CN115252886B - 一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶的制备方法，该方法通过单宁酸‑铁的动态氧化还原，实现快速激活过硫酸铵生成羟基自由基所具有过氧化物酶活性，杀死细菌，而且可以促进甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚合，此外，本发明的方法结合利用单宁酸的消炎作用清除过量的活性氧，以及聚乙烯醇的增强水凝胶粘附性，赋予水凝胶敷料更高的力学性能。采用本发明的方法制备得到的水凝胶敷料，具有抗菌性、抗炎性、可注射性以及粘附性，可以清除过量的ROS，促进细菌感染的伤口愈合。

Description

一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法
技术领域
本发明属于敷料技术领域，具体涉及一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法。
背景技术
细菌感染是创面愈合最常见的问题，感染伤口可能出现不自主运动疼痛、代谢和免疫***紊乱，影响患者的生活质量，严重者甚至危及生命，细菌感染还可能会引起炎症，进一步影响创面愈合质量。
当下，许多抗菌材料，包括抗生素、金属和碳纳米材料(氧化铜、氧化锌、碳纳米管和石墨烯)被用于抗菌治疗。然而，这些材料容易造成微生物耐药性提高、重金属中毒、药物释放不匹配、不可生物降解性或细胞相容性不足等缺点，不利于临床应用。光热治疗(PTT)因其具有深层组织渗透、细胞毒性小、组织损伤低等优点而被认为是杀灭微生物的有效方法。然而目前针对细菌感染的伤口依然无法满足创面快速修复的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法。本发明的治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，通过向含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液中加入单宁酸、铁和过硫酸铵，静置反应制备得到自催化可注射水凝胶敷料，该敷料可充分利用TA-Fe的动态氧化还原，快速激活APS生成·OH杀死细菌。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括：向含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液中加入单宁酸、铁和过硫酸铵，得到敷料预备液，将所述敷料预备液于15～25℃静置1～20min，得到治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的接枝率为40％～50％；所述敷料预备液中单宁酸的质量百分含量为0.01％～0.04％，铁的质量百分含量为0.3％～1.2％，过硫酸铵的质量百分含量为0.02％～0.03％。
上述的一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸为甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚赖氨酸溶液于80～90℃温度条件下搅拌反应5～7h制备得到的甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸。
上述的一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚赖氨酸的摩尔比为(1～2)：1。
上述的一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述聚赖氨酸的分子量为4000。
上述的一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液为将甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸加入聚乙烯醇溶液中得到的含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液，所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量百分含量为5％～10％，所述含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液中甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的质量百分含量为10％。
上述的一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液中的聚乙烯醇分子量为90000。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明提供一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，通过向含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液中加入单宁酸、铁和过硫酸铵，静置反应制备得到自催化可注射水凝胶敷料，该敷料可充分利用TA-Fe的动态氧化还原，自催化快速激活APS生成·OH杀死细菌，同时促进聚赖氨酸双键聚合，催化水凝胶凝胶化。
2、作为优选，本发明包括甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸，改性后可以使聚赖氨酸实现原位交联，实现室温成胶，无需紫外线照射或热引发等外界刺激。
3、采用本发明的方法制备得到的水凝胶敷料具有粘附性、可注射性，能够抗炎、清除过量的ROS以及根除细菌，方便于临床应用。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述
附图说明
图1为实施例1制备的甲基丙烯酸改性聚赖氨酸的傅里叶变换红外光谱图。
图2为实施例1制备的水凝胶敷料的傅里叶变换红外光谱图。
图3为实施例1制备的水凝胶敷料的XPS图。
图4为实施例1制备的水凝胶敷料的扫描电镜图。
图5为实施例1制备的水凝胶敷料的可注射性能图。
