invitrogen，圣地亚哥，加利福尼亚州，美国)从小鼠皮肤中提取和纯化总RNA。使用Multiskan Go(Thermo Scientific)测量总RNA浓度。根据制造商的说明，使用PrimeScript RT预混试剂盒(TAKARA)将总样品RNA逆转录为cDNA。使用SYBR Premix Ex Taq II(TAKARA)进行实时PCR分析。用于RT-PCR的引物序列列于表1中。使用18S对靶基因的表达进行标准化。使用2-ΔΔCt方法计算每组相对于对照组的变化。
表1用于实时荧光定量PCR的引物序列
3统计分析
所有结果均以平均±S.D.表示。(n≥3)采用多重比较方差分析(Prism8GraphPad)评估显著性差异。两组间差异有统计学意义(*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001，****p<0.0001)。
4结果和讨论
4.1水凝胶的制备及表征
将角蛋白溶液与原儿茶醛(PA)和FeCl3的复合物(标记为PA/Fe复合物)简单混合，得到了ker-PA/Fe水凝胶。角蛋白从鸭羽中提取，并根据之前的工作进行纯化。根据Ellman检验[3]，估计角蛋白中的游离硫醇浓度约为0.23μmol/mg。通过PA和Fe中邻苯二酚的动态交联合成了PA/Fe3+复合物。通过PA和FeCl3的物理混合，在室温下较为容易的获得摩尔比为3：1的溶液。在pH值为10.0时，得到了一个稳定的PA/Fe三复合物分子，在紫外光谱下，在450nm处有一个明显的峰(图2)。在pH值6.0时，产物主要是双铁邻苯二酚复合物，在565nm处有一个特征峰，而在pH值2.0时，产物中主要是一个单铁邻苯二酚复合物，在725nm处有一个峰。在本研究中，在pH值为10.0的条件下获得了一个PA/Fe三复合物。产生的PA/Fe三复合物进一步混合角蛋白溶液，使原儿茶醛中的醛基和角蛋白中的巯基通过可逆巯醛加成反应在室温下形成水凝胶(图3)。通过这种方式，以双动态交联网络由邻苯二酚-金属离子配位和巯基醛基加合形成ker-PA/Fe水凝胶。图1B显示，在15w/v％角蛋白和不同PA/Fe三复合物浓度下获得固体状褐色的ker-PA/Fe水凝胶(最终PA浓度为0.25、0.5和1w/v％，分别为ker-PA/Fe 0.25、ker-PA/Fe 0.5和ker-PA/Fe1)。所有水凝胶均具有多孔和网状微观结构，通过扫描电镜观察(图1B)。随着PA/Fe复合物浓度的增加，水凝胶的平均孔径在～160到～70μm之间，说明在PA/Fe复合物浓度越高时，水凝胶网络的交联密度越高(图1C)。ker-PA/Fe 0.5水凝胶的平均孔径约为120μm，适合细胞附着和生长，水凝胶的膨胀率进一步证实了微观结构的结果。在较高水平的PA/Fe复合物下，达到了较低的膨胀率，这意味着网络交联的密度更高(图1D)。图1E显示了ker-PA/Fe 0.5水凝胶经过挤压和释放的照片。这种水凝胶可以承受约85％的压缩，没有明显的断裂，并在去除压缩力后恢复到原来的形状。此外，水凝胶可以拉伸到400％左右，表明具有高弹性。相比之下，纯角蛋白水凝胶在压缩到85％时过于脆弱而破碎(图3)。压缩试验表明，在80％左右的应变下，所有ker-PA/Fe水凝胶均未受到损伤，而由于水凝胶中交联密度的增加，其最大抗压强度与PA/Fe复合物浓度呈正趋势(图1F)。通过流变学试验，研究了水凝胶的流变学性能。在测试前，我们确定了水凝胶的线性粘弹性区域，并选择了1％的应变进行进一步的测试(图1G)。图1H显示，PA/Fe复合物水平越高，水凝胶的存储模量(G’)就越高，说明水凝胶的刚度就越高。同时，所有水凝胶在所有频率下的tanδ值(G”/G’)均小于1，表明了水凝胶的弹性特性。
4.2水凝胶的组织粘附性、注射性和自愈合能力
在机械试验机上用两条新鲜猪皮进行了搭接剪切试验，以确定水凝胶的粘附能力(图4A)。随着PA/Fe复合物浓度的增加，水凝胶的粘附强度更高，范围为10kPa～23kPa，超过了胶原蛋白的粘附强度(图4B)。文献表明，醛基和邻苯二酚基均有利于水凝胶良好的粘附强度。同时，水凝胶不仅能粘附在手指表面，而且能很好地适应手指的运动而不脱落(图4C)。值得注意的是，粘附性是温和的，这样水凝胶可以很容易地从皮肤移除，减少疼痛同时没有残留，确保换衣以方便和无痛的方式(图4D)。除了皮肤，水凝胶也可以粘附老鼠的心脏、肝脏、肺或肾脏组织(图5)。流变学试验表明，水凝胶的粘度随着剪切速率的增加而显著降低，表明水凝胶具有明显的剪切变薄行为(图4E)。这一特性确保了水凝胶的良好可注射性，它可以通过注射器和26号针头在空气或水中连续注射(图4F)。采用宏观愈合试验来评估ker-PA/Fe 0.5水凝胶的自愈合能力。(图4G)。一个水凝胶盘切成两部分，一部分用考马斯亮蓝着色以更好地观察。然后，将这两部分与在室温下接触的切面放置在一起。水凝胶在30min后愈合，无裂纹，愈合后可拉伸(图4G)。ker-PA/Fe 0.5水凝胶的自愈特性进一步通过连续循环应变试验(1％应变→1000％应变→1％应变)评估(图4H)。当施加1000％应变时，水凝胶的G’值下降并低于G”值，说明水凝胶网络的崩溃。一旦应变下降到1％，G’几乎恢复到其原始值，这意味着网络的恢复。这种崩溃和恢复的周期至少可以重复三次。独特的双动态交联网络赋予了水凝胶具有良好的自愈合性能(图4I)。当水凝胶被外力伤害或作用于运动伤口时，这一特性有助于保持它们的完整性。
