现代化工

现代化工 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (10) : 186-194. DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2026.10.031

科研与开发

L-半胱氨酸修饰氧化石墨烯负载没食子酸水凝胶的制备与研究

杨晨 ¹ ,
于香君 ² ,
李丽 ³ ,
刘宇 ³^,^*

作者信息 +

Preparation and study of gallic acid-loaded hydrogel with L-cysteine-modified graphene oxide

YANG Chen ¹ ,
YU Xiang-jun ² ,
LI Li ³ ,
LIU Yu ³^,^*

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文章历史 +

Received		Published
2025-12-08		2026-10-20
Issue Date	Revised Date
2026-10-14	2025-12-08

PDF (15406K)

摘要

通过物理交联法制备了一种新型L-半胱氨酸修饰氧化石墨烯负载没食子酸复合水凝胶(SA-AG-GA/GFC-GA),以海藻酸钠(SA)和琼脂糖(AG)为基质,没食子酸(GA)为交联剂,并负载功能化氧化石墨烯-没食子酸复合材料(GFC-GA)于水凝胶网络中。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、流变学测试等手段对水凝胶进行了系统表征,并评估了其力学性能、保湿性、粘附性等。体外实验表明,该水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有显著抑菌效果(抑菌率分别为65.72%和70.04%),细胞毒性低。动物实验进一步证实,SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶能显著促进小鼠全层皮肤缺损模型的伤口愈合(12 d愈合率达94.31%),其机制与促进胶原沉积、血管生成及减少炎症反应相关。

Abstract

In this study,a novel L-cysteine-modified graphene oxide loaded gallic acid hydrogel (SA-AG-GA/GFC-GA) was synthesized via a physical crosslinking method.Sodium alginate (SA) and agarose (AG) served as the matrix materials,while gallic acid (GA) acted as the crosslinking agent.Additionally,a functionalized graphene oxide-gallic acid composite (GFC-GA) was incorporated into the hydrogel network.The hydrogel was thoroughly characterized using scanning electron microscopy (SEM),Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR),rheological testing,and other analytical techniques.Its mechanical properties,moisture retention capacity,and adhesive properties were also evaluated.In vitro experiments demonstrated that the hydrogel exhibited significant antibacterial activity against Escherichia coli and Staphylococcus aureus,with inhibition rates of 65.72% and 70.04%,respectively.Furthermore,the hydrogel displayed low cytotoxicity.Animal experiments further confirmed that the SA-AG-GA/GFC-GA hydrogel significantly accelerated wound healing in a full-thickness skin defect mouse model,achieving a healing rate of 94.31% at 12 days.The underlying mechanism was associated with enhanced collagen deposition,angiogenesis,and reduced inflammatory responses.This study provides novel insights for the development of multifunