Page 62 - 南京医科大学学报自然科学版
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第42卷第7期
·958 · 南 京 医 科 大 学 学 报 2022年7月
水凝胶是一种基于亲水性聚合物的交联网络, 和大肠杆菌(ATCC25922)来自江苏省口腔疾病研究
可通过亲水性高分子化学交联或物理交联相互作 重点实验室样本库。SPF 级 6 周龄 Balb/c 小鼠,雄
用形成。因具有独特的水溶胀行为(在水中溶胀而 性,18~20 g,购自南京医科大学繁育中心,生产许可
不溶解)以及良好的生物相容性 ,水凝胶逐渐成为 证:SCXK(苏)2021⁃0001。本实验符合3R原则并通
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一种新兴的医用创面敷料。同传统敷料相比,水凝 过了南京医科大学实验动物福利伦理委员会审查,
胶能够吸收组织渗出物,保持创面湿润,可避免在 项目伦理审查批准号:IACUC⁃2011056。
更换敷料时发生黏连 。此外,通过功能整合或结 1.2 方法
[2]
构设计,水凝胶可被赋予各种优异的性能,如通过 1.2.1 温敏水凝胶的制备
负载抗菌多肽(antimicrobial peptide,AMP)等抗菌材 取所需体积的去离子水加热至 80 ℃,加入
料来实现高效抗菌,搭载生长因子或抗炎药物来缓 HPMC 粉末,混匀后持续搅拌 30 min,在 4 ℃下静置
[3]
解炎症等,进而在创面愈合过程中发挥关键作用 。 过夜,得到 7%(W/V)的 HPMC 溶液。在室温下通过
透明质酸(hyaluronic acid,HA)作为一种聚阴离子 去离子水溶解 HA 来制备 HA 溶液,并用 0.22 μm 的
线性黏多糖,因其具有独特的生物相容性、保水性 滤菌器过滤灭菌。将HA与HPMC 溶液以不同比例
和流变特性而被用于制造水凝胶 [4-5] ,然而,由于HA 混合并搅拌均匀,在4 ℃下平衡24 h,得到HA/HPMC
良好的亲水性,如果单独作为药物载体,则易快速 水凝胶前体溶液。再向溶液中逐滴滴加一定量的
降解和扩散,因此,通常对HA进行交联以获得稳定 甘油,缓慢搅拌至均匀,得到一系列不同配比的
性更好的水凝胶 [6-7] 。 HA/HPMC/甘油温敏水凝胶。
羟丙基甲基纤维素(hydroxypropyl methylcellu⁃ 1.2.2 水凝胶的凝胶化温度(gelation temperature,
lose,HPMC)是一种纤维素衍生的温敏性亲水聚合 Tgel )及凝胶时间的测定
[12]
物,由于其具有无毒、低成本、高溶胀性和表面活性 使用“试管倒置法” 研究样品的 Tgel及凝胶时
等优越性能,已被作为辅料广泛应用于膜剂、片剂、 间。取配制好的样品于玻璃试管中,置于恒温水浴
[8]
软膏等药品中 。更重要的是,HPMC 具备温敏特 锅中,每隔 10 min 取出试管,将其倒置以观察水凝
性,基于 HPMC 的水凝胶能够根据环境温度的变化 胶是否流动,如果流动则以1 ℃的速率继续升温,若
[9]
发生溶胶⁃凝胶相转变 ,因此有利于临床上微创给 不流动则将此温度定义为水凝胶的Tgel [13] 。确定Tgel
药和填充不规则的皮肤缺损。尽管HPMC自身的相 后,在 37 ℃下测量各组水凝胶的凝胶时间,凝胶时
转变温度远高于体温(60 ℃以上),但可通过添加一 间记为各组样品不流动的时间点。以人体生理温
些盐类或小分子醇调节其相转变温度 [10] 。甘油作 度为评价指标,筛选出水凝胶的最佳配比。
为一种多元醇,可以通过从聚合物链的水合鞘中去 1.2.3 流变性能测试
除水分来降低HPMC体系的相转变温度 。 采用 HAAKE MARS4 流变仪对最佳配比下的
[11]
本文以HA、HPMC和甘油为水凝胶基材制备温 HA/HPMC/甘油体系进行流变性能的检测。取适量
敏水凝胶,将抗菌多肽⁃芬母多肽(Funme peptide, 溶液放置在直径为40 mm、间隙为0.5 mm 的平行板
FP)作为核心抗菌成分进行包载,通过研究其理化 上,温度范围设定为 20~80 ℃。在逐步加热过程中
性能、生物相容性和抗菌性能,以及对小鼠皮肤创 测定水凝胶的储能模量(storage modulus,G′)和损耗
面愈合的作用,为后期将该温敏水凝胶用于医用创 模量(loss modulus,G″)与温度之间的关系。
伤敷料奠定研究基础。 1.2.4 红外光谱表征
傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infra⁃
1 材料和方法
red spectroscopy,FTIR)通过表征化合物之间可能
1.1 材料 的键类型来评估水凝胶的成分。将最佳配比下的
HPMC(甲氧基:28%~30%,羟基:7%~12%, HA/HPMC/甘油水凝胶干燥后研磨成细粉,再与溴
6 mPa·s)上海凛恩科技发展有限公司;HA(分子量 化钾(KBr)混合制成研磨压片,利用红外光谱仪测
100 000~200 000),上海麦克林生化科技有限公司; 试并记录样品的红外光谱,测试波数范围为 500~
FP(纯度 > 95%),江苏吉锐生物技术有限公司;其 4 000 cm ,分辨率为4 cm 。
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他试剂均为分析纯。 1.2.5 水凝胶的微观结构表征
实验中使用的小鼠上皮样成纤维细胞(L929) 通过扫描电子显微镜(scanning electron micro⁃