4.3水凝胶的药物释放性、抗菌能力和生物相容性
Fe3+的释放曲线是通过将ker-PA/Fe 0.5水凝胶浸入37℃的PBS溶液中进行测量。Fe3+的累积释放量72h后达到约35％(图6A)。将珊瑚菜内酯(PP)装入F127/F68混合胶束中以获得良好的水溶性，并通过物理混合加入到ker-PA/Fe 0.5水凝胶中。将PP负载水凝胶浸泡在生理盐水37℃中，测量了PP的释放谱。24h后，在ker-PA/Fe/PP 0.5水凝胶中PP的累积释放量达到20％左右。随着时间延长，药物释放速率减慢，72h的累积释放率为27.3％。(图6B)。采用抑菌圈试验和菌落计数试验，测定了水凝胶对金黄色葡萄球菌(S.aureus)的体外抗菌能力。所有含PP的ker-PA/Fe水凝胶在24h后均显示出明显的抑制区(图6C)。图6D显示，所有水凝胶中的金黄色葡萄球菌菌落数量均急剧减少。特别是ker-PA/Fe 0.5和ker-PA/Fe1水凝胶的细菌生存率都低于5％(图6E)，这可能是Fe3+和PA的作用。通过细胞毒性和溶血试验评价了水凝胶的体外生物相容性。通过CCK-8的细胞活力定量检测和对L929小鼠成纤维细胞的活/死定性检测，研究了ker-PA/Fe水凝胶的细胞毒性。与PBS组相比，所有有或没有PP的水凝胶，在培养1天、3天和5天后，它们对L929的细胞活力没有显示出明显的差异(图6F)，表明水凝胶具有良好的细胞相容性。活/死染色试验证实了CCK-8检测的结果。活细胞(绿色)随着培养时间的延长而增加，很少有死亡的细胞(红色)(图6G)。此外，所有水凝胶均无明显的溶血现象，溶血率低于5％(图6H)。
4.4体内糖尿病创面愈合评估
使用切除的全层糖尿病创面模型，评估了装载PP的ker-PA/Fe水凝胶对C57BL/6小鼠的治疗效果(图7A)。为建立糖尿病小鼠模型，连续7天腹腔注射链脲佐菌素(STZ)，诱导血糖超过16.7mmol/L，持续1周。在背部皮肤上形成全层伤口，直径为～6mm。糖尿病创面分别用生理盐水(对照组)、纯角蛋白水凝胶、ker-PA/Fe 0.5水凝胶、ker-PA/Fe/PP 0.5水凝胶和PP+尿素软膏(DMSO溶解PP处理)。在本试验中，ker-PA/Fe/PP 0.5水凝胶和PP+尿素软膏的PP浓度相同，为2μg/mL，且每3天更换一次。图7B为伤后第0、3、5、7、10天不同组伤口的代表性图片。显然，所有治疗组的愈合效果均优于对照组。根据创面照片，测量了实验时间范围内的定量愈合率(图7C)。我们发现ker-PA/Fe水凝胶在每个时间点都比纯角蛋白水凝胶有更高的愈合率，这可能是由于其可注射性和组织粘附性，可以在伤口部位完全填充。在ker-PA/Fe水凝胶和尿素软膏中加入PP均能加速伤口愈合，说明具有良好的抗炎作用。值得注意的是，尽管药物浓度相同，但ker-PA/Fe/PP 0.5水凝胶在试验期内的伤口愈合效果优于PP+尿素软膏的伤口愈合效果。这表明ker-PA/Fe水凝胶由于其固有的伤口愈合治疗效果和良好的生物相容性，可作为良好的药物载体，而尿素软膏的配方需要DMSO溶剂来提高PP的水溶性，这可能会对伤口产生副作用。ker-PA/Fe/PP 0.5组的创面在第10天基本痊愈，而对照组的愈合率仅为57.0％。
4.5pp负载水凝胶促进再上皮化和胶原沉积
表皮的再上皮化是伤口愈合过程中的一个重要步骤。在第10天，通过H&E染色观察到不同处理后的伤口的再上皮化(图8A)。从剩余伤口宽度的定量反映，ker-PA/Fe/PP 0.5显著加速糖尿病创面的再上皮化，其次是PP+尿素软膏，ker-PA/Fe 0.5和纯角蛋白组(图8C)。图8B为H&E染色显示各组创面表皮迁移情况。此外，ker-PA/Fe/PP 0.5在第5天和第10天上皮舌迁移长度显著增加(图8D和8E)。这些结果表明，ker-PA/Fe/PP 0.5可加速糖尿病创面的表皮再上皮化。
损伤后第5天和第10天，通过Masson染色进行胶原沉积，评估糖尿病创面真皮的再生(图9A)。显然，在5组中，ker-PA/Fe/PP 0.5组创面部位胶原沉积最密集(图9B和9C)，说明ker-PA/Fe/PP 0.5水凝胶可促进糖尿病创面皮肤胶原再生。
4.6巨噬细胞M1向M2转化的体内促进作用
巨噬细胞在炎症和增殖阶段的平滑连接中起着重要作用，这些阶段从表现出促炎特性的经典激活的M1表型分化到具有抗炎和组织再生功能的选择性激活的M2表型。损伤后第5天对伤口组织进行免疫荧光染色，验证了PP水凝胶对巨噬细胞表型转化的影响(图10A)。PP+尿素软膏，ker-PA/Fe 0.5水凝胶和纯角蛋白水凝胶也进行了比较。如图10A所示，在ker-PA/Fe 0.5水凝胶、纯角蛋白水凝胶和对照组中iNOS的红色荧光较高。ker-PA/Fe0.5水凝胶和PP+尿素软膏组，荧光较少。通过对伤口中iNOS的荧光强度的定量分析，进一步证实了这一结果(图10B)。对于CD206，ker-PA/Fe/PP0.5和PP+尿素软膏组出现了较强的红色荧光，其次是ker-PA/Fe 0.5水凝胶(图10A和10C)。结果表明，PP的应用刺激了M1向M2的转化，从而解决了局部炎症，促进伤口修复。
