中圖分類號(hào)：R978.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8751（2025）03-0194-10

Study on the Preparation and Antibacterial Properties of ROS-Responsive Hydrogels

.ong Zi-linl，Wang Zi-qi'，MaJunl，Huang Xiao-jing2，LeiLei2，GuHuan’， Zeng Ruil.3，Gou Kai-jun34 （1 The College of Pharmacy and Food Science of The Southwest Minzu University， Chengdu 610041; 2Chengdu Institutefor DrugControlamp;NMPAKeyLaboratoryforQualityMonitoringandEvaluationof Traditional Chinese Medicine （Chinese Materia Medica）， Chengdu 610000; 3 Key Laboratory of Research and Application of Ethnic Medicine Processng and Preparation on the Qinghai Tibet Plateau， Southwest Minzu University，Chengdu 610225; 4 College of Grassland Resources， Southwest Minzu University， Chengdu 610225）

Abstract： ObjectiveTo screen the optimal ratio of the PVA/BSP hydrogel matrix to prepare rifampicin loaded ROS-responsive hydrogel，improve the bioavailabilityofrifampicin，evaluate itsROS-responsive drug release and antibacterial efect，and provide a new optionfor bacterial infected wounds.MethodsTheappropriateconcentration ratio of PVA/BSP hydrogel matrix was screenedand optimized，and the ROS-responsive hydrogel was prepared by loadingrifampicin.TheROS-responsive drug release characteristicsof the hydrogel were measured by ultraviolet spectrophotometer，and its antibacterial property was further evaluated in vitro.ResultsThe optimal PVA/BSP ratio was 2：3 （ 8%PVA ， 12%BSP ）.The adhesion strength of the rifampicin-loaded hydrogel was 56.83KPa at a 15 mm stretch distance，and the highest compressive strength was 96.42 781 KPa.Compared with the PBS-released group， the rifampicin hydrogel showed a higher cumulative drug release in the H₂O₂ -PBS solution，and the rifampicin release rate at 48h （92.86%） ）Was significantly higher than that in the PBS-released group （47.53%） .Invitro antibacterialtestresultsshowed thatthe inhibition Zoneof the hydrogel to methicilin-resistant Staphylococcus aureus， Staphylococcus aureus， and Escherichia coli was 3.4±0.10cm ， 1.75±0.05 cm and 1.8±0.01cm ，respectively. ConclusionRifampicinhydrogel has goodbiodegradability，tisueadhesion，mechanical properties，ROS-responsive drug release ability，and goodantibacterial properties.Therefore，rifampicin hydrogel has a broad applicationprospect in the antibacterial and repair of bacterial infection wounds.

Key words： ROS response；rifampicin；hydrogel; in vitro release；antibacterial

皮膚將人體的內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境分開，作為人體的天然屏障在防御外界的傷害中起著至關(guān)重要的作用[1-2]。然而，由于外部因素（手術(shù)、壓力、燒傷和割傷等）和病理因素（糖尿病或血管疾病等）很容易導(dǎo)致皮膚受傷[3]，這會(huì)導(dǎo)致皮膚保護(hù)屏障出現(xiàn)缺口，感染細(xì)菌等病原體，進(jìn)而傷口感染加重難以治愈。當(dāng)傷口形成后，局部募集的炎癥細(xì)胞可能立即遷移到傷口部位，使傷口修復(fù)進(jìn)入炎性期[4]。一方面，細(xì)菌感染會(huì)加劇炎癥[5]，導(dǎo)致活性氧（ROS）過度沉積，加速成纖維細(xì)胞老化，阻礙血管生成和上皮細(xì)胞再生，并破壞自然愈合[6-7]。另一方面，細(xì)菌感染可能導(dǎo)致免疫細(xì)胞受損，使其難以逆轉(zhuǎn)病理變化，延長(zhǎng)炎癥期并阻礙傷口進(jìn)一步修復(fù)[8-9]，如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）存在于 7%～30% 的傷口中，且MRSA可能會(huì)擴(kuò)散到血液中（誘發(fā)傷口感染概率較大）[10]，并向周圍組織蔓延，引起蜂窩織炎和膿腫等并發(fā)癥，進(jìn)一步導(dǎo)致傷口難愈合、疤痕形成和功能障礙等并發(fā)癥，嚴(yán)重者具有組織壞死甚至危及患者生命的風(fēng)險(xiǎn)[]，增加治療的復(fù)雜性[12-13]。因此，借助傷口部位的ROS或炎癥微環(huán)境，正確合理地控制細(xì)菌對(duì)傷口的感染，對(duì)促進(jìn)傷口后續(xù)的有序修復(fù)和加速愈合具有至關(guān)重要的意義[14-15]。

