[發明專利]具有可視化診斷和治療感染傷口的溫敏水凝膠及制備方法

有效

• 申請號: 201911364220.1
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111067862B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 郭麗霞;馮麗恒
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: A61K9/06
• 分類號: A61K9/06;A61K47/36;A61K47/24;A61K41/00;A61P17/02;A61P31/04;A61K49/00
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 郭海燕

本發明涉及材料技術領域，具體涉及具有可視化診斷和治療感染傷口的溫敏水凝膠及制備方法。制備方法為：首先將殼聚糖和含有指示劑的酸混合得到混合溶液A，其次將β?甘油磷酸鈉和含有光熱材料的溶液混合得到混合溶液B，最后將混合溶液A和混合溶液B混合得到指示劑和光熱材料摻雜的溫敏水凝膠。本發明得到的溫敏水凝膠是一種通過肉眼可視的顏色變化原位檢測傷口是否感染，在傷口感染部位的水凝膠的顏色有綠色變為黃色，確認感染后通過光照產生熱對感染部位進行治療。所采用的制備方法操作簡單，無需儀器的輔助即可進行診斷。該材料在抗菌診斷和治療方面有較高的應用價值。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體涉及具有可視化診斷和治療感染傷口的溫 敏水凝膠及制備方法。

背景技術

近年來，全世界每年約有1700萬人死于細菌感染，由細菌感染導致的花費 已經成為全球的重要經濟負擔之一。受傷后，周圍皮膚和環境中的細菌會快速 富集到傷口部位，當細菌數量沒有穩定在一定水平，超過宿主免疫清除的程度， 傷口就會化膿潰爛，難以愈合，引發臨床相關感染。越來越多的證據表明，在 感染傷口內的細菌的主要生活方式是生物膜。生物膜是附著在細胞外基質中的 細菌群落，生物膜的形成被認為是耐藥菌對藥物產生耐藥性原因之一，也被認 為是傷口過渡到慢性不可愈合狀態的關鍵因素。但是，目前缺乏檢測手段確認 傷口是否感染。

光熱治療(PTT)是近年來快速發展的一種微創治療技術，主要是利用光熱轉 換效應產生的熱而使局部溫度升高，最后實現殺傷的效果。水凝膠能吸收大量 水分，并能夠保持溶脹狀態，因而具有優良的親水性和生物相容性，被廣泛應 用于藥物緩釋領域。溫敏水凝膠可以直接注射，并隨著溫度改變發生溶膠-凝膠 的轉變。殼聚糖是自然界中唯一大量存在的堿性多糖，生物毒性小，且具有良 好的生物相容性、生物可降解性和細胞粘附性，是一種理想的載藥材料。

本發明以殼聚糖/β-甘油磷酸鈉溫敏性水凝膠為主要原料，通過摻雜pH敏 感的指示劑和光熱材料，得到感染部位微環境響應的光熱溫敏水凝膠。該水凝 膠可直接肉眼觀察傷口是否感染，并通過光刺激調控傷口的治療。該水凝膠在 細菌感染部位可實現診斷與治療一體化，在生物醫藥領域具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供具有可視化診斷和治療感染傷口的溫敏水凝膠及制備 方法，能有效解決目前技術中存在無法確認傷口是否感染的問題。該水凝膠可 直接注射在傷口部位，有利于水凝膠和細菌充分接觸。最重要的是摻雜pH敏感 的指示劑和陽離子季銨鹽光熱材料，當水凝膠與細菌感染部位的細菌接觸后， 水凝膠的顏色有綠色變為黃色，激光照射后水凝膠部位溫度升高，可實現診斷 與治療一體化。

為了達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：

具有可視化診斷和治療感染傷口的溫敏水凝膠由指示劑、光熱材料、殼聚 糖和β-甘油磷酸鈉四種組分組成。

進一步，所述指示劑的質量體積百分比濃度為0.007％～0.015％，所述光熱 材料的質量濃度為0～60μg/mL，所述殼聚糖的質量體積百分比濃度為 1.4％～1.8％，所述β-甘油磷酸鈉的質量體積百分比濃度為3.3％～9.9％。

進一步，所述指示劑為pH指示劑，所述光熱材料為帶有親水陽離子的光熱 聚合物分子，所述殼聚糖為脫乙酰度為90％的殼聚糖。

再進一步，所述pH指示劑包括溴甲酚紫和溴百里酚藍，所述光熱聚合物分 子的結構為：

具有可視化診斷和治療感染傷口的溫敏水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將殼聚糖加入帶有指示劑的酸中，室溫攪拌，混合均勻得到混合溶 液A；

步驟2，將β-甘油磷酸鈉用二次水溶解，將含有光熱材料的溶液加入到β- 甘油磷酸鈉溶液中，混合均勻得到混合溶液B；