图6为实施例1制备的水凝胶敷料的黏附性能图。
图7为实施例1制备的水凝胶敷料的抗菌性能图。
图8为实施例1制备的水凝胶敷料的光热性能图。
图9为实施例1制备的水凝胶敷料的类过氧化物酶性质图。
图10为实施例1制备的水凝胶敷料的抗氧化性能图。
具体实施方式
实施例1
本实例提供一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、90℃温度条件下，将聚乙烯醇(PVA)溶解于水中，至完全澄清，得到聚乙烯醇溶液；所述聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇(PVA)的质量百分含量为5％；所述聚乙烯醇(PVA)的数均分子量为90000；
步骤二、提供甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，具体包括：
步骤201、将聚赖氨酸(EPL)溶解在去离子水中，得到质量百分含量为10％的聚赖氨酸溶液；所述聚赖氨酸(EPL)的分子量为4000；
步骤202、80℃下，将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)加入所述聚赖氨酸溶液中，搅拌反应6h；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚赖氨酸的摩尔比为1：1；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的分子量为142；
步骤203、将步骤202反应后体系用透析袋过滤4天(透析袋截留分子量为1000)，每天更换3次透析水，透析完毕后冷冻干燥，得到甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)；甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的接枝率为40％；接枝率利用不同浓度下甲基丙烯酸缩水甘油酯的标准曲线与甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末的质量百分数之间的关系计算而来；所述冷冻干燥可以为在-80℃冷冻干燥3天；
步骤三、向步骤一所述聚乙烯醇溶液中，加入步骤二所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，搅拌至完全溶解，得到混合溶液Ⅰ；所述混合溶液Ⅰ中甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸(EPL-GMA)的质量百分含量为10％；
步骤四、向步骤三所述混合溶液Ⅰ中加入单宁酸(TA)、铁(Fe)和过硫酸铵(APS)，搅拌使混合均匀，得到敷料预备液；所述敷料预备液中，单宁酸(TA)的质量百分含量为0.02％，铁(Fe)的质量百分含量为0.6％，过硫酸铵(APS)的质量百分含量为0.02％；单宁酸(TA)的分子量为220，铁(Fe)的分子量为270，过硫酸铵(APS)的分子量为228；
步骤五、将步骤四所述敷料预备液在18℃静置5min，得到治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料(TFAEP)。
实施例2
本实例提供一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、95℃温度条件下，将聚乙烯醇(PVA)溶解于水中，至完全澄清，得到聚乙烯醇溶液；所述聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇(PVA)的质量百分含量为6％；所述聚乙烯醇(PVA)的数均分子量为90000；
步骤二、提供甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，具体包括：
步骤201、将聚赖氨酸(EPL)溶解在去离子水中，得到质量百分含量为10％的聚赖氨酸溶液；所述聚赖氨酸(EPL)的分子量为4000；
步骤202、85℃下，将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)加入所述聚赖氨酸溶液中，搅拌反应7h；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚赖氨酸的摩尔比为1.5：1；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的分子量为142；
步骤203、将步骤202反应后体系用透析袋过滤4天(透析袋截留分子量为1000)，每天更换3次透析水，透析完毕后冷冻干燥，得到甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)；甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的接枝率为45％；所述冷冻干燥可以为在-80℃冷冻干燥3天；
步骤三、向步骤一所述聚乙烯醇溶液中，加入步骤二所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，搅拌至完全溶解，得到混合溶液Ⅰ；所述混合溶液Ⅰ中甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸(EPL-GMA)的质量百分含量为10％；
步骤四、向步骤三所述混合溶液Ⅰ中加入单宁酸(TA)、铁(Fe)和过硫酸铵(APS)，搅拌使混合均匀，得到敷料预备液；所述敷料预备液中，单宁酸(TA)的质量百分含量为0.03％，铁(Fe)的质量百分含量为0.9％，过硫酸铵(APS)的质量百分含量为0.022％；单宁酸(TA)的分子量为220，铁(Fe)的分子量为270，过硫酸铵(APS)的分子量为228；
步骤五、将步骤四所述敷料预备液在20℃静置10min，得到治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料(TFAEP)。
本实施例的水凝胶敷料性能与实施例1基本相同。
实施例3