4.7pp负载水凝胶调节炎症微环境
采用实时荧光定量PCR实验检测与炎症相关的趋化因子的浓度。在不同治疗后第5天测定创面中促炎因子和抗炎因子的相对mRNA水平。结果显示，各组均下调了IL-1β、TNF-α和IL-6等促炎因子(图11A-C)，而上调了IL-4和IL-10等抗炎因子(图11D和E)。其中，ker-PA/Fe/PP 0.5组的促炎因子最低，抗炎因子最高。中性粒细胞也是参与受损伤口愈合的主要效应细胞。CXCL-1是一种与中性粒细胞迁移和激活相关的重要趋化因子。图11F显示，ker-PA/Fe/PP 0.5和PP+尿素软膏组中CXCL-1的mRNA水平显著降低，说明ker-PA/Fe/PP0.5的抗炎机制可能也与抑制中性粒细胞迁移和激活有关。
TLR2、TLR4和MyD88是NF-κB信号通路的经典上游信号分子。在TLR2和TLR4的刺激下，MyD88与细胞质部分结合，激活转录因子NF-κB诱导炎症细胞因子，检测ker-PA/Fe/PP0.5是否具有抗炎作用，以及与TLR2/4/Myd88信号通路的关系，我们检测了TLR2、TLR4和MYD88的相对mRNA表达，发现与对照组相比，ker-PA/Fe/PP 0.5组对TLR2、TLR4和MYD88有明显的抑制作用(图11G-I)。因此，我们推测了ker-PA/Fe/PP 0.5具有抗炎作用，可能与TLR2/4-MYD88-NF-κB信号通路的抑制有关。
参考文献
[1]Liang Y,Li Z,Huang Y,Yu R,Guo B.Dual-Dynamic-Bond Cross-LinkedAntibacterial AdhesiveHydrogel Sealants with On-DemandRemovability forPost-Wound-Closure andInfectedWoundHealing.ACSNano.2021；15(4):7078-93.
[2]Lin X,Liu Y,Bai A,Cai H,Bai Y,Jiang W,Yang H,Wang X,Yang L,Sun N,Gao H.A viscoelasticadhesiveepicardialpatchfortreatingmyocardialinfarction.NatBiomedEng.2019Aug；3(8):632-643.
[3]Yang G,Yao Y,Wang X.Comparative study ofkerateine and keratosebased composite nanofibers forbiomedicalapplications.Mater SciEngCMaterBiolAppl.2018；83:1-8.
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)原儿茶醛溶解于溶剂中，得到溶液A；
b)三氯化铁粉末溶解于溶剂中，得到溶液B；
c)将所述溶液A与溶液B混合，调节pH后反应，得到复合物溶液C；
d)将角蛋白粉末溶解于溶剂中，得到溶液D；
e)将50μg PP、26.7mg多聚F127和13.3mg多聚F68溶解在1mL无水乙醇中，得到混合物溶液E；
f)混合物溶液E通过旋转蒸发器在减压下蒸发，得到PP/F127/F68复合物的薄膜；
g)用2mL去离子水水合薄膜，通过超声分散形成胶束悬浮液；
h)悬浮液通过0.45μm过滤膜过滤，得到装载PP的胶束；
i)将所述溶液C与溶液D反应，得到水凝胶前驱体溶液；
j)将200μL的PP胶束与800μL的水凝胶前驱体溶液混合，静置一定时间，得到可注射角蛋白基水凝胶。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)和步骤b)没有顺序限制，所述步骤a)、b)、d)中的溶剂各自独立的选自：水、生理盐水、缓冲溶液中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶液C的pH为10，所述溶液D的pH为7.4。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)与b)中原儿茶醛与三氯化铁的摩尔比为3:1，所述步骤e)中，溶液C与溶液D的体积比例为3:20。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中的溶解温度为80℃，所述步骤b)和d)中的溶解温度为25℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的水凝胶以角蛋白和原儿茶醛、三氯化铁为基材，所述的角蛋白中含有较多的自由巯基。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的水凝胶基材可以是单一的角蛋白材料，也可以是角蛋白与其它无机或有机材料组成的复合物。
