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第42卷第7期              吴 迪，王 萍，雷       晨，等. 负载抗菌多肽温敏水凝胶的制备及性能研究［J］.
                  2022年7月                     南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（7）：957-964                        ·963 ·


                则，传统的敷料通常不能完全填充并附着于伤口表                            1 063 cm 。这是由于含—OH的纤维素中会自发形
                                                                          -1
                面 ［14］ ，而温敏水凝胶作为新型医用伤口敷料，在室                       成氢键，从而影响C—O—C在此处的吸收峰位和峰
                温下能够保持可流动的溶胶状态以方便给药，在达                            形。在加入甘油后，可见 HA2/HPMC7/甘油 20的光谱
                到人体生理温度后能够迅速转变成不可流动的凝                             相比HA2/HPMC7/甘油 0在3 200~3 500 cm 处出现多
                                                                                                      -1
                胶，以维持药效。为了实现这一目标，本研究的第                            个—OH 的伸缩振动峰，与甘油在此波段的图谱相
                一步就是制备在37 ℃下能够快速发生溶胶⁃凝胶相                          似，此处主要体现了甘油羟基官能团的振动特征，
                转变的温敏水凝胶。试管倒置法结果显示，随着                             且对比甘油原料来看，产物中—OH 峰的强度并未
                HA和甘油含量的增加，Tgel均呈下降趋势，同时凝胶                        发生明显改变，说明—OH 并未参与反应。因此可
                化速度加快，在 HA 和甘油的含量分别达到 2%和                         以确定HA2/HPMC7/甘油 20温敏水凝胶的混合过程为
                20%时，水凝胶能够在 35 ℃下更快发生凝胶化。                         物理交联。

                HA和甘油对水凝胶Tgel的影响可能是它们与HPMC                            良好的生物相容性和抗菌性能是温敏水凝胶
                竞争水分子的结果。作为主要的温敏成分，在低温                            敷料在临床应用中必备的特征，CCK⁃8 结果显示
                时，HPMC的亲水基团与水分子相互作用产生氢键，                          HA2/HPMC7/甘油 20⁃FP水凝胶对L929细胞没有毒性，
                氢键将 HPMC 包围形成一个类似“笼状”的结构，此                        主要得益于 HA 良好的生物相容性。HA 广泛存在
                时体系为可流动的溶胶状态；随着温度的增加，氢键                           于结缔组织的细胞外基质中，在维持组织构造方面
                吸收热量逐渐断裂，“笼状结构”被破坏，内部的疏水                          发挥着重要作用        ［18］ 。此外，HA 还能够被特定的细
                基团暴露并聚集在一起，从而形成水凝胶析出                      ［15］ 。  胞受体识别，从而调节细胞增殖、分化，调控免疫反
                由于甘油比 HPMC 对水的亲和力更大，甘油浓度的                         应、血管生成和组织愈合过程等               ［22］ 。细菌生长曲线
                增加减少了与 HPMC 结合的水分子，因此用于断裂                         和活/死细菌染色结果显示，在搭载了 FP 后，HA2/
                HPMC 分子上的氢键所需的热量减少，凝胶温度降                          HPMC7/甘油 20水凝胶对E. coli显示出明显的抗菌效
                低 ［11］ 。而 HA 由于具有独特的流变学特性，在溶液                     果，这主要归因于FP优异的抗菌性能                ［23-24］ 。由于FP
                中，其长分子链交织形成无规则的卷曲柱状结构，                            表面带正电荷，而微生物膜表面为负电荷，因此 FP
                这种柱状结构的内侧含有大量羟基，羟基也可与水                            能够通过静电作用吸附到细菌细胞膜表面，这是其
                分子结合形成氢键，从而进一步加速了 HPMC 分子                         抗菌作用的第一步         ［25］ ，当达到一定的阈值浓度后，
                的去水化，降低了溶胶⁃凝胶转变温度                ［16-17］ 。在确定     FP 能够渗透细菌细胞膜，并与基因组的 DNA 结合
                了水凝胶的最佳配比后，采用流变仪分析了 HA2/                          来抑制细菌 DNA 的合成，从而起到抗菌抑菌的作
                HPMC7/甘油 20水凝胶的 G′和 G″与温度的关系。在                    用 ［23］ 。在小鼠全层皮肤缺损模型中，我们进一步评
                起始阶段，G″占主导地位，此时体系表现出与溶胶                           估了水凝胶促进创伤愈合的效果。结果显示，相较
                状态相对应的黏性流体行为，随着温度升高，G′超                           于对照组而言，HA2/HPMC7/甘油 20⁃FP水凝胶显示出
                过 G″，两条曲线相交，表明体系从溶胶状态转变为                          了明显的创面修复和皮肤再生优势，这主要归因于
                凝胶状态。在凝胶点之后，G′的增长速度明显快于                           FP 优异的抗菌性能和 HA 的生物相容性的协同作
                                                                                                         ［26］
                G″，此时该体系表现出以弹性占主导地位的凝胶状                           用，以及水凝胶敷料为伤口提供的湿润环境 。
                态 ［18］ ，表明 HA2/HPMC7/甘油 20水凝胶具有稳定的温                   综上所述，HA2/HPMC7/甘油 20⁃FP温敏水凝胶具
                敏特性。                                              有稳定的温敏性，多孔径的三维网络状结构和良好
                    一般来说，通过化学交联产生的水凝胶往往具                          的生物相容性，对E. coli能够产生显著的抑菌作用，
                备更稳定的理化性能，但化学交联需要加入一些催                            并且具有促进皮肤创伤修复的能力，提示 HA2/
                化剂和有机溶剂，容易产生细胞毒性                  ［19］ 。红外光       HPMC7/甘油 20⁃FP 温敏水凝胶可能在医用创伤敷料
                谱可通过监测化合物分子间的相互作用和可能的                             领域具有潜在优势。
                键类型来分析是否有化学反应发生                  ［20］ 。HPMC 和    ［参考文献］
                HA 的主要官能团为—COOH 和—OH，若发生反应
                                                                 ［1］ RIZZO F，KEHR N S. Recent advances in injectable hy⁃
                则会形成酯键      ［21］ ，从而在1 000~1 200 cm 形成新的
                                                    -1
                                                                       drogels for controlled and local drug delivery［J］. Adv
                C—O—C 吸收峰，但对比样品的红外光谱图，HA2/
                                                                       Healthc Mater，2021，10（1）：e2001341
                HPMC7/甘油 0 并未在该波段形成新的吸收峰，其                       ［2］ LE T M D，DUONG H T T，THAMBI T，et al. Bioinspired
                                                           -1
                主要变化是原有吸收峰位的偏移，即 1 068 cm →                            pH ⁃ and temperature ⁃ responsive injectable adhesive hy⁃
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