本实例提供一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、100℃温度条件下，将聚乙烯醇(PVA)溶解于水中，至完全澄清，得到聚乙烯醇溶液；所述聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇(PVA)的质量百分含量为7％；所述聚乙烯醇(PVA)的数均分子量为100000；
步骤二、提供甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，具体包括：
步骤201、将聚赖氨酸(EPL)溶解在去离子水中，得到质量百分含量为10％的聚赖氨酸溶液；所述聚赖氨酸(EPL)的分子量为4000；
步骤202、90℃下，将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)加入所述聚赖氨酸溶液中，搅拌反应5h；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚赖氨酸的摩尔比为2：1；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的分子量为142；
步骤203、将步骤202反应后体系用透析袋过滤4天(透析袋截留分子量为1000)，每天更换3次透析水，透析完毕后冷冻干燥，得到甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)；甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的接枝率为50％；所述冷冻干燥可以为在-80℃冷冻干燥3天；
步骤三、向步骤一所述聚乙烯醇溶液中，加入步骤二所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，搅拌至完全溶解，得到混合溶液Ⅰ；所述混合溶液Ⅰ中甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸(EPL-GMA)的质量百分含量为10％；
步骤四、向步骤三所述混合溶液Ⅰ中加入单宁酸(TA)、铁(Fe)和过硫酸铵(APS)，搅拌使混合均匀，得到敷料预备液；所述敷料预备液中，单宁酸(TA)的质量百分含量为0.04％，铁(Fe)的质量百分含量为1.2％，过硫酸铵(APS)的质量百分含量为0.024％；单宁酸(TA)的分子量为220，铁(Fe)的分子量为270，过硫酸铵(APS)的分子量为228；
步骤五、将步骤四所述敷料预备液在22℃静置1min，得到治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料(TFAEP)。
本实施例的水凝胶敷料性能与实施例1基本相同。
实施例4
本实例提供一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、80℃温度条件下，将聚乙烯醇(PVA)溶解于水中，至完全澄清，得到聚乙烯醇溶液；所述聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇(PVA)的质量百分含量为8％；所述聚乙烯醇(PVA)的数均分子量为100000；
步骤二、提供甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，具体包括：
步骤201、将聚赖氨酸(EPL)溶解在去离子水中，得到质量百分含量为10％的聚赖氨酸溶液；所述聚赖氨酸(EPL)的分子量为4000；
步骤202、83℃下，将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)加入所述聚赖氨酸溶液中，搅拌反应6h；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚赖氨酸的摩尔比为1：1；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的分子量为142；
步骤203、将步骤202反应后体系用透析袋过滤4天(透析袋截留分子量为1000)，每天更换3次透析水，透析完毕后冷冻干燥，得到甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)；甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的接枝率为40％；所述冷冻干燥可以为在-80℃冷冻干燥3天；
步骤三、向步骤一所述聚乙烯醇溶液中，加入步骤二所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，搅拌至完全溶解，得到混合溶液Ⅰ；所述混合溶液Ⅰ中甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸(EPL-GMA)的质量百分含量为10％；
步骤四、向步骤三所述混合溶液Ⅰ中加入单宁酸(TA)、铁(Fe)和过硫酸铵(APS)，搅拌使混合均匀，得到敷料预备液；所述敷料预备液中，单宁酸(TA)的质量百分含量为0.025％，铁(Fe)的质量百分含量为0.75％，过硫酸铵(APS)的质量百分含量为0.026％；单宁酸(TA)的分子量为220，铁(Fe)的分子量为270，过硫酸铵(APS)的分子量为228；
步骤五、将步骤四所述敷料预备液在25℃静置15min，得到治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料(TFAEP)。
本实施例的水凝胶敷料性能与实施例1基本相同。
实施例5
本实例提供一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、83℃温度条件下，将聚乙烯醇(PVA)溶解于水中，至完全澄清，得到聚乙烯醇溶液；所述聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇(PVA)的质量百分含量为9％；所述聚乙烯醇(PVA)的数均分子量为90000；
步骤二、提供甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，具体包括：
步骤201、将聚赖氨酸(EPL)溶解在去离子水中，得到质量百分含量为10％的聚赖氨酸溶液；所述聚赖氨酸(EPL)的分子量为4000；
