本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料，具體涉及一種用于抑制創(chuàng)面瘢痕形成的水凝膠敷料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、皮膚作為人體的第一道屏障，起著重要的防御外界傷害的作用。當(dāng)皮膚受到外傷、切割傷、燒傷、燙傷、皮膚感染、外科手術(shù)等創(chuàng)傷時(shí)，如果不進(jìn)行干預(yù)，傷口自然愈合過程可能會(huì)導(dǎo)致瘢痕形成。當(dāng)瘢痕生長(zhǎng)超過一定的限度，就會(huì)發(fā)生各種并發(fā)癥，如外形的破壞、組織功能的喪失、運(yùn)動(dòng)受限、嚴(yán)重的心理痛苦等，給患者帶來巨大的肉體痛苦和精神痛苦。所以，有必要在傷口愈合階段進(jìn)行干預(yù)，預(yù)防瘢痕的形成或減輕其影響。已知的具有抑制瘢痕形成功能的藥物包括硅酮類藥物、激素藥物、中藥外用制劑等。硅酮類藥物是臨床應(yīng)用較多的一類藥物，可有效改善瘢痕的外觀和降低增生性瘢痕的發(fā)生率，但該類藥物容易引起皮膚浸漬、皮膚瘙癢、皮炎等并發(fā)癥。中藥制劑如積雪苷霜軟膏等，具有消腫解毒、祛濕止癢的功效，對(duì)新生和舊疤痕都有作用，但中藥制劑見效較慢。而糖皮質(zhì)激素等激素藥物雖然具有減少疤痕的功能，但可能會(huì)產(chǎn)生骨質(zhì)疏松癥等副作用。因此，迫切需要開發(fā)新的無傷口瘢痕愈合的策略來改善現(xiàn)狀。

2、水凝膠是一種具有三維微觀結(jié)構(gòu)的柔軟而濕潤(rùn)的聚合物，由于其具有優(yōu)異的生物相容性、生物降解性、保濕性能和藥物負(fù)載能力，使其成為組織修復(fù)的理想選擇。殼聚糖(cs)和海藻酸鈉(sa)由于其具有抗菌，止血和促進(jìn)細(xì)胞增殖的功能，可加速傷口愈合并預(yù)防感染，因此被廣泛應(yīng)用于傷口敷料的開發(fā)。雙基水凝膠也可以作為一種藥物傳遞系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特性允許精確控制藥物釋放，實(shí)現(xiàn)持續(xù)和有效的治療效果。

3、三氧化二砷(ato)是傳統(tǒng)中藥砒霜的活性成分。作為最古老的毒藥之一，ato因?qū)Ο懠?、黑死病、潰瘍、癌癥以及白血病等惡性疾病具有顯著治療效果而備受關(guān)注。砒霜在中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中有著悠久的應(yīng)用歷史，明朝李時(shí)珍《本草綱目》中記載使用砒石治療各種化膿性疾病和結(jié)核性疾病。并且ato也是我國(guó)自主發(fā)明的、世界首創(chuàng)的治療急性早幼粒細(xì)胞白血病(apl)的特效藥物。直到1995年，ato被美國(guó)食品和藥物管理局(fda)批準(zhǔn)用于治療apl患者，逐漸在全球范圍內(nèi)得到應(yīng)用和推廣?，F(xiàn)有研究表明，ato可以調(diào)節(jié)血管平滑肌細(xì)胞從合成表型向收縮表型的轉(zhuǎn)變，從而影響新生內(nèi)膜的形成；并且yap1信號(hào)通路參與了這一過程的機(jī)制。yap和pdz結(jié)合基序(taz)在調(diào)節(jié)器官大小和組織再生等多種生物學(xué)功能中發(fā)揮重要作用，通過hippo信號(hào)通路響應(yīng)各種內(nèi)外信號(hào)。而ato可有效抑制yap/taz活性，從而賦予ato作為抗纖維化劑促進(jìn)無疤痕傷口愈合的潛力。值得注意的是，雖然抑制yap/taz信號(hào)可以減少組織纖維化和瘢痕形成，但廣泛抑制yap/taz可能會(huì)導(dǎo)致很大的副作用，并阻礙傷口的再上皮化。因此，局部應(yīng)用ato治療無疤痕傷口修復(fù)合適方法的探索是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于制備抗瘢痕水凝膠敷料的組合物，本發(fā)明采用三氧化二砷、殼聚糖和海藻酸鈉的組合用于傷口治療，可有效抑制創(chuàng)面瘢痕的形成。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、用于制備抗瘢痕水凝膠敷料的組合物，所述組合物由三氧化二砷和輔料組成；所述輔料包括殼聚糖和海藻酸鈉；所述三氧化二砷和所述輔料的體積比為3：10000-20000。

