本發(fā)明涉及水凝膠材料，尤其涉及一種用于皮膚修復(fù)的自愈合水凝膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、水凝膠具有良好的生物相容性，在傷口修復(fù)方面具有很大的應(yīng)用前景。但是，傳統(tǒng)的水凝膠由于其化學(xué)交聯(lián)的不可逆性，在受到外界應(yīng)力時(shí)容易破壞，限制了其應(yīng)用環(huán)境。

2、甘草酸作為三萜皂甙類，具有抗炎、抗菌、抗病毒的功效，同時(shí)其特殊的分子結(jié)構(gòu)可以自組裝形成膠束，可以調(diào)控體系微觀結(jié)構(gòu)，可用于藥物釋放，有利于傷口修復(fù)。

3、目前，對(duì)于甘草酸及其衍生物在水凝膠中的使用大致分為以下兩類：一是利用甘草酸分子結(jié)構(gòu)的特殊性，加入金屬離子實(shí)現(xiàn)甘草酸分子的自組裝、或者利用溫度調(diào)控其自組裝行為，以甘草酸作為水凝膠骨架。二是以發(fā)揮其藥物活性為主，添加到水凝膠網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)利用甘草酸的結(jié)構(gòu)特性輔助水凝膠形成。

4、公開號(hào)為cn118340934a的專利公開了一種自粘附甘草酸水凝膠的制備方法及其應(yīng)用。該水凝膠原料包括甘草酸類親水或水溶性鹽及其修飾物、金屬離子、醛基化多糖以及酰肼、羥胺或伯胺類高分子衍生物。制備得到的水凝膠具備良好的生物相容性、生物功能活性和生物降解性，對(duì)生物組織創(chuàng)傷愈合起到促進(jìn)作用。但是，其中甘草酸并未用作參與凝膠形成的主導(dǎo)作用力，而主要用作活性成分，同時(shí)其凝膠成型時(shí)間很長。

5、公開號(hào)為cn110585122a的專利公開了一種可注射型天然三萜化合物抗菌水凝膠及其制備方法。該發(fā)明公開的水凝膠甘草酸和五環(huán)三萜化合物或四環(huán)三萜化合物的混合物為凝膠分子，以磷酸緩沖鹽溶液(pbs)為凝膠溶劑，利用了混合物之間形成的非共價(jià)鍵作用力，通過小分子自組裝機(jī)制制備而得。但是，單純依靠小分子之間的非共價(jià)鍵所得到的水凝膠的機(jī)械性能較差。

6、公開號(hào)為115671376a的專利公開了一種可注射自愈合甘草酸水凝膠敷料及其制備方法與應(yīng)用。該制備方法首先將甘草酸或甘草酸衍生物溶液與氧化劑反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物；然后將氧化產(chǎn)物與殼聚糖衍生物混合，利用兩者之間的非共價(jià)鍵和共價(jià)鍵構(gòu)筑多功能水凝膠。制得的水凝膠具有可注射、自愈合、高粘附、高機(jī)械強(qiáng)度以及顯著的抗菌性，具有促進(jìn)皮膚傷口愈合的能力。該方法通過氧化的方法，將甘草酸糖環(huán)2,3號(hào)位碳碳鍵斷開，形成直鏈的結(jié)構(gòu)，完全破壞了糖基的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)甘草酸這樣一種三萜皂甙類物質(zhì)的生理活性、代謝造成影響。研究表明，糖基是皂甙類的重要組成結(jié)構(gòu)，糖基的存在對(duì)于許多皂甙類的生物活性至關(guān)重要。(mskhiladze?l,legault?j,lavoie?s,mshvildadze?v,kuchukhidze?j,elias?r,pichette?a.cytotoxic?steroidal?saponins?from?the?flowers?of?alliumleucanthum.molecules.2008nov26；13(12):2925-34.)。

7、上述方法所得到的凝膠或強(qiáng)度不高、韌性差，或凝膠時(shí)間長、或自愈合性能差、在受到外界機(jī)械應(yīng)力時(shí)容易破壞，或破壞了糖基的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，影響了甘草酸的生物活性。