步骤202、88℃下，将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)加入所述聚赖氨酸溶液中，搅拌反应7h；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚赖氨酸的摩尔比为1.5：1；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的分子量为142；
步骤203、将步骤202反应后体系用透析袋过滤4天(透析袋截留分子量为1000)，每天更换3次透析水，透析完毕后冷冻干燥，得到甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)；甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的接枝率为45％；所述冷冻干燥可以为在-80℃冷冻干燥3天；
步骤三、向步骤一所述聚乙烯醇溶液中，加入步骤二所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，搅拌至完全溶解，得到混合溶液Ⅰ；所述混合溶液Ⅰ中甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸(EPL-GMA)的质量百分含量为10％；
步骤四、向步骤三所述混合溶液Ⅰ中加入单宁酸(TA)、铁(Fe)和过硫酸铵(APS)，搅拌使混合均匀，得到敷料预备液；所述敷料预备液中，单宁酸(TA)的质量百分含量为0.035％，铁(Fe)的质量百分含量为1.05％，过硫酸铵(APS)的质量百分含量为0.028％；单宁酸(TA)的分子量为220，铁(Fe)的分子量为270，过硫酸铵(APS)的分子量为228；
步骤五、将步骤四所述敷料预备液在15℃静置3min，得到治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料(TFAEP)。
本实施例的水凝胶敷料性能与实施例1基本相同。
实施例6
本实例提供一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、88℃温度条件下，将聚乙烯醇(PVA)溶解于水中，至完全澄清，得到聚乙烯醇溶液；所述聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇(PVA)的质量百分含量为10％；所述聚乙烯醇(PVA)的数均分子量为100000；
步骤二、提供甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，具体包括：
步骤201、将聚赖氨酸(EPL)溶解在去离子水中，得到质量百分含量为10％的聚赖氨酸溶液；所述聚赖氨酸(EPL)的分子量为4000；
步骤202、80℃下，将甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)加入所述聚赖氨酸溶液中，搅拌反应5h；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚赖氨酸的摩尔比为2：1；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的分子量为142；
步骤203、将步骤202反应后体系用透析袋过滤4天(透析袋截留分子量为1000)，每天更换3次透析水，透析完毕后冷冻干燥，得到甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)；甲基酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的接枝率为50％；所述冷冻干燥可以为在-80℃冷冻干燥3天；
步骤三、向步骤一所述聚乙烯醇溶液中，加入步骤二所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸粉末(EPL-GMA)，搅拌至完全溶解，得到混合溶液Ⅰ；所述混合溶液Ⅰ中甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸(EPL-GMA)的质量百分含量为10％；
步骤四、向步骤三所述混合溶液Ⅰ中加入单宁酸(TA)、铁(Fe)和过硫酸铵(APS)，搅拌使混合均匀，得到敷料预备液；所述敷料预备液中，单宁酸(TA)的质量百分含量为0.01％，铁(Fe)的质量百分含量为0.3％，过硫酸铵(APS)的质量百分含量为0.03％；单宁酸(TA)的分子量为220，铁(Fe)的分子量为270，过硫酸铵(APS)的分子量为228；
步骤五、将步骤四所述敷料预备液在16℃静置20min，得到治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料(TFAEP)。
本实施例的水凝胶敷料性能与实施例1基本相同。
性能评价
图1为实施例1制备的甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸(EPL-GMA)的傅里叶变换红外光谱，由图1可知，802cm-1处的特征峰归属于GMA中甲基丙烯酸酯乙烯基的CH2拉伸，1644cm-1处的特征峰归属于C＝C基团，表明甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的成功合成。
图2为实施例1制备的水凝胶敷料(TFAEP)的傅里叶变换红外光谱，由2可知。出现在3276cm-1和3268cm-1处的宽强吸收带分别归属于PVA和TA的羟基对称伸缩振动，而水凝胶敷料(TFAEP)的-OH伸缩峰移到了较低峰位的3253cm-1，吸收带向低波数的显著转移，表明PVA和TA之间形成了更强的氢键，证明本发明的水凝胶的成功合成。
图3为实施例1制备的水凝胶敷料(TFAEP)的XPS。图3a显示，TA分子中O-C的含量远高于O＝C，图3b显示，随着Fe3+的引入，C＝O基团的含量明显增加，说明Fe3+促进了TA的邻苯二酚基团被氧化为半醌/醌基团；图3c中Fe 2p峰光谱表明，Fe3+被还原为Fe2+，证明本发明的水凝胶的成功合成。
图4为实施1制备的水凝胶敷料(TFAEP)的扫描电镜图，由图4可知，本发明的水凝胶孔径结构均匀致密。
