天花粉粗多糖壳聚糖复合水凝胶促进小鼠皮肤伤口愈合
引用本文:吴燕，寇先勇，王峣姿，等. 天花粉粗多糖壳聚糖复合水凝胶促进小鼠皮肤伤口愈合[J]. 化学试剂，2023, 45(12): 26-32.
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2023.0602
背景介绍
皮肤是人体最重要的保护层，常易遭受外界侵害形成伤口，因此利用伤口敷料以掩盖伤口，防止伤口感染是非常必要的。生活中，人们常以创口贴、纱布等掩盖皮肤伤口，而创口贴、纱布等在伤口愈合中易与组织粘连，导致伤口愈合慢甚至造成二次伤害；且创口贴、纱布本身并无明确的抗菌或促进伤口修复的作用。水凝胶富含水和促进物质交换的多孔结构、具有可调节的力学性能和良好的生物相容性，是最理想的伤口敷料。目前市面已有壳聚糖基水凝胶敷料产品，但一般的水凝胶缺乏促进伤口愈合的活性物质，因此开发具有促伤口愈合的新型壳聚糖基创面敷料有很强的应用前景。
文章亮点
1.首次将中药材天花粉提取物天花粉多糖（TRP）作为研究对象，与壳聚糖共混制备复合水凝胶，用于小鼠皮肤伤口愈合的研究；
2.研究发现TRP表现出良好的体外抗氧化活性，也具有良好的抗压强度和生物相容性，并且能有效促进小鼠皮肤伤口愈合，表明TRP水凝胶在伤口敷料应用方面具有巨大潜力；
3.为拓展传统中药活性物质的新应用，及拓展壳聚糖水凝胶的生物医学应用提供了新的思路。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.3 TRP水凝胶的表征
1.4 体外生物活性研究
1.5 体内伤口愈合实验
2 结果与讨论
2.1 TRP和TRP水凝胶FTIR分析
如图1所示，与TRP0水凝胶相比，TRP4水凝胶中3380 cm﹣1附近的峰相对变宽，2850 ~ 2920 cm﹣1处峰减弱，推测为TRP的引入使水凝胶中含有更多的-OH导致。
2.2 TRP水凝胶SEM分析
如图2所示，随着TRP含量的增加，TRP1、TRP2、TRP4水凝胶比TRP0水凝胶结构逐渐变得更致密、均匀，3组水凝胶的孔径也比TRP0水凝胶的小，推测这是由于TRP分子通过化学交联或物理纠缠与CS相互作用导致。但当水凝胶中TRP含量进一步升高，TRP6水凝胶相较TRP4水凝胶形态又变得较疏松，孔径变大，这可能是加入过量的多糖导致水凝胶更高的粘度。
2.3 TRP水凝胶的抗压缩性能分析
TRP水凝胶的压缩应力-应变曲线如图3所示，随着TRP含量的增加，TRP1、TRP2、TRP4水凝胶的抗压强度和压缩韧性逐渐增加，TRP4水凝胶显示出最大的抗压缩强度（13.79 kPa）、应变（74.04 %）、模量（16.19 kPa）和压缩韧性（3.34 kJ/m3）。
2.4 TRP水凝胶的溶胀行为分析
2.5 TRP水凝胶体外活性研究
当外源物质与血液直接接触时可能会产生溶血，溶血程度可用溶血率来表示；一般情况下，伤口敷料的溶血率应小于5 %[20]。TRP以及TRP水凝胶的溶血率均小于5 %。当TRP或TRP水凝胶的浓度高达8 mg/mL时，TRP的溶血率仅为1.29%，而TRP6水凝胶的溶血率为2.36%。这说明，不论是TRP或TRP水凝胶都具有良好的血液相容性。
2.6 TRP水凝胶应用于伤口敷料对促进体内伤口愈合作用研究
已有多项研究表明植物多糖能够促进创面恢复，Wang等[21]研究发现党参多糖能抑制受损皮肤促炎因子的高表达，显著增加胶原纤维的含量并促进小鼠创面愈合。本研究也取得了类似实验结果，TRP具有的抗氧化、抗炎和增强免疫等生物活性，使得TRP水凝胶组小鼠在全皮层损伤恢复期间未见明显的炎症反应，伤口愈合速度快、组织恢复完整。
3 结论
本文采用冻融法制备了一系列TRP水凝胶。形貌、机械性能、溶胀行为研究表明，该水凝胶孔洞结构致密、均一，具有良好的抗压强度和溶胀度。体外活性研究发现TRP能够有效清除多种自由基，TRP水凝胶具有良好的血液相容性。此外，在小鼠全皮层损伤修复实验中，TRP水凝胶表现出良好的促进伤口愈合的能力；H&E染色结果显示，TRP水凝胶能够减轻皮肤伤口处炎症反应，促进毛囊恢复和皮肤组织再生。