8.一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶在制备促进炎症疾病创面愈合的药物中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述炎症疾病创面为糖尿病、血管炎性溃疡、慢性湿疹、放射性治疗、外伤或细菌、病毒的感染导致的创面。
10.一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶在制备促愈合的可注射型生物医用水凝胶敷料中的应用。
CN202310089978.9A 2023-02-09 2023-02-09 一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶及其制备方法和应用 Pending CN116120595A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310089978.9A CN116120595A (zh) 2023-02-09 2023-02-09 一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310089978.9A CN116120595A (zh) 2023-02-09 2023-02-09 一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶及其制备方法和应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116120595A true CN116120595A (zh) 2023-05-16

Family

ID=86307929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310089978.9A Pending CN116120595A (zh) 2023-02-09 2023-02-09 一种缓释珊瑚菜内酯的双动态交联水凝胶及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116120595A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Antibacterial adhesive self-healing hydrogels to promote diabetic wound healing
Li et al. Hydrogel cross-linked with dynamic covalent bonding and micellization for promoting burn wound healing
Jiang et al. Controlled release of silver ions from AgNPs using a hydrogel based on konjac glucomannan and chitosan for infected wounds
US10421777B2 (en) Process for extraction of fish collagen and formulations of 3D matrices of collagen for biomedical and therapeutic applications thereof
Chang et al. Carboxymethyl chitosan and carboxymethyl cellulose based self-healing hydrogel for accelerating diabetic wound healing
Wang et al. Mussel-inspired collagen-hyaluronic acid composite scaffold with excellent antioxidant properties and sustained release of a growth factor for enhancing diabetic wound healing
Ren et al. hUC-MSCs lyophilized powder loaded polysaccharide ulvan driven functional hydrogel for chronic diabetic wound healing
Gan et al. Antibacterial, adhesive, and MSC exosomes encapsulated microneedles with spatio-temporal variation functions for diabetic wound healing
