[發明專利]一種具有pH/葡萄糖雙響應性釋放二甲雙胍的水凝膠及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210098877.3
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114404649B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 郭保林;喬博雯;梁永平
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61L26/00
• 分類號: A61L26/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

本發明涉及一種具有pH/葡萄糖雙響應性釋放二甲雙胍的水凝膠及制備方法和應用，該制備方法將聚多巴胺包被的還原氧化石墨烯(rGO@PDA)和二甲雙胍(Met)同時添加到苯甲醛和苯硼酸雙修飾的聚乙二醇共聚(甘油癸二酸酯)(PPB)溶液，隨后將其與二氫咖啡酸和L?精氨酸共接枝的殼聚糖(CDL)溶液混合，通過席夫堿和苯基硼酸酯交聯形成具有pH/葡萄糖雙響應性PC/GO/Met水凝膠。該方法原料來源廣泛、制備工藝簡單、制備成本低廉，制備出的水凝膠敷料具有雙響應性，可以釋放有助于II型糖尿病傷口愈合的藥物，促進糖尿病傷口愈合，具有pH/葡萄糖雙響應性二甲雙胍釋放的特性，還具有良好的粘附性、抗菌、抗氧化、凝血和體內止血能力。

技術領域

本發明屬于生物醫用材料技術領域，具體涉及一種具有pH/葡萄糖雙響應性釋放二甲雙胍的水凝膠及制備方法和應用。

背景技術

糖尿病是世界上發病率最高的慢性病之一，糖尿病患者下肢周圍常出現血管病變，導致足部創面供血不足，這也是導致糖尿病部創面愈合困難的主要原因。統計數據顯示，在美國因糖尿病住院的300萬患者中，約20％是由于足部潰瘍及其并發癥。此外，高血糖、長期炎癥、血管生成不良和肉芽組織形成也是糖尿病創面的常見問題。這些因素導致糖尿病創面的愈合時間比正常創面要長，導致慢性傷口，甚至可能導致截肢。另一方面，足部發揮著承擔著人體的全部重量，承擔著巨大的運動需求。外傷后，足部傷口容易因局部運動而撕裂，敷料也容易脫落，這些因素對糖尿病部創口的敷料設計提出了很大的挑戰。

水凝膠作為一種性質優良的生物敷料，具有可持續釋放藥物能力、良好的組織粘附性和其他優良特性，在糖尿病治療方面有極大的應用潛力。二甲雙胍是臨床常用的治療II型糖尿病的藥物，其作用主要是增加周圍局部細胞對胰島素的敏感性。然而，基于糖尿病傷口高糖環境的條件響應性二甲雙胍局部釋放體系卻仍然未見報道。

殼聚糖作為一種廣泛使用的天然陽離子多糖，具有優良的止血抗菌性能，可以促進組織的生長以及傷口的修復，但是較差的溶解度和機械性能極大限制了殼聚糖的應用。同時，如何實現殼聚糖水凝膠的高效抗氧化和粘附性，以及解決糖尿病出現的嚴重的血管病變問題，恢復正常血液流通在糖尿病傷口敷料設計上具有重要意義。

研究發現人體具有內源性生物電系統，完整的人體皮膚表面比深層皮膚攜帶更多的負電荷。當皮膚出現缺陷時，表皮較深處的細胞和傷口處細胞帶正電荷。傷口處的正電荷和皮膚處的負電荷會形成皮膚電池。因此，具有導電性的傷口敷料將對傷口的愈合和再生具有極大的促進。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種具有pH/葡萄糖雙響應性釋放二甲雙胍的水凝膠及制備方法和應用。以解決現有技術中，對于糖尿病傷口凝膠敷料黏附性能不足、抗氧化性低、傷口處血管再生較難及導電性低的問題。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種具有pH/葡萄糖雙響應性釋放二甲雙胍的水凝膠的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將二氫咖啡酸加入至殼聚糖溶液中，形成混合溶液A；在混合溶液A中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽，攪拌混勻，將攪拌混勻的溶液調整pH后，得到混合溶液B進行反應，將反應后的溶液在酸性溶液中透析，獲得CS-DA溶液；

步驟2，在L-精氨酸溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N-羥基琥珀酰亞胺，攪拌后獲得混合溶液C；將混合溶液C和CS-DA溶液混合，得到混合溶液D進行反應，將反應后的溶液透析后凍干，獲得CDL；

步驟3，將癸二酸和聚乙二醇反應后獲得混合物E；在混合物E中加入甘油，反應后生成混合物F，將混合物F純化并干燥后獲得PEGS共聚物；