摘要
皮肤作为人体最大的器官，能起到屏蔽紫外线、阻隔细菌入侵、调节温度、维持锁定水分和免疫监视等生理作用。在现代化生活中，因疾病和意外造成的皮肤组织损伤会给人们带来伤痛。伤口发生细菌感染，会导致慢性愈合，对个人和公共健康带来极大威胁。因此，研究伤口敷料对于保护人们健康具有重要的意义。 目前市售传统敷料功能单一，不具备提供湿润环境、促进愈合的能力。选择适宜的新兴材料制备兼具抗菌性、湿润性和相容性的新型多功能抗菌敷料是目前医用领域的重要发展方向。对于壳聚糖水凝胶，较差的抗菌、抗氧化以及黏附性能限制了其在伤口敷料领域的应用。如何克服壳聚糖使用缺陷，开发一种适用于创面修复的多功能水凝胶仍是亟需解决的问题。因此，本文拟使用水溶性羧甲基壳聚糖（CMC）为基体，与其它支链型或直链型天然多糖通过共价键形成多糖水凝胶交联网络。基于贻贝黏附蛋白启发，利用酚羟基与金属离子间协同作用制备兼具抗菌、抗氧化能力的活性物质并引入交联网络中，进而解决壳聚糖基水凝胶应用局限。基于此，本文制备得到两种不同类型的壳聚糖基复合水凝胶，并对各项相关性能进行考察，具体研究内容和结论如下： （1）羧甲基壳聚糖-双醛黄原胶/没食子酸-铜(Ⅱ)复合水凝胶的制备及表征。高碘酸钠改性支链黄原胶（XG）得到带有双醛基团的氧化黄原胶（OXG），通过OXG醛基和CMC氨基间的可逆希夫碱反应交联构建凝胶基体。选取具有抗氧化活性的没食子酸（GA）与广谱抗菌性铜离子（Cu2+）配位络合得到GA-CuⅡ并负载在基体中，通注射挤出得到OXG-CMC/GA-CuⅡ复合水凝胶。UV-vis、FT-IR和粒径测试表明GA酚羟基成功与Cu2+配位作用结合并呈现出45.4±4.9nm的纳米颗粒，牛津杯法和DPPH自由基清除法测试说明络合物兼具抗菌和抗氧化性能。FT-IR、SEM、流变测试证明复合水凝胶内部以多重交联结构成功制备。平板菌落计数法和DPPH自由基清除法实验表明，GA-CuⅡ负载后，复合水凝胶对E.coli的杀灭率由61.43%提高至99.75%，对S.aureus的杀灭率由53.78%提高至99.55%，最大自由基清除率达到66.11%。酚羟基的存在赋予了水凝胶良好的黏附性能。此外，复合水凝胶对人体血细胞的溶解率均低于2%，MTT测试显示即使在2mg/mL浓度下小鼠NIH-3T3成纤维细胞活性仍均高于80%。 （2）羧甲基壳聚糖-双醛海藻酸钠/没食子酸-铜(Ⅱ)复合水凝胶的制备及表征。选取直链型多糖海藻酸钠（SA），氧化后在OSA分子链上接枝DA得到多巴胺改性的氧化海藻酸钠（OSA-DA）。同时，CMC和甲基丙烯酸酐（MA）通过酰胺化反应得到双键羧甲基壳聚糖（CMC-MA）。通过OSA-DA醛基和CMC-MA氨基间动态可逆的希夫碱反应交联构建凝胶基体。GA-CuⅡ原位负载在基体中，经近紫外光照射后，不饱和双键交联形成具有互穿网络的OD-CM/GA-CuⅡ复合水凝胶。FT-IR、SEM、流变测试证明复合水凝胶通过多交联结构的成功制备。复合水凝胶具有超过4000%的溶胀度，具有维持皮肤长期湿润环境的优势。黏附测试表明复合水凝胶具备在不同材料上的黏附能力，最大猪皮黏附强度达到15kPa，能够牢牢贴合皮肤活动关节不脱落。自愈合测试证明复合水凝胶具有5min快速愈合的能力，互穿交联网络赋予了凝胶愈合后优良的韧性。平板菌落计数法和DPPH自由基清除法测试表明，负载GA-CuⅡ后，复合水凝胶对E.coli的杀灭率由92.85%提高至99.50%，对S.aureus的杀灭率由82.57%提高至99.46%，最大自由基清除率达到71.09%。
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