基于聚(双(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)磷酸酯)-多糖胶的杂化网络结构开发及其在生物医学中的应用研究

研究人员针对天然生物聚合物在伤口敷料和药物递送中的应用瓶颈，通过共价和超分子相互作用构建了TG-PBMAM杂化水凝胶。该研究采用13C NMR、FESEM等技术证实材料结构，实现CFX药物的Fickian扩散控释（28.27% DPPH自由基清除率），其14 g/g创面流体吸收能力和O2/H2O渗透性为慢性伤口治疗提供新策略。

　　

慢性伤口愈合一直是临床面临的重大挑战，传统敷料难以平衡湿润环境维持、药物控释和抗感染等多重需求。天然多糖如黄蓍胶(TG)虽具生物活性，但机械性能差且功能单一。在此背景下，研究人员创新性地将合成聚合物聚(双(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)磷酸酯)(PBMEP)与聚丙烯酰胺(PAAm)接枝到TG骨架上，通过共价交联和超分子相互作用构建了多功能杂化水凝胶。

研究采用自由基聚合法制备TG-cl-P(BMEP-co-AAm)水凝胶，通过¹³C NMR和FTIR证实接枝结构，FESEM显示多孔形貌，TGA显示三阶段热分解特性。关键实验包括：溶胀动力学测试评估网络密度，Korsmeyer-Peppas模型分析CFX释放机制，DPPH法测定抗氧化活性，Winkler法检测O₂渗透性。

3.1 材料表征
SEM显示材料具有异质多孔结构（×550放大），FESEM证实表面粗糙度利于细胞粘附。EDAX检测到P(1.03%)和N(0.32%)元素，证实单体成功接枝。¹³C NMR在40.074 ppm出现特征峰，对应PAAm链段sp³杂化碳。XRD单宽峰(2θ=21°)表明非晶态特性，有利于药物扩散。

3.2 溶胀与释药
优化后的水凝胶在蒸馏水中溶胀率达21.50 g/g，SWF(模拟创面液)中遵循非Fickian扩散(n=0.67)。CFX在pH 2.2缓冲液中释放最快，SWF中呈缓释特性(n=0.47)，符合Korsmeyer-Peppas模型(R²=0.995)，归因于药物与聚合物中-OH/-PO₄的超分子相互作用。

3.4 生物医学性能
材料展现显著抗氧化性：DPPH清除率28.27±0.28%，Folin-Ciocalteu测定10.26 μg GAE。O₂渗透量3.0±0.0 mg/L，水蒸气透过率388.35±5.72 g/m²/day，微生物渗透试验30天无浑浊，证实其屏障功能。机械测试显示0.63±0.05 N/mm²抗张强度和137.2%断裂伸长率。

该研究通过分子设计解决了天然多糖机械性能与功能单一的问题，其多重网络结构实现创面湿润环境调控、抗生素控释和氧化应激防护的协同作用。非晶态多孔特性(孔隙率16.63%)促进气体/营养物质交换，为糖尿病足溃疡等慢性伤口提供了新型治疗策略。论文发表于《Next Materials》，为生物活性敷料开发树立了新范式。