一种含硒胶原水凝胶及其制备方法和应用

本发明涉及水凝胶及其制备，尤其涉及一种含硒胶原水凝胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、高分子水凝胶拥有三维贯通网状结构，可大量锁存水分，理化结构与人体软组织高度相似，兼具优异生物相容性、可降解性、多孔渗透性能，在皮肤创面敷料、组织工程支架、局部药物缓释载体等医用领域是核心研究材料。其中光交联型水凝胶因可原位成型、成型速度可控、形貌易定制，成为创伤修复领域主流开发方向。

2、目前，光交联医用水凝胶的两大主流原料体系分别为多糖类（壳聚糖、羧甲基壳聚糖等化学改性合成多糖）和蛋白类（陆生动物胶原）。多糖类生物水溶性好、具备基础抑菌、促愈合能力，但属于人工化学改性高分子，缺少天然细胞调控活性；牛、猪等陆生动物胶原生物亲和性更佳，但存在异种蛋白免疫排斥、疫病安全风险等短板。

3、海参体壁富含i型天然胶原蛋白，属于海洋源性蛋白，相较于陆生胶原免疫原性显著降低，同时自带抗氧化、促细胞增殖的天然生物活性，是制备创面修复水凝胶的理想天然基材。但如何利用这种海洋源性i型天然胶原蛋白来制备满足活动部位创面临床复合需求的水凝胶产品，现有技术未见相关报道。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种能够满足活动部位创面临床复合需求的含硒胶原水凝胶及其制备方法和应用，为解决现有技术存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益选择或创造条件。

2、为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

3、一种含硒胶原水凝胶的制备方法，其步骤如下：1）以海洋源性i型天然胶原为基础原料获得完整保留胶原三螺旋结构的胶原蛋白；2）通过甲基丙烯酸酐对提取的完整保留三维螺旋结构的胶原进行酰胺化改性，在分子链引入碳碳双键得到胶原甲基丙烯酰化前驱体；3）通过接枝反应将带有有机硒官能团的功能分子共价固定于胶原甲基丙烯酰化前驱体，并在胶原甲基丙烯酰化前驱体上静电吸附抗生素，实现抗氧化、抗菌双活性组分分子层面固定；4）将胶原甲基丙烯酰化前驱体配制前驱体溶液，加入光引发剂，光交联得到共价接枝有机硒、静电负载抗生素的复合水凝胶。

4、在一些实施方式中，海洋源性i型天然胶原为小疣刺参体壁i型胶原、仿刺参体壁i型胶原、梅花参体壁i型胶原，鱼皮i型胶原或鱿鱼皮i型胶原。

5、在一些实施方式中，带有有机硒官能团的功能分子为硒代蛋氨酸、硒代半胱或有机硒多糖。

6、在一些实施方式中，所述接枝反应为硫醇-烯点击反应、酰胺化反应或迈克尔加成反应。

7、在一些实施方式中，所述抗生素替换为水凝胶成型后浸泡载入，将成型水凝胶浸泡于抗生素水溶液，室温避光浸泡1-2h，依靠水凝胶多孔网络吸附与静电作用载入抗生素。

8、在一些实施方式中，通过接枝反应将带有有机硒官能团的功能分子共价固定于胶原甲基丙烯酰化前驱体colma时，包括对功能分子进行甲基丙烯酰化处理得到甲基丙烯酰化有机硒，甲基丙烯酰化有机硒共价接枝于胶原甲基丙烯酰化前驱体colma的双键位点。

9、在一些实施方式中，甲基丙烯酰化有机硒为甲基丙烯酰化硒代蛋氨酸。

10、在一些实施方式中，完整保留胶原三螺旋结构的胶原蛋白在sds-page电泳检测时具有典型i型胶原α、β特征条带。

11、另一方面，本发明还提供一种含硒胶原水凝胶，其利用如上所述的一种含硒胶原水凝胶的制备方法制得。

12、另一方面，本发明还提供如上所述的一种含硒胶原水凝胶在皮肤感染敷料或组织工程支架上的应用。

13、本发明采用如上技术方案，至少具有如下的优点及有益效果：本发明制得的复合水凝胶共价接枝有机硒、静电负载抗生素的，且具备宽线性粘弹区间，低应变下储能模量远高于损耗模量，材料以弹性为主，形变后可快速恢复，且兼具低免疫特性+有机硒、抗生素双活性+低毒特性，满足活动部位创面修复的临床复合需求。

14、相较于现有的壳聚糖光交联敷料、陆生胶原敷料，本发明依托海洋源性i型天然胶原的低免疫特性+有机硒、抗生素双活性共价协同改性+低毒光交联三重独有优势，原料属于水产加工副产物资源化利用，兼具环保与医用双重价值，市场差异化竞争力突出。

15、本发明的一些其他有益效果将在后面的描述中变得更为明显或通过实践了解到。

1.一种含硒胶原水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种含硒胶原水凝胶的制备方法，其特征在于，海洋源性i型天然胶原为小疣刺参体壁i型胶原、仿刺参体壁i型胶原、梅花参体壁i型胶原、鱼皮i型胶原或鱿鱼皮i型胶原。

3.根据权利要求1所述的一种含硒胶原水凝胶的制备方法，其特征在于，带有有机硒官能团的功能分子为硒代蛋氨酸、硒代半胱或有机硒多糖。

4.根据权利要求1所述的一种含硒胶原水凝胶的制备方法，其特征在于，所述接枝反应为硫醇-烯点击反应、酰胺化反应或迈克尔加成反应。

5.根据权利要求1所述的一种含硒胶原水凝胶的制备方法，其特征在于，所述抗生素替换为水凝胶成型后浸泡载入，将成型水凝胶浸泡于抗生素水溶液，室温避光浸泡1-2h，依靠水凝胶多孔网络吸附与静电作用载入抗生素。

6.根据权利要求1所述的一种含硒胶原水凝胶的制备方法，其特征在于，通过接枝反应将带有有机硒官能团的功能分子共价固定于胶原甲基丙烯酰化前驱体colma时，包括对功能分子进行甲基丙烯酰化处理得到甲基丙烯酰化有机硒，甲基丙烯酰化有机硒共价接枝于胶原甲基丙烯酰化前驱体colma的双键位点。

7.根据权利要求6所述的一种含硒胶原水凝胶的制备方法，其特征在于，甲基丙烯酰化有机硒为甲基丙烯酰化硒代蛋氨酸。

8.根据权利要求1所述的一种含硒胶原水凝胶的制备方法，其特征在于，完整保留胶原三螺旋结构的胶原蛋白在sds-page电泳检测时具有典型i型胶原α、β特征条带。

9.一种含硒胶原水凝胶，其特征在于，利用如权利要求1-8中任意一项所述的一种含硒胶原水凝胶的制备方法制得。

10.如权利要求9所述的一种含硒胶原水凝胶在皮肤感染敷料或组织工程支架上的应用。