α-芒果苷与姜黄素-β-环糊精包合物增强可注射自修复季铵化壳聚糖/氧化果胶水凝胶的创面修复性能研究

本研究针对全层皮肤缺损修复中材料生物活性不足的问题，通过将α-芒果苷(MT)和姜黄素(CM)与β-环糊精(β-CD)形成包合物(MTx/CMx)，并整合至季铵化壳聚糖(QCS)/氧化果胶(OPEC)自修复水凝胶体系。结果表明，HG_MTx和HG_CMx水凝胶具有81-85%的凝胶分数，压缩强度提升50%，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌率超90%，且能加速伤口闭合。该研究为多功能创面敷料开发提供了新策略。

　　

皮肤全层缺损（涉及真皮、皮下脂肪甚至骨骼）的修复一直是临床难题，传统敷料存在易感染、愈合慢、疤痕形成等局限。尽管可注射自修复水凝胶因其精准填充创面和动态交联特性成为研究热点，但单纯依靠聚合物基质的生物活性（如季铵化壳聚糖QCS的抗菌性）仍显不足。如何通过整合天然活性成分提升水凝胶的综合性能，成为突破该领域瓶颈的关键。

泰国 Mae Fah Luang 大学的研究团队创新性地将两种明星天然产物——α-芒果苷(MT)和姜黄素(CM)与β-环糊精(β-CD)形成包合物(MTx/CMx)，并嵌入QCS/氧化果胶(OPEC)动态交联网络。通过系统表征发现，这种"双管齐下"的策略不仅解决了MT/CM水溶性差的难题，更使水凝胶的机械性能、抗菌抗氧化能力和促愈合效果产生质的飞跃。相关成果发表在《Polymer》期刊，为智能创面敷料设计提供了新范式。

关键技术方法
研究采用β-环糊精包合技术提升MT/CM溶解度，通过X射线衍射(XRD)验证包合物形成；利用席夫碱反应和静电作用构建QCS/OPEC动态交联网络；通过流变学测试、压缩实验评估力学性能；采用ABTS法测抗氧化活性，平板扩散法评价对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的抑制效果；通过细胞实验和动物模型验证生物相容性与促愈合能力。

研究结果

1. 材料表征
XRD分析显示，MTx/CMx的晶体衍射峰完全不同于原料药，证实β-CD成功包埋MT/CM。溶解度测试表明，包合物使MT/CM水溶性提升20倍以上，为后续生物应用奠定基础。

2. 水凝胶性能
引入MTx/CMx后，水凝胶凝胶分数达81-85%，较空白组(QCS/OPEC)提高15%。动态流变测试显示储能模量(G')始终高于损耗模量(G")，证明其典型凝胶特性。特别值得注意的是，含药水凝胶的自修复时间从5分钟延长至15分钟，这归因于药物分子与聚合物链的额外氢键作用。

3. 机械性能突破
HG_MTx和HG_CMx的压缩强度分别达到45 kPa和50 kPa，较空白组(30 kPa)提升50%以上。硬度测试显示，含药组硬度值达28 N，而空白组仅18 N。这种增强效应源于MT/CM的酚羟基与聚合物网络的协同作用。

4. 生物学功能
• 抗氧化：ABTS清除率实验显示，HG_CMx的IC₅₀为0.15 mg/mL，显著优于空白组(0.8 mg/mL)
• 抗菌：对S. aureus抑菌圈直径达18 mm(E. coli为15 mm)，相当于临床常用抗生素效果
• 促愈合：动物实验显示，含药组14天伤口闭合率达95%，较空白组(75%)和商业敷料(80%)更具优势

结论与意义
该研究通过β-CD包合技术成功将疏水性天然药物整合至动态交联水凝胶网络，解决了传统载药系统突释、稳定性差的问题。MTx/CMx的引入使QCS/OPEC水凝胶产生"1+1>2"效应：既保留基质的自修复性和可注射性，又赋予其优异的抗氧化/抗菌/抗炎多功能性。特别值得关注的是，HG_CMx在压缩强度(提升67%)和伤口闭合率(较空白组提高27%)方面的突出表现，提示姜黄素包合物在创面修复中更具应用潜力。

这项工作的创新点在于：首次将MTx应用于创面敷料，建立了"天然药物-环糊精-动态水凝胶"三位一体的设计范式；通过详实的力学-生物学关联分析，证实材料性能提升与分子相互作用的构效关系。未来可通过优化MT/CM配比、研究缓释动力学进一步推动临床转化，为糖尿病足溃疡等难愈性创面提供新的治疗选择。