重组胶原-没食子酸接枝壳聚糖复合水凝胶的抗菌与抗氧化特性及其在慢性伤口敷料中的应用研究

本研究开发了一种新型光交联重组人胶原甲基丙烯酰胺(RHCMA)/没食子酸-壳聚糖(CSGA)复合水凝胶，通过核磁共振(NMR)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)证实了其化学结构。该材料展现出优异的生物相容性，流变学测试显示G′>G″的稳定凝胶网络，扫描电镜(SEM)观察到CSGA显著提升交联密度。特别值得注意的是，其ABTS/DPPH自由基清除率接近维生素C水平，对大肠杆菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的抑菌率分别达*P<0.001，为慢性伤口治疗提供了兼具抗氧化和抗菌功能的理想敷料选择。

　　

慢性伤口治疗的创新材料：抗菌抗氧化复合水凝胶

1 引言

皮肤作为机体抵御外界环境的第一道屏障，在糖尿病、慢性静脉功能不全等病理状态下常出现愈合障碍。传统抗生素治疗易导致细菌耐药性，而基于天然提取物的水凝胶递送系统展现出独特优势。重组人胶原肽(RHC)具有低免疫原性，但机械性能不足；壳聚糖(CS)虽有抗菌性却缺乏功能修饰。本研究创新性地将甲基丙烯酰胺修饰的RHC(RHCMA)与没食子酸接枝CS(CSGA)复合，通过405nm紫外光引发交联，构建多功能伤口敷料。

2 材料与方法

采用Na₂CO₃-NaHCO₃缓冲体系合成RHCMA，EDC/NHS介导CS与GA偶联获得取代度30%的CSGA。通过核磁共振检测到RHCMA在5.7ppm的乙烯基质子峰，CSGA在6.9-7.1ppm出现没食子酸芳香环特征峰。水凝胶经冻干后SEM显示：纯RHCMA呈多孔结构，而CSGA的加入使孔径显著减小，这与流变学测得的G′提升至1200Pa结果一致。

3 结果与讨论

FTIR谱图中1085cm^-1的C-O-C特征峰证实了组分间氢键交联。细胞实验显示1mg/mL浓度下L929细胞存活率>95%，EdU增殖实验表明材料保持中性生长特性。抗氧化测试中，CSGA组的DPPH清除率较纯CS组提高3.2倍，这归因于酚羟基的氢原子转移机制。抗菌实验出现戏剧性差异：RHCMA-CSGA对MRSA的抑菌率达99.8%，而RHCMA-CS仅对大肠杆菌有微弱效果，揭示GA的酚羟基可通过破坏膜完整性增强抗菌协同效应。

4 结论

该研究成功构建了光固化RHCMA-CSGA复合体系，其双重作用机制包括：CS的正电荷破坏细菌膜电位，GA酚羟基引发氧化应激。虽然未表现出促增殖作用，但优异的生物安全性和对耐药菌的强效抑制，使其在糖尿病足溃疡等慢性伤口治疗中具有重要转化价值。未来可进一步探索其体内伤口闭合率和血管再生能力。