本发明涉及生物发酵及医用外科材料，具体为一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶及其制备方法。
背景技术：
1、水凝胶敷料因其独特的物理和化学特性，在现代医疗中被广泛认为是一种理想的伤口治疗材料。其高含水量为伤口提供了一个湿润的愈合环境，有助于加速伤口的恢复过程。水凝胶的柔软质地和低界面张力使其具有出色的生物相容性，减少了对伤口的刺激，同时有助于减轻周围组织的炎症反应。此外，水凝胶敷料的柔软弹性特性使得在伤口愈合后，它们可以轻松移除，减少了患者的不适感。它们还能通过降低伤口区域的温度来减轻疼痛。水凝胶敷料的多样性使其可以制成无定形凝胶、弹性凝胶薄片或薄膜等不同形态，以适应不同类型伤口的治疗需求。新型的多功能水凝胶敷料通常还具备抗菌特性，有助于预防伤口感染，同时通过结合生物活性成分，提高伤口的修复效率。此外，水凝胶敷料的温和性使其成为敏感肌肤或需要特别护理的伤口的理想选择，并且它们通常具有良好的成本效益，尤其是在减少换药频率和加速愈合方面。所有这些优势共同构成了水凝胶作为敷料的显著优势。
2、随着临床对伤口愈合要求的提高，对敷料材料的性能要求也在不断提升。传统的单一功能水凝胶敷料已无法满足现代医疗的需求。因此，本研究旨在开发一种新型的多功能水凝胶敷料，这种敷料以具有优异力学性能的生物活性聚合物为基础，旨在提供抗菌性能并加速伤口愈合的效率。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
3、一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶，所述抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶是将明胶、负载多肽螯合钙的改性木质素微球、水和甘油混合均匀，再加入ε-聚赖氨酸，最后加入丙烯酰胺、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵，倒入模具中反应制得。
4、作为优化，所述负载多肽螯合钙的改性木质素微球是在改性木质素微球上负载鱼皮胶原蛋白多肽并螯合钙离子制得。
5、作为优化，所述改性木质素微球是将木质素磺酸钠和甲醛反应制得木质素微球，将木质素微球苯环上的甲氧基转化为酚羟基，并用氯化钙溶液抽滤洗涤制得。
6、作为优化，所述鱼皮胶原蛋白多肽是用梭状芽孢杆菌对鱼皮粉末进行发酵后分离制得。
7、一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶的制备方法，包括以下制备步骤：
8、步骤1：将jcm 12243梭状芽孢杆菌接种在基础培养基中，在37℃深层静置培养48h，再将菌种挑单菌落，接种于梭菌增菌培养基培养基中，在37℃深层静置培养48h，得到菌液；向鱼皮培养液接种鱼皮培养液体积3%的菌液，在37℃深层静置发酵36~72h，121℃灭菌30min，以8000~10000r/min离心8~10min，取上清液即为鱼皮胶原蛋白提取液，用截留分子量1kda的超滤膜和截留分子量10kda的超滤膜进行分离，从鱼皮胶原蛋白提取液中分离出1~10kda之间的成分，在60~70℃干燥6~8h，制得鱼皮胶原蛋白多肽；
9、步骤2：按质量份数计，称取15~18份的木质素磺酸钠、15~18份的3mol/l盐酸溶液、1.2~1.4份的质量分数55%的甲醛水溶液、1.5~2份的聚乙二醇、90~100份的液体石蜡、0.04~0.06份的司盘60；将木质素磺酸钠、盐酸溶液、质量分数55%的甲醛水溶液、聚乙二醇混合均匀，再加入液体石蜡和司盘60，在35~40℃，200~300r/min搅拌回流10~15min，继续搅拌并以1℃/min的升温速度升温至85~90℃并保温2h，继续搅拌并以1℃/min的升温速度升温至100~110℃并保温1h，自然冷却至室温，离心分离并用纯水洗涤3~5次，在60~70℃干燥10~12h，制得木质素微球；
10、步骤3：将n,n-二甲基甲酰胺、正十二硫醇和质量分数28%的氢氧化钠甲醇溶液按质量比10：2：3混合均匀，在0~2℃，200~300r/min搅拌4~6min，再升温至20~25℃，再加入n,n-二甲基甲酰胺质量0.04~0.06倍的木质素微球，置于反应釜中密闭反应，在110~120℃反应10~12h，冷却至室温后过滤并用纯水和无水乙醇各洗涤3~5次，再用质量分数4~8%的氯化钙水溶液抽滤洗涤3min，在60~70℃干燥6~8h，得到改性木质素微球；
11、步骤4：将鱼皮胶原蛋白多肽和纯水按质量比1：15~25混合均匀，加入鱼皮胶原蛋白多肽等质量的改性木质素微球，在50℃，200~300r/min搅拌20~25min，离心分离，再浸没在质量分数4~8%的氯化钙水溶液中，在50℃，200~300r/min搅拌20~25min，离心分离，在60~70℃干燥6~8h，制得负载多肽螯合钙的改性木质素微球；
12、步骤5：按质量份数计，称取明胶5~7份、纯水12~15份、甘油8~10份、负载多肽螯合钙的改性木质素微球2~3份、ε-聚赖氨酸2~3份、丙烯酰胺6~8份、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺0.001~0.002份、过硫酸铵0.02~0.03份；将明胶、负载多肽螯合钙的改性木质素微球、水和甘油混合均匀，在60℃，200~300r/min搅拌20~30min，再加入ε-聚赖氨酸并继续搅拌15~20min，冷却至室温后加入丙烯酰胺、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵，继续搅拌10~15min，倒入模具中，在60℃静置6~8h，制得抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶。