4、進(jìn)一步，所述三氧化二砷、所述殼聚糖和所述海藻酸鈉的體積比為3：7000-13000：3000-7000，優(yōu)選為3:10000:5000。該體積比為總用量體積比。

5、作為優(yōu)選，所述三氧化二砷的濃度為10mm。

6、作為更優(yōu)選，所述三氧化二砷為溶解于5m?naoh(aq)的砷酸鹽溶液狀態(tài)，溶液中as2o3濃度為10mm。

7、進(jìn)一步，所述輔料還包括乙酸溶液、蒸餾水和/或cacl2溶液。

8、所述乙酸溶液作為殼聚糖的分散劑；所述蒸餾水為海藻酸鈉的溶劑；cacl2溶液為交聯(lián)劑。

9、作為優(yōu)選，殼聚糖溶液的濃度為1％-5％，更優(yōu)選為2％。

10、作為優(yōu)選，海藻酸鈉溶液的濃度為3％-10％，更優(yōu)選為5％。

11、作為優(yōu)選，所述乙酸溶液的濃度為2％；所述cacl2溶液的濃度為0.03m。

12、本發(fā)明的目的之二在于提供一種將前述組合物制成水凝膠敷料的方法。

13、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

14、將前述組合物制成水凝膠敷料的方法，包括如下步驟：

15、(1)將殼聚糖溶液和海藻酸鈉溶液混合，得到cs/sa預(yù)凝膠；

16、(2)將三氧化二砷分散到海藻酸鈉溶液中，加入殼聚糖，得到ato@cs/sa預(yù)凝膠溶液；

17、(3)將步驟(1)所得cs/sa預(yù)凝膠和步驟(2)所得ato@cs/sa預(yù)凝膠溶液分別浸泡在cacl2中，得到ato@cs/sa水凝膠。

18、本發(fā)明采用一鍋法制備ato@cs/sa水凝膠，sa的-coo-基團(tuán)與ca2+和cs的-nh3+基團(tuán)結(jié)合形成水凝膠，即通過鈣離子交聯(lián)將其從液體轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w水凝膠狀態(tài)。同時(shí)cs/sa作為生物相容性載體，有效減輕ato誘導(dǎo)的潛在毒性。

19、進(jìn)一步，步驟(2)中，sa作為ato的分散劑。

20、進(jìn)一步，步驟(1)中，所述殼聚糖溶液和所述海藻酸鈉溶的體積比為1.5-3：1，優(yōu)選為2：1。

21、進(jìn)一步，步驟(2)中，所述三氧化二砷、所述海藻酸鈉溶液的體積比為1-10：3000-10000，優(yōu)選為3：5000；所述殼聚糖和所述海藻酸鈉的體積比為1.5-3：1，優(yōu)選為2：1。

22、進(jìn)一步，所述殼聚糖溶液的濃度為1％-5％；所述海藻酸鈉溶液的濃度為3％-10％；所述三氧化二砷的濃度為10mm。

23、優(yōu)選地，所述殼聚糖溶液的濃度為2％；所述海藻酸鈉溶液的濃度為5％；所述三氧化二砷的濃度為10mm。

24、本發(fā)明的目的之三在于提供一種采用前述方法制得的水凝膠敷料。

25、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

26、采用前述方法制得的水凝膠敷料。

27、進(jìn)一步，所述水凝膠敷料具有多孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

28、本發(fā)明制備的水凝膠具有促全層皮膚缺損修復(fù)能力、抑制成纖維細(xì)胞過度纖維化能力、抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞過度增生能力、抑制yap表達(dá)能力、抑制taz表達(dá)能力、抑制創(chuàng)面處膠原蛋白過度增生能力。