8、有鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的用于皮膚修復(fù)的自愈合水凝膠及其制備方法，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于皮膚修復(fù)的自愈合水凝膠及其制備方法。該制備方法通過采用非質(zhì)子極性溶劑(二甲亞砜、dmf、乙腈)作為溶劑，提供無水環(huán)境對(duì)甘草酸二鉀進(jìn)行改性，克服了甘草酸二鉀分子在傳統(tǒng)水性溶劑中因自組裝或疏水締合作用包裹親水性基團(tuán)羧基而導(dǎo)致接枝程度低下的缺陷，顯著提升甘草酸二鉀水凝膠的自愈合效率；通過羧基偶聯(lián)的方法引入酰肼基團(tuán)，完全保留了甘草酸二鉀的三萜骨架和糖基結(jié)構(gòu)，避免因甘草酸二鉀骨架結(jié)構(gòu)的破壞而導(dǎo)致其生物活性的減弱或喪失的問題，能最大限度地發(fā)揮甘草酸二鉀抗炎、抗氧化等生物活性，顯著促進(jìn)傷口愈合。

2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種用于皮膚修復(fù)的自愈合水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

3、s1，醛基化透明質(zhì)酸的制備；將透明質(zhì)酸溶解于pbs緩沖液中，然后加入高碘酸鈉于室溫黑暗條件下反應(yīng)4～6h，再加入乙二醇攪拌10～30min結(jié)束反應(yīng)，接著將反應(yīng)液經(jīng)過透析、冷凍、冷凍干燥，得到醛基化透明質(zhì)酸固體；

4、s2，酰肼化甘草酸二鉀的制備；將甘草酸二鉀完全溶解于非質(zhì)子極性溶劑中，接著加入n-羥基琥珀酰亞胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、3,3'-二硫代雙(丙酰肼)，調(diào)節(jié)溶液ph至5.0-6.5，于25-35℃下反應(yīng)10～48h；然后，將反應(yīng)液透析48-72h后，經(jīng)過濾、冷凍干燥得到酰肼化甘草酸二鉀；

5、s3，將步驟s1制備的所述醛基化透明質(zhì)酸固體配制成濃度為5％～15％的溶液a，將步驟s2制備的所述酰肼化甘草酸二鉀配制成濃度為8％～20％的溶液b，將溶液a與溶液b通過雙管注射器擠出共混，即得到用于皮膚修復(fù)的自愈合水凝膠。

6、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述非質(zhì)子極性溶劑為二甲亞砜、dmf、乙腈中的一種。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s2中，所述酰肼化甘草酸二鉀中羧基與酰肼的摩爾比為羧基/酰肼＝3:(3-4)。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s2中，所述甘草酸二鉀與所述非質(zhì)子極性溶劑的質(zhì)量體積比為1:(30-60)。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s2中，采用濃度高于1mol/l的hcl或者濃度高于1mol/l的naoh調(diào)節(jié)溶液的ph。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s2中，所述1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、n-羥基琥珀酰亞胺、甘草酸二鉀的摩爾比為1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽：n-羥基琥珀酰亞胺：甘草酸二鉀＝(1～1.4):(1～1.4):1。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s2中，所述3,3'-二硫代雙(丙酰肼)的制備方法為：在無水乙醇中加入水合肼并攪拌，將溫度穩(wěn)定于30℃，再加入二硫代二丙酸二甲酯快速攪拌反應(yīng)10～14h，反應(yīng)結(jié)束后用無水乙醇抽濾洗滌，最后真空干燥5～10h得到3,3'-二硫代雙(丙酰肼)。

12、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟s1中，所述醛基化透明質(zhì)酸中醛基的氧化度為0.2～0.6；所述透明質(zhì)酸與pbs緩沖液的質(zhì)量體積比為1:(150～250)，所述透明質(zhì)酸與所述高碘酸鈉的質(zhì)量比為1:(1～3)，所述乙二醇與所述pbs緩沖液的體積比為1:(150～250)。

13、采用前述制備方法制得的自愈合水凝膠中，甘草酸二鉀仍保留有其原始的三萜骨架和糖基結(jié)構(gòu)，使得水凝膠具有ph響應(yīng)性。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)ph值為5.4～6.8時(shí)，所述自愈合水凝膠的凝膠時(shí)間為10～200s；當(dāng)ph值為7.0～7.4時(shí)，所述自愈合水凝膠的凝膠時(shí)間為300～3600s。