图5为实施例1制备的水凝胶敷料(TFAEP)的可注射性能图，由图5可知，本发明的水凝胶具备良好的可注射性，有望在临床应用中注射于创面处可填满整个创面。
图6为实施例1制备的水凝胶敷料(TFAEP)的黏附性能图，其中6a是水凝胶对塑料的黏附图示，6b是对玻璃的黏附图示，6c是对钢铁的黏附示意图，表明本发明的水凝胶材料具有良好的黏附性。
图7为实施例1制备的水凝胶敷料(TFAEP)的抗菌性能图，抗菌性能的评价方法包括：将细菌悬浮液(107CFU/mL)分成5组，每组1ml，第一组作为空白对照组，向其余四组中分别施加TFAEP水凝胶敷料、TFAEP水凝胶敷料+H2O2、TFAEP水凝胶敷料+NIR和TFAEP水凝胶敷料+NIR+H2O2，孵育30分钟，将100μl稀释的细菌悬浮液涂布在琼脂培养皿上，37℃孵育24小时，观察菌落数计算细菌存活率。NIR组中的水凝胶敷料为在808nm(1.0W/cm2)的辐照下10分钟暴露后的水凝胶敷料。利用imagej软件进行平板计数，确定水凝胶借助光热及过氧化物酶活性的抗菌能力。通过将所得到的细菌悬浮液用酶标仪测定600nm处的光密度(OD)，计算存活率＝(OD试样-OD空白)/(OD对照-OD空白)。根据图7可知，与control组相比，水凝胶敷料的抗菌活性明显提高，这可能源自EPLMA和TA的固有性质；含有TFAEP水凝胶敷料和H2O2组中的活性提高可能基于进一步结合了类POD活性。TFAEP+NIR组的抗菌能力明显增强，表明TFAEP与近红外可以协同作用，进一步提高杀菌效果。TFAEP+NIR+H2O2组均无细菌，这是由于PTT、POD类活性以及水凝胶敷料中单宁酸和聚赖氨酸的综合作用，均能杀灭微生物，表明本发明的水凝胶敷料具有良好的抗菌能力。
图8为实施例1制备的水凝胶敷料(TFAEP)的光热性能图，光热性能的测试方法包括：将样品置于1mL超纯水中，用808nm近红外激光器照射，每30s记录一次溶液温度，结果如图8所示。由图8a可知，随着敷料中Fe含量的增大，溶液温度随之增大，表明本发明的水凝胶敷料具有优异的光热转化能力；由图8b可知，随激光功率的增大，溶液温度随之增大。图8c为5次激光开关循环测试条件下的光热性能图，表明本发明的水凝胶敷料(TFAEP)具有良好的光热转化能力；图8a中不同Fe含量水凝胶敷料制备方法与实施例1基本一致，仅对应调整步骤四中铁(Fe)添加量。
图9为实施例1制备的水凝胶敷料(TFAEP)的类过氧化物酶性能图，类过氧化物酶性能利用磷酸盐缓冲盐水(PBS)溶液(pH＝4.0)中，将3,3,5,5-四甲基联苯胺(TMB)氧化为oxTMB的能力来评估。具体测试方法包括：将水凝胶敷料置于含H2O2的TMB溶液和不含H2O2的TMB溶液中，至预设时间，利用紫外-可见吸光度测定oxTMB在652nm处的显色反应。根据图9可见，该吸光度随铁离子浓度、温度和pH而变化，表明水凝胶敷料(TFAEP)具有良好的类过氧化物酶活性。
图10为实施例1制备的水凝胶敷料(TFAEP)的抗氧化性能图，抗氧化性能测试方法包括：将水凝胶浸泡在DPPH溶液中，室温下放置20min，吸取上清液测定全波长扫描曲线并获取其在517nm处的吸光度，获得DPPH清除实验测试效果。将3mg的PTIO粉末溶于20mL水中，加入水凝胶在37℃水浴下反应2h，取上清液测定全波长扫描曲线并获取其在557nm处的吸光度，获得PTIO清除实验测试结果。由图10可知，本发明的水凝胶可以有效清除RNS和ROS，表明水凝胶敷料具有良好的抗氧化性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，包括：向含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液中加入单宁酸、铁和过硫酸铵，得到敷料预备液，将所述敷料预备液于15～25℃静置1～20min，得到治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的接枝率为40％～50％；所述敷料预备液中单宁酸的质量百分含量为0.01％～0.04％，铁的质量百分含量为0.3％～1.2％，过硫酸铵的质量百分含量为0.02％～0.03％；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸为甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚赖氨酸溶液于80～90℃温度条件下搅拌反应5～7h制备得到的甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸；所述甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚赖氨酸的摩尔比为(1～2)：1。
2.根据权利要求1所述的一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述聚赖氨酸的分子量为4000。
3.根据权利要求1所述的一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液为将甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸加入聚乙烯醇溶液中得到的含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液，所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质量百分含量为5％～10％，所述含有甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的聚乙烯醇溶液中甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚赖氨酸的质量百分含量为10％。
4.根据权利要求3所述的一种治疗细菌感染的自催化可注射水凝胶敷料的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇溶液中的聚乙烯醇分子量为90000。
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