目前，治療細(xì)菌感染傷口的策略有很多，如抗生素、噬菌體和納米材料的復(fù)合物等多種化合物[16-17]，其中抗生素最為常用，但其劑量的不合理使用逐漸降低了抗生素的治療效果，甚至形成了抗生素耐藥性[18]。利福平是廣譜性殺菌抗生素的代表藥物之一，具有極強(qiáng)的抗葡萄球菌活性，可治療多重耐藥葡葡球菌所致重癥化膿-膿毒性疾?。摱拘躁P(guān)節(jié)炎和膿毒癥等）[19]，或與其他抗生素聯(lián)用治療金黃色葡萄球菌引起的菌血癥和心內(nèi)膜炎[20]。臨床研究表明，利福平對(duì)革蘭陰性菌及陽(yáng)性菌均有很好的抗菌作用，用利福平涂抹在無菌紗布外敷于燒傷創(chuàng)面，可起到抗菌和殺菌的作用，提高細(xì)菌清除率[21]。然而，利福平在傳統(tǒng)用藥中還存在半衰期短、不良反應(yīng)大、難溶解（導(dǎo)致生物利用度低）以及成本昂貴等局限[22]，故提升利福平的生物利用度，并實(shí)現(xiàn)其控制釋放是治療傷口細(xì)菌感染的關(guān)鍵[23-25]。目前，在醫(yī)用傷口敷料（紗布、黏性繃帶、泡沫和水凝膠等）中，水凝膠因具有保濕、自愈和按需功能設(shè)計(jì)特點(diǎn)，可用作抗生素緩控釋的良好遞藥平臺(tái)，在治療皮膚傷口感染方面具有巨大潛力[26-28]。因此，以水凝膠基質(zhì)為載體，設(shè)計(jì)和開發(fā)一種基于傷口部位的微環(huán)境響應(yīng)控制釋放利福平水凝膠遞送平臺(tái)，對(duì)于有效治療細(xì)菌感染傷口具有重要研究意義。

白及[Bletillastriata（Thunb.）Reichb.f.]是一種傳統(tǒng)的中草藥，其藥用部位為塊莖，在中國(guó)被廣泛用作止血草藥。根據(jù)《中華人民共和國(guó)藥典（2020年版）》標(biāo)準(zhǔn)，白及具有收斂、止血、消腫和增肌等功能。白及多糖（BletillaStriatapolysaccharide，BSP）為白及的主要活性成分[29]，在傷口愈合方面具有“藥輔合一”的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：一方面BSP具有良好的膨脹性能、水蒸氣透過性能、高保濕和高黏度性能（可提供創(chuàng)面濕性愈合環(huán)境，且能避免外部細(xì)菌的感染）[30]；另一方面BSP具有促進(jìn)傷口愈合的治療效果[31]。BSP是近年來創(chuàng)面愈合修復(fù)相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，有關(guān)BSP的“藥輔合一”特性及創(chuàng)面愈合方面已有大量研究，尤其是以BSP作為傷口敷料（如水凝膠、止血海綿及微針等）的各種劑型研究[32-41]，已證實(shí)BSP具有良好的生物相容性和黏附成膜特性，且具有促進(jìn)凝血、抗炎、抗氧化、黏膜保護(hù)和傷口修復(fù)等藥理作用，對(duì)于表皮生長(zhǎng)因子（EGF）和表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）的表達(dá)也具有促進(jìn)作用，并且能夠通過調(diào)節(jié)JAK/STAT信號(hào)通路中Janus激酶2（JAK2）的表達(dá)水平來抑制炎癥因子的釋放[37，39，42-44]，因此特別適合構(gòu)建創(chuàng)面修復(fù)遞藥系統(tǒng)。最新的研究指出[43]，使用BSP作為還原劑和穩(wěn)定劑，制備載納米銀的凝膠，并對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌和白色念珠菌表現(xiàn)出良好的抗菌能力。

故在本研究中，通過4-（溴甲基）苯基硼酸（4-PBA）和聚乙烯醇（PVA）之間苯硼酸酯交聯(lián)，制備負(fù)載抗生素利福平的ROS響應(yīng)性水凝膠，以治療細(xì)菌感染的傷口愈合。在該水凝膠中，4-PBA和PVA形成的苯硼酸酯鍵具有ROS響應(yīng)性，可以實(shí)現(xiàn)藥物的響應(yīng)性釋放。利福平為難溶性藥物，負(fù)載到水凝膠中可以使藥物更好地遞送到傷口處，提高藥物溶解度和生物利用度。因此，本研究測(cè)試了水凝膠的機(jī)械性能、黏附性能、響應(yīng)性、降解、釋放和抗菌性能等，通過設(shè)計(jì)的水凝膠提升利福平抗菌特性，并在ROS反應(yīng)條件下表現(xiàn)出持續(xù)釋放，實(shí)現(xiàn)抗菌藥物在ROS響應(yīng)型水凝膠上的遞送，用于修復(fù)細(xì)菌感染型的皮膚傷口。

1材料和儀器

利福平（成都艾博克生物科技有限公司）；白及（四川省中藥材飲片有限公司）；聚乙烯醇1799（PVA，成都市科隆化學(xué)品有限公司）；4-溴甲基苯硼酸（上海泰坦科技股份有限公司）；四氫呋喃（成都市高新區(qū)蔚藍(lán)化學(xué)試劑經(jīng)營(yíng)部）；N，N， ΔN^′ ，N'-四甲基-1，3-丙二胺（上海泰坦科技股份有限公司）；N，N'-二甲基甲酰胺（DMF，上海泰坦科技股份有限公司）；酵母浸出粉（英國(guó)Oxoid生物公司）；蛋白膝（上海金畔生物科技有限公司）；氯化鈉（上海泰坦科技股份有限公司）；瓊脂（科密歐試劑），PBS7.4（上海泰坦科技股份有限公司）；耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（ATCC43300，京保生物科技有限公司）；大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌（ATCC25922、ATCC6538，上海魯微科技有限公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海賢德實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）；多功能粉碎機(jī)（武義海納電器有限公司）；98-2磁力攪拌器（上海司樂儀器有限公司）；低速離心機(jī)（常州金壇良友儀器有限公司）；Milli-Q凈水系統(tǒng)（Millipore，Bedford，MA，USA）；ESJ200-4萬分之一電子天平（沈陽(yáng)市龍騰電子有限公司）；BT25S十萬分之一電子天平（北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司）；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鄭州予創(chuàng)儀器設(shè)備有限公司）；YTLG-10A真空冷凍干燥機(jī)（上海葉拓科技有限公司）；CHA-AB雙功能氣浴恒溫振蕩器（常州市金壇區(qū)指前鎮(zhèn)旭日實(shí)驗(yàn)儀器廠）；DHG-9240A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海恒一科技有限公司）；UV2400紫外分光光度儀（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）；質(zhì)構(gòu)儀（上海騰拔儀器科技有限公司）。

2方法

2.1ROS響應(yīng)性交聯(lián)劑（TSPBA）的合成

將4-（溴甲基）苯基硼酸（4-BPA）（lg，4.6 mmoL）和N，N， N^′ ， ΔN^′ -四甲基-1，3-丙二胺（TMDAP）0 0.2g ， 1.5mmoL 溶解于 ΔN ， ΔN^′ -二甲基甲酰胺（DMF， 40mL 中，并將溶液在 60^°C 下攪拌 24h 。然后將混合物倒入四氫呋喃（THF， 100mL 中，過濾，并用THF 3×20mL 洗滌。在真空下干燥過夜后，獲得純TSPBA。

2.2負(fù)載利福平的ROS響應(yīng)型水凝膠最優(yōu)比例篩選

2.2.1ROS響應(yīng)型水凝膠的制備

將聚乙烯醇1799（PVA）溶解在去離子（DI）水中以獲得 10wt% 澄清PVA溶液。通過將PVA和TSPBA（在H，O中5 wt% ）以3：1的比例混合在一起立即形成空白水凝膠。將BSP按最優(yōu)篩選比例將BSP與PVA混合均勻，獲得一定濃度的BSP與PVA混合溶液（B-P溶液）。將利福平在TSPBA溶液中混合均勻，獲得50wt% 的利福平與TSPBA混合溶液（L-T溶液）。通過將B-P溶液和L-T溶液（在HO中5 wt% 以3：1的比例混合在一起立即形成水凝膠。

2.2.2不同濃度BSP和PVA水凝膠初步篩選

稱取適量的BSP和PVA，以去離子水為溶劑配成溶液，以一定濃度的PVA與BSP混合，形成以下比例的水凝膠： 6%PVA/4%BSP 、 8%BSP 、 12% BSP或 16%BSP ； 8%PVA/4%BSP 、 8%BSP 、 12%BSP 或16%BSP ； 10%PVA/4%BSP 、 8%BSP 、 12% BSP或16%BSP 的濃度，分別以表1中制備難易程度、機(jī)械性能和氣泡程度等為考察指標(biāo)，制備三組以上利福平水凝膠進(jìn)行綜合評(píng)分，取平均值，以初步篩選BSP/PVA水凝膠的最佳濃度比例。

2.2.3利福平水凝膠PVA/BSP最優(yōu)比例篩選

根據(jù)2.2.2方法篩選出的結(jié)果，選定適宜濃度的PVA，制備BSP濃度為 4% 、 8% 、 12% 和 16% 的水凝膠，置于 37°C 恒溫?fù)u床中， 200r/min 振蕩 ^48h ，定時(shí)取出稱量水凝膠重量，通過觀察以上不同濃度利福平水凝膠在不同環(huán)境下[以PBS或是含有 H₂O₂ 的PH為7.4的PBS -PBS）為介質(zhì)]的降解，以降解能力評(píng)估水凝膠ROS響應(yīng)性能力。篩選ROS響應(yīng)性好的BSP濃度水凝膠。在此基礎(chǔ)上，以此BSP濃度為標(biāo)準(zhǔn)，制備PVA濃度為 6% 、 8% 和 10% 的水凝膠，按上述的方案考察水凝膠的ROS響應(yīng)性能。

2.3利福平水凝膠的機(jī)械性能研究

水凝膠的機(jī)械性能通過抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)評(píng)估。首先將水凝膠塑造成直徑為 5mm 、高度為6mm的圓柱體。隨后，使用直徑為 5mm 探頭的質(zhì)構(gòu)儀以 1mm/ min的速度進(jìn)行測(cè)試，并記錄水凝膠的應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)，每個(gè)樣品組重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。

2.4利福平水凝膠的組織黏附性能研究

水凝膠的組織黏附性能通過搭接剪切試驗(yàn)評(píng)估。簡(jiǎn)單地說，將新鮮豬皮切成矩形 （50×10mm²） 并置于蒸餾水中。隨后，按照2.2方法制備利福平水凝膠。將利福平水凝膠轉(zhuǎn)移到豬皮膚的皮下組織，并將其涂抹均勻（涂抹面積為 125×10mm² 。使用濾紙除去過量的表面水，將另一張豬皮貼在水凝膠上，并使用200g的重量壓制黏合 30min 。然后，使用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)量，拉伸速率為 ρ.2mm/s 。并記錄水凝膠的黏附數(shù)據(jù)，每個(gè)樣品組平行重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次。

2.5利福平水凝膠體外釋藥試驗(yàn)

2.5.1標(biāo)準(zhǔn)液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

標(biāo)準(zhǔn)液的配制：精密稱取 5mg 利福平對(duì)照品至5mL量瓶中，用乙醇溶解并定容得到濃度為 1mg/mL 的利福平乙醇液。按比例稀釋得到 1.0mg/mL 、 0.5mg/ mL、 0.25mg/mL 、 0.125mg/mL 和 0.0625mg/mL 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以乙醇為空白對(duì)照，在 338nm 波長(zhǎng)處測(cè)定上述標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度（A）值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.5.2利福平水凝膠的體外釋放曲線

通過振蕩器在 37^°C 下分別在 12mL PBS溶液（NaCl137mmolL ，KCl2.7mmol/L， Na₂HPO₄ 10 mmol/L，KH₂PO₄ 2mmol/L，pH7.4）中以及 H₂O₂ -PBS溶液中孵育水凝膠，并進(jìn)行分組評(píng)價(jià)。在預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)取樣2mL，并用新鮮的PBS以及 H₂O₂ -PBS溶液補(bǔ)足 （2mL） 原孵育液，通過紫外可見分光光度計(jì)，以乙醇為空白對(duì)照，在 338nm 波長(zhǎng)處測(cè)定釋放液中利福平的濃度。

2.6利福平水凝膠體外抑菌實(shí)驗(yàn)

菌液培養(yǎng)：取 10mL 液體培養(yǎng)基至滅菌試管中，吸取 10μL 菌液加至試管中，于 、 200r/min 搖床中培養(yǎng)過夜；固體培養(yǎng)基的配制：2.5g胰蛋白陳、1.25g酵母提取物、2.5g氯化鈉、3.725g瓊脂，加水至250mL， 120°C 高壓滅菌。將利福平藥物及水凝膠樣品置于無菌環(huán)境中，并在紫外光下滅菌 30min ，以避免樣品表面染菌。將 60μL10⁶CFU/mL 菌液涂布于固體培養(yǎng)基，待菌液完全風(fēng)干后，培養(yǎng)基中打孔（直徑為0.7mm），最后將藥物（ 0.2mg 、材料組水凝膠和利福平水凝膠（含藥物 0.2mg 分別放置于培養(yǎng)基的中間孔洞中，37^°C 培養(yǎng)箱孵育12h后，觀察并對(duì)細(xì)菌進(jìn)行計(jì)數(shù)。

3結(jié)果

3.1ROS響應(yīng)型材料TSPBA的制備由核磁共振氫譜（圖1）可以看出， ¹H NMR（600MHz， D₂O 87.86 （d， J=7.7Hz ，4H），7.59 （d， J= 7.7Hz ，4H），4.62 （s，4H），3.51-3.34 （m，4H），3.15（s，12H），2.53-2.45（m，2H）。對(duì)比參考TSPBA合成文獻(xiàn)[45]，可證明響應(yīng)性材料TSPBA合成成功，獲得TSPBA（ 0.65g ，產(chǎn)率 75.83% ）

3.2不同濃度BSP和PVA水凝膠篩選

由表2中數(shù)據(jù)可以看出，BSP及PVA濃度越高，水凝膠完整度和機(jī)械性能越好。根據(jù)評(píng)分，綜合機(jī)械性能、制備難易程度和氣泡程度，初步篩選評(píng)分為22分以上的幾組樣品：（1）在PVA濃度 8% 時(shí)，BSP濃度 12% ；（2）在PVA濃度 8% 時(shí)，BSP濃度 16% ； （3）在PVA濃度 10% 時(shí)，BSP濃度 8% ；（4）在PVA濃度 10% 時(shí)，BSP濃度 12% ；（5）在PVA濃度 10% 時(shí)，BSP濃度16% ，并對(duì)這幾組通過響應(yīng)性降解觀察，重復(fù)制備利福平水凝膠，進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，確定BSP和PVA的最優(yōu)濃度比例。

3.3觀察不同濃度BSP和PVA對(duì)水凝膠響應(yīng)性的影響

3.3.1 8% 的PVA濃度下不同BSP濃度對(duì)水凝膠的影響

在PBS和 H₂O₂ -PBS溶液中，通過響應(yīng)型降解實(shí)驗(yàn)觀察PVA濃度為 8% ，BSP濃度為 4% 、 8% 、 12% 和16% 的水凝膠對(duì) ?H₂O₂ 的響應(yīng)性影響。

由圖2可以看出，當(dāng)PVA濃度為 8% 時(shí)， 4%BSP 濃度組降解較快，進(jìn)一步驗(yàn)證了上述評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的可行性， 8% 和 12% BSP濃度組ROS響應(yīng)性能良好，16% BSP濃度組ROS響應(yīng)性較弱。

3.3.2 10% 的PVA濃度下不同BSP濃度對(duì)水凝膠的影響

在PBS和 H₂O₂ -PBS溶液中，通過響應(yīng)型降解實(shí)驗(yàn)觀察PVA濃度為 10% ，BSP濃度為 4% 、 8% 、 12% 和 16% 的水凝膠對(duì) ?H₂O₂ 的響應(yīng)性的影響。

結(jié)合圖2和圖3可以看出，無論P(yáng)VA濃度是 8% 還是 10% ，隨BSP濃度增大，在PBS溶液中水凝膠溶脹率變大，且對(duì)水凝膠響應(yīng)性有影響；在BSP濃度為 4% 時(shí)，水凝膠降解較快；在BSP濃度為 8% 和 12% 時(shí)，水凝膠對(duì) 響應(yīng)能力增強(qiáng)且水凝膠響應(yīng)性變化不大，12%BSP 濃度的水凝膠響應(yīng)性略優(yōu)于 8%BSP 濃度組；在BSP濃度為 16% 時(shí)，水凝膠響應(yīng)性明顯變?nèi)酢?/p>

3.3.3 12% 的BSP濃度下不同PVA濃度對(duì)水凝膠響應(yīng)性的影響

在PBS和 H₂O₂ -PBS溶液中，通過降解觀察BSP濃度為 12% ，PVA濃度為 6% 、 8% 和 10% 對(duì)水凝膠響應(yīng)性的影響。

由圖4中可以看出，濃度為 8% 的PVA與 10% 的PVA對(duì)水凝膠ROS響應(yīng)性影響不大，考慮制備難易程度以及水凝膠傷口保濕性能等因素影響，故選擇 8%PVA 和 12% BSP的比例為水凝膠最優(yōu)濃度比例。

3.4水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度

使用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定利福平水凝膠的抗壓強(qiáng)度（圖5）。利福平水凝膠的抗壓強(qiáng)度最高為96.42781KPa，證明該水凝膠具有很好的抗壓性能，水凝膠的機(jī)械性能通過抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)評(píng)估，進(jìn)一步證實(shí)了該水凝膠是苯硼酸酯鍵網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)的水凝膠，機(jī)械性能良好。

3.5水凝膠黏附性能測(cè)試

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示，利福平水凝膠在 15mm 拉伸距離的黏附強(qiáng)度為 56.83Kpa ，可以很好地與組織黏附，結(jié)合黏性水凝膠敷料還能防止傷口感染、方便密封皮膚傷口和改善愈合微環(huán)境。

3.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

圖7表明，利福平的濃度在 0.625^-10 μg/mL時(shí)有很好的線性關(guān)系，其線性方程為y =0.039x+0.0076 ， R² =0.9991 。

3.7利福平水凝膠的體外釋放曲線

為了研究細(xì)菌感染環(huán)境中利福平的釋放速度以及利福平水凝膠的ROS響應(yīng)性能，本次實(shí)驗(yàn)分別測(cè)量了利福平水凝膠在PBS溶液和 H₂O₂ -PBS溶液中的體外釋放速度。圖8表明，在 48h 內(nèi)，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的PBS組利福平累積釋放率均顯著小于 H₂O₂ -PBS組，在48h時(shí)，H₂O₂ -PBS組利福平的釋放率高達(dá) 92.86% ，而PBS組利福平水凝膠釋放率為 47.53% 。因此，利福平在模擬傷口環(huán)境的HO-PBS組中釋放48h內(nèi)總釋放量最大，且利福平水凝膠的ROS響應(yīng)性能良好。

3.8利福平水凝膠體外抑菌實(shí)驗(yàn)