Zhang et al. An integrated smart sensor dressing for real-time wound microenvironment monitoring and promoting angiogenesis and wound healing
Tian et al. In-situ formed elastin-based hydrogels enhance wound healing via promoting innate immune cells recruitment and angiogenesis
Wei et al. Facile preparation of polyphenol-crosslinked chitosan-based hydrogels for cutaneous wound repair
Liu et al. Adhesive, antibacterial and double crosslinked carboxylated polyvinyl alcohol/chitosan hydrogel to enhance dynamic skin wound healing
Liu et al. Multifunctional Double‐Layer and Dual Drug‐Loaded Microneedle Patch Promotes Diabetic Wound Healing
Qian et al. Antioxidant biocompatible composite collagen dressing for diabetic wound healing in rat model
Shi et al. Naturally derived dual dynamic crosslinked multifunctional hydrogel for diabetic wound healing
Jing et al. Regenerated silk fibroin and alginate composite hydrogel dressings loaded with curcumin nanoparticles for bacterial-infected wound closure
Nour et al. Angiogenic effect of a nanoniosomal deferoxamine-loaded poly (vinyl alcohol)–Egg white film as a promising wound dressing
Zhang et al. Conductive hydrogels with hierarchical biofilm inhibition capability accelerate diabetic ulcer healing
Mao et al. Charge and receptor functional injectable hydrogels as cytokine-releasing reservoirs for wound healing
Zou et al. Injectable antibacterial tissue-adhesive hydrogel based on biocompatible o-phthalaldehyde/amine crosslinking for efficient treatment of infected wounds
Huang et al. Self-assembly of chlorogenic acid into hydrogel for accelerating wound healing
Zahoor et al. Diabetic wound healing potential of silk sericin protein based hydrogels enriched with plant extracts
Li et al. Biomimetic multifunctional hybrid sponge via enzymatic cross-linking to accelerate infected burn wound healing
Murali et al. Bionic, porous, functionalized hybrid scaffolds with vascular endothelial growth factor promote rapid wound healing in Wistar albino rats
Gao et al. A nanofiber/sponge double-layered composite membrane capable of inhibiting infection and promoting blood coagulation during wound healing

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