15、本發(fā)明制備的自愈合水凝膠不僅可用于傷口修復(fù)，還可用于完整皮膚的抗過敏修護(hù)。

16、本發(fā)明的有益效果是：

17、1、本發(fā)明提供了一種用于皮膚修復(fù)的自愈合水凝膠的制備方法，該制備方法通過采用非質(zhì)子極性溶劑(二甲亞砜、dmf、乙腈)作為溶劑，提供無水環(huán)境對(duì)甘草酸二鉀進(jìn)行改性，溶劑與甘草酸二鉀分子作用，產(chǎn)生溶劑化效應(yīng)，降低反應(yīng)的活化能，從而加快反應(yīng)速度，提高甘草酸二鉀分子接枝酰肼基團(tuán)的取代度，克服了甘草酸二鉀分子在傳統(tǒng)水性溶劑中因自組裝或疏水締合作用包裹親水性基團(tuán)羧基而導(dǎo)致接枝程度低下的缺陷，顯著提升甘草酸二鉀水凝膠的自愈合效率。

18、2、本發(fā)明通過羧基偶聯(lián)的方法引入酰肼基團(tuán)對(duì)甘草酸二鉀進(jìn)行改性，完全保留了甘草酸二鉀的三萜骨架和糖基結(jié)構(gòu)，在不破壞甘草酸二鉀本體骨架結(jié)構(gòu)的同時(shí)，使其能夠參與化學(xué)交聯(lián)形成凝膠，避免了因甘草酸二鉀骨架結(jié)構(gòu)的破壞(現(xiàn)有技術(shù)中氧化的方法將甘草酸糖環(huán)2,3號(hào)位碳碳鍵斷開，完全破壞了糖基的環(huán)狀結(jié)構(gòu))而導(dǎo)致生物活性的減弱或喪失的問題，能最大限度地發(fā)揮甘草酸二鉀抗炎、抗氧化等生物活性，顯著促進(jìn)傷口愈合。

19、3、本發(fā)明的自愈合水凝膠的高分子骨架為高氧化度的高分子量透明質(zhì)酸、交聯(lián)劑為3,3'-二硫代雙(丙酰肼)(dtp)改性的甘草酸二鉀，改性甘草酸二鉀既參與化學(xué)交聯(lián)又發(fā)揮作為藥物的藥理學(xué)活性。同時(shí)，反應(yīng)過程中沒有改變甘草酸二鉀的骨架結(jié)構(gòu)(一分子疏水性的甘草次酸和兩分子親水性的葡萄糖醛酸)，所以其仍然具有一定的ph響應(yīng)性，可以通過控制溶液的ph來調(diào)控凝膠的成型快慢，實(shí)現(xiàn)水凝膠自愈合效率以及力學(xué)性能的提高。

20、4、本發(fā)明通過醛基與酰肼形成動(dòng)態(tài)酰腙鍵作為主要作用力，親疏水作用(甘草酸二鉀由一分子疏水性的甘草次酸和兩分子親水性的葡萄糖醛酸組成)作為輔助作用力，顯著縮短凝膠時(shí)間、提高水凝膠的機(jī)械性能。由于形成的是動(dòng)態(tài)鍵，得到的水凝膠具有良好的自愈合性能，并且在傷口修復(fù)過程中，隨著動(dòng)態(tài)鍵的解離，甘草酸二鉀可以發(fā)揮其藥物活性。

21、5、本發(fā)明通過雙管注射的方法混合，操作簡單，溶液混合均勻；通過雙管注射利用動(dòng)態(tài)酰腙鍵的形成交聯(lián)成型，顯著縮短凝膠時(shí)間和自愈合時(shí)間，且具有優(yōu)異的機(jī)械性能。該凝膠還具有良好的生物相容性，降解產(chǎn)物不僅不會(huì)對(duì)人體造成傷害，同時(shí)由于甘草酸二鉀的藥物活性，該水凝膠具有一定的抑菌的功能有利于傷口修復(fù)。

22、6、本發(fā)明采用天然高分子量透明質(zhì)酸作為骨架以提高水凝膠的機(jī)械性能，選用分子鏈更易運(yùn)動(dòng)的小分子甘草酸二鉀，以增加醛基與酰肼基團(tuán)的碰撞機(jī)率，使水凝膠在具有優(yōu)異機(jī)械性能的同時(shí)能夠快速凝膠和自愈合；應(yīng)用于傷口修復(fù)中時(shí)，水凝膠濕潤的環(huán)境、自愈合的性能、甘草酸二鉀的藥物活性，有利于傷口抵抗外界的傷害從而加速傷口修復(fù)，同時(shí)天然高分子具有良好的生物相容性和可降解性，不會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生傷害。