29、本發(fā)明的目的之四在于提供一種前述組合物和/或前述凝膠敷料在制備用于促進(jìn)全層皮膚缺損修復(fù)的產(chǎn)品中的應(yīng)用。

30、本發(fā)明的目的之五在于提供一種前述組合物和/或前述凝膠敷料在制備用于抑制創(chuàng)面瘢痕形成和/或促進(jìn)瘢痕修復(fù)的產(chǎn)品中的應(yīng)用。

31、本發(fā)明的目的之六在于提供一種前述組合物和/或前述凝膠敷料在制備如下1)-10)中的任一種或多種產(chǎn)品中的應(yīng)用，包括：

32、1)成纖維細(xì)胞遷移促進(jìn)劑；

33、2)異常細(xì)胞增殖和組織纖維化抑制劑；

34、3)血管異常增生抑制劑；

35、4)創(chuàng)面膠原蛋白過度增生抑制劑；

36、5)yap表達(dá)抑制劑；

37、6)taz表達(dá)抑制劑；

38、7)α-sma表達(dá)抑制劑；

39、8)tgf-β3表達(dá)促進(jìn)劑；

40、9)tgf-β1表達(dá)抑制劑；

41、10)cd31表達(dá)抑制劑。

42、本發(fā)明的有益效果在于：

43、1.本發(fā)明開發(fā)了一種新型的ato@cs/sa水凝膠用于傷口治療，該ato@cs/sa水凝膠可有效抑制創(chuàng)面瘢痕的形成。研究發(fā)現(xiàn)，ato@cs/sa水凝膠可通過抑制yap/taz信號(hào)通路，抑制血管增生，減少異常細(xì)胞增殖和組織纖維化，進(jìn)而抑制瘢痕的形成，促進(jìn)體內(nèi)無疤痕傷口愈合。研究結(jié)果表明，經(jīng)ato@cs/sa水凝膠治療后，創(chuàng)面中yap/taz的表達(dá)呈較低水平，cd31適度表達(dá)，纖維化因子tgf-β1表達(dá)降低，抗瘢痕因子tgf-β3表達(dá)升高。表明ato@cs/sa水凝膠在促進(jìn)體內(nèi)無疤痕傷口愈合中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

44、2.本發(fā)明的ato@cs/sa水凝膠不僅在促進(jìn)傷口正常愈合時(shí)有效抑制瘢痕的形成，在傷口完全愈合后，ato仍在抑制疤痕形成方面發(fā)揮著積極的作用。在90天的體內(nèi)瘢痕觀察中，ato@cs/sa顯示了對(duì)瘢痕形成的長(zhǎng)期影響。該ato@cs/sa水凝膠可有效促進(jìn)體內(nèi)無疤痕傷口愈合。

45、3.本發(fā)明的ato@cs/sa水凝膠具有良好的可注射性、生物相容性和血液相容性。

46、4.本發(fā)明的ato@cs/sa水凝膠具有良好的止血性能。cs的氨基在血液中質(zhì)子化形成-nh3+，吸引帶負(fù)電的血小板，聚集紅細(xì)胞，加速血栓形成；同時(shí)水凝膠與傷口周圍組織結(jié)合，有效堵住出血部位，從而達(dá)到止血效果，使傷口在臨界出血期保持相對(duì)穩(wěn)定。

47、5.本發(fā)明的ato@cs/sa水凝膠可有效加速成纖維細(xì)胞遷移，促進(jìn)真皮組織再生，促進(jìn)傷口愈合。

48、6.本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，ato、cs和sa的組合不僅可以有效抑制創(chuàng)面瘢痕的形成，還可以解決ato自身毒性問題。經(jīng)ato@cs/sa水凝膠治療后，大鼠的心臟、肝臟、脾臟、肺、腎、睪丸和大腦的結(jié)構(gòu)保持完整，沒有因ato或ato@cs/sa水凝膠沉積引起的明顯病理變化。本發(fā)明采用cs/sa作為生物相容性載體，有效減輕了ato誘導(dǎo)的潛在毒性。