13、步骤1所述基础培养基的配方如下：胰蛋白胨10 g/l，牛肉浸膏5 g/l，酵母抽提物3 g/l，葡萄糖10 g/l，磷酸氢二钾1 g/l，磷酸二氢钾0.5 g/l，氯化钙0.2 g/l，七水合硫酸镁0.4 g/l，七水合硫酸亚铁0.05g/l，一水硫酸锰0.5 g/l，盐酸半胱氨酸0.25g/l。ph 7.0，121℃灭菌15 min。
14、步骤1所述梭菌增菌培养基的配方如下：胰蛋白胨10g/l，牛肉浸膏5g/l，酵母抽提物3g/l，葡萄糖10g/l，磷酸氢二钾1g/l，磷酸二氢钾0.5g/l，氯化钙0.2g/l，七水合硫酸镁0.4g/l，七水合硫酸亚铁0.05g/l，一水硫酸锰0.5g/l，盐酸半胱氨酸0.25g/l。为了避免形成沉淀，先将胰蛋白胨、牛肉浸膏和酵母抽提物加热溶解，冷却后将溶解好的无机盐及其它成分加入其中，搅拌使其充分混合均匀。ph 7.0，121℃灭菌15 min。
15、作为优化，步骤1所述鱼皮培养液是将鱼皮粉末20g、蔗糖10g、氯化钙0.5g、磷酸二氢钠0.5g、磷酸氢二钾2.5g、用盐酸或氢氧化钠将ph调节至7.0，用纯水定容至1l，配制而成；所述鱼皮粉末为新鲜的巴沙鱼皮粉碎至粒径小于2mm。
16、作为优化，步骤2所述聚乙二醇的型号为peg-400。
17、作为优化，步骤5所述明胶为食品级猪皮明胶250冻力。
18、作为优化，步骤5所述ε-聚赖氨酸的型号为ε-plhcla。
19、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
20、本发明在制备抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶时，用梭状芽孢杆菌对鱼皮粉末进行发酵后分离制得鱼皮胶原蛋白多肽，在改性木质素微球上负载鱼皮胶原蛋白多肽并螯合钙离子制得负载多肽螯合钙的改性木质素微球；将明胶、负载多肽螯合钙的改性木质素微球、水和甘油混合均匀，再加入ε-聚赖氨酸，最后加入丙烯酰胺、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵，倒入模具中反应制得抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶。
21、首先，将木质素磺酸钠和甲醛反应制得木质素微球，将木质素微球苯环上的甲氧基转化为酚羟基，并用氯化钙溶液抽滤洗涤制得改性木质素微球，使木质素微球上苯环上的甲氧基转化为酚羟基，形成较多的苯多酚结构，具有良好的抗氧化性，对负载的多肽螯合钙具有良好的保护效果，可避免过硫酸铵引发聚合时破坏附着的多肽螯合钙的活性，同时甲氧基的脱去也是木质素微球的孔隙结构更加丰富，提高负载效果，从而提高了水凝胶的创伤愈合效果。
22、其次，负载多肽螯合钙，多肽螯合钙中的小分子多肽可以调节人体的新陈代谢，钙离子能促进血液的凝固，可以有效的提高对伤口的愈合效果；此外，加入的ε-聚赖氨酸具有良好的抗菌效果，还有大量的生物基原料，具有良好的亲肤效果。
1.一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶，其特征在于，所述抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶是将明胶、负载多肽螯合钙的改性木质素微球、水和甘油混合均匀，再加入ε-聚赖氨酸，最后加入丙烯酰胺、n,n’-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵，倒入模具中反应制得。
2.根据权利要求1所述的一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶，其特征在于，所述负载多肽螯合钙的改性木质素微球是在改性木质素微球上负载鱼皮胶原蛋白多肽并螯合钙离子制得。
3.根据权利要求2所述的一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶，其特征在于，所述改性木质素微球是将木质素磺酸钠和甲醛反应制得木质素微球，将木质素微球苯环上的甲氧基转化为酚羟基，并用氯化钙溶液抽滤洗涤制得。
4.根据权利要求2所述的一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶，其特征在于，所述鱼皮胶原蛋白多肽是用梭状芽孢杆菌对鱼皮粉末进行发酵后分离制得。
5.一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
6.根据权利要求5所述的一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1所述鱼皮培养液是将鱼皮粉末20g、蔗糖10g、氯化钙0.5g、磷酸二氢钠0.5g、磷酸氢二钾2.5g、用盐酸或氢氧化钠将ph调节至7.0，用纯水定容至1l，配制而成；所述鱼皮粉末为新鲜的巴沙鱼皮粉碎至粒径小于2mm。
7.根据权利要求5所述的一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2所述聚乙二醇的型号为peg-400。
8.根据权利要求5所述的一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤5所述明胶为食品级猪皮明胶250冻力。
9.根据权利要求5所述的一种抑菌止血、促进伤口愈合水凝胶的制备方法，其特征在于，步骤5所述ε-聚赖氨酸的型号为ε-plhcla。
