本技术公开一种载药水凝胶的制备方法及应用,涉及生物医药技术领域,包括以下步骤:将HA、甘油混合搅拌,并调节PH至7;加入Poloxamer407和Poloxamer188,静置至Poloxamer407和Poloxamer188完全溶于体系得到透明质酸泊洛沙姆水凝胶;加入DHM,物理搅拌至药物无沉淀,离心排气泡后得到载药水凝胶。本发明的技术方案采用植物活性物质DHM替代现有抗生素,掺入HA水凝胶赋予其抗菌性能,并通过加入热敏剂Poloxamer赋予HA水凝胶温敏性,使其注射后在生物体内成凝胶状,实现对药物的缓释作用,从而提高DHM的生物利用度解决其难溶问题,实现对耐药菌株的消杀。该抑菌促伤口愈合温敏水凝胶制备简单且生物相容性高,可广泛用于生物医药领域。
背景技术
皮肤作为身体最大的防御器官,很容易受到外部刺激,包括强烈冲击、剧烈摩擦和尖锐切割等,往往会导致皮肤创伤。虽然轻微的皮肤损伤可以自愈,但严重的皮肤创伤如果没有得到及时有效的治疗,会因微生物入侵和炎性浸润导致伤口感染甚至组织坏死。
目前细菌感染的治疗主要是使用抗生素类药物。自20世纪抗生素问世以来挽救了无数生命,是人类和致病细菌的长期斗争中一个重要转折点。然而,因抗生素被过度滥用,细菌耐药问题已经构成全球的重大公共健康威胁。研究表明,耐药菌感染者的死亡率是敏感菌感染者的0.7~12.0倍。这意味着耐药细菌的皮肤感染可能导致更严重的后果,甚至死亡。随着耐药性的增强,有效的抗生素越来越少,这限制了医生治疗感染性疾病的选择,同时耐药细菌加剧社会经济负担,导致的医疗成本上升,不仅对家庭造成经济压力,也对社会医疗保障系统构成负担。因此,全球范围内的公共卫生专家和医疗工作者都在努力寻找新的方法来对抗耐药细菌,改进现有的抗生素使用策略,提高公众对合理使用抗生素的认识。植物源性物质一直备受关注,它们作为天然抗菌化合物有望成为抗生素的可替代策略。二氢杨梅素(Dihydromyricetin,DHM)为葡萄属植物藤茶的提取物,是藤茶中的主要活性成分黄酮类化合物,它以其多方面的药理特性而闻名,包括抗菌、抗炎、抗癌、抗氧化和抗糖尿病特性,并且具有良好的生物安全性,但二氢杨梅素的生物利用度极低溶解度极差,这是急需解决的问题。
透明质酸(Hyaluronic Acid,简称HA),也被称为玻尿酸,是一种高分子的酸性粘多糖。它由D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的双糖单位糖胺聚糖,这些双糖单位可以重复数千次,形成长链聚合物。透明质酸在人体内广泛存在,如结缔组织、眼玻璃体、关节滑液等,发挥着重要的生理功能。透明质酸水凝胶(Hyaluronic Acid Hydrogels,简称HA水凝胶)是一种以透明质酸为主要成分的生物材料,因其独特的物理和化学特性,在生物医学领域得到了广泛的研究和应用,包括抗菌、抗炎、促进伤口愈合、癌症治疗、再生医学等。这些应用利用了透明质酸的生物相容性和生物可降解性,以及能够与细胞和组织良好相互作用的特性。研究表明,使用不同分子量的透明质酸单体可以影响水凝胶的生物物理特性,如粘度、胶凝时间、剪切储能模量等,进而影响其在生物医学中的应用效果。
泊洛沙姆(Poloxamer)是一种三嵌段共聚物,由聚环氧乙烷(PEO)和聚环氧丙烷(PPO)组成,具有独特的热响应性质。在水凝胶的制备中,泊洛沙姆作为热塑性聚合物,能够在室温下保持液态,而在体温下转变为凝胶状态,这种性质使其在药物递送系统中非常有用,尤其是在需要原位形成水凝胶的应用中。泊洛沙姆水凝胶的热聚性质主要体现在其独特的反向热凝胶特性,即在较低温度下(如4~10℃)为液态,而当温度升高至体温时转变为凝胶状态。这种温度敏感性使得泊洛沙姆水凝胶在生物医学领域,如组织工程、药物/基因递送、治疗诊断设备和3D打印生物墨水的设计和应用方面具有广泛的应用潜力。泊洛沙姆水凝胶的制备通常涉及将泊洛沙姆与水混合,形成溶液,然后通过温度升高或其他触发因素(如pH变化、离子强度变化等)诱导形成凝胶。这种水凝胶可以作为药物载体,改善药物的释放和生物利用度,也可以作为组织工程的支架材料,促进细胞生长和组织再生。泊洛沙姆水凝胶的生物相容性和生物可降解性使其在体内应用时具有较低的毒性和良好的安全性。此外,泊洛沙姆的两亲性质和自组装成胶束的潜力使其成为有前途的药物载体。总的来说,泊洛沙姆作为水凝胶热聚物,其独特的热响应性和生物相容性使其在生物医学领域具有广泛的应用前景。
实现思路