圖9表明，與水凝膠組（其抑菌圈為 1.65±0.15 cm）相比，利福平水凝膠組對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌抑菌圈為 3.5±0.1cm ；與水凝膠組（其抑菌圈為0.95±0.05cm 相比，利福平水凝膠組對(duì)金黃色葡萄球菌抑菌圈為 1.75±0.05cm ；與水凝膠組（其抑菌圈1.15±0.05cm 相比，利福平水凝膠組對(duì)大腸埃希菌的抑菌圈為 1.8±0.01cm 。由上述三種細(xì)菌的抗菌實(shí)驗(yàn)可以著出，利福平水凝膠組對(duì)多種細(xì)菌抑菌效果明顯，但由于固體培養(yǎng)基中未加入 H₂O₂"，無法模擬細(xì)菌感染的傷口環(huán)境，所以利福平水凝膠組抑菌圈均小于藥物組。

4結(jié)論與展望

4.1結(jié)論

本研究首次基于苯硼酸酯的動(dòng)態(tài)鍵構(gòu)建了具有ROS響應(yīng)性能的載利福平的抗菌水凝膠敷料，用于修復(fù)細(xì)菌感染的皮膚傷口。核磁共振氫譜證明ROS響應(yīng)性交聯(lián)劑TSPBA的成功合成，響應(yīng)性降解實(shí)驗(yàn)篩選得到載利福平水凝膠的PVA/BSP最佳比例為2：3（8%PVA 和 12%BSP_. ，理化表征實(shí)驗(yàn)證明利福平水凝膠具有良好的黏附性能以及機(jī)械強(qiáng)度（在 15mm 拉伸距離的黏附強(qiáng)度為 56.83Kpa ，抗壓強(qiáng)度最高為 96.42 781kPa ，體外釋藥實(shí)驗(yàn)證明利福平水凝膠具有良好的ROS響應(yīng)性能[在48h的利福平釋放率（204號(hào) （92.86% 顯著高于PBS釋藥組 （47.53%） ，可以快速發(fā)揮抗菌作用]，體外抑菌實(shí)驗(yàn)證明利福平水凝膠對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、金黃色葡萄球菌以及大腸埃希菌的抗菌效果良好（對(duì)以上三種菌的抑菌圈分別依次為 3.5±0.1cm 、 1.75±0.05cm 和1.8±0.01cm ，均顯著高于水凝膠組）。綜上所述，ROS響應(yīng)型利福平水凝膠對(duì)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、金黃色葡萄球菌和大腸埃希菌均有抑菌作用，并具有良好的黏附性能、機(jī)械性能以及ROS響應(yīng)性能，表明ROS響應(yīng)型利福平水凝膠有望成為有效治療細(xì)菌感染傷口的新型敷料。

4.2展望與挑戰(zhàn)

本研究制備的ROS響應(yīng)型利福平水凝膠在促進(jìn)細(xì)菌感染傷口愈合過程中具有一定潛力，后續(xù)將進(jìn)一步研究，如水凝膠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（SEM）、水凝膠流變性能、血液相容性、細(xì)胞毒性、細(xì)胞黏附性以及大鼠體內(nèi)傷口愈合實(shí)驗(yàn)評(píng)估該敷料對(duì)細(xì)菌性感染傷口的愈合能力、病理組織學(xué)、免疫組織學(xué)評(píng)價(jià)以及炎癥因子表達(dá)水平等方面的試驗(yàn)研究。從而驗(yàn)證水凝膠的孔隙結(jié)構(gòu)是否可以提高滲透性進(jìn)而促進(jìn)傷口愈合，且由于傷口愈合過程較復(fù)雜，應(yīng)對(duì)一些炎癥因子表達(dá)水平進(jìn)行研究，進(jìn)而深入探討該敷料治療細(xì)菌性感染傷口藥效和作用機(jī)制，為了更好地發(fā)揮其促進(jìn)細(xì)菌性感染傷口愈合的能力，考慮將水凝膠傷口敷料與其他治療方法（細(xì)胞療法和基因療法）相結(jié)合，達(dá)到相輔相成的作用，以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高效和全面的傷口治療，為開發(fā)治療細(xì)菌感染全方位傷口愈合的材料的臨床轉(zhuǎn)化奠定基礎(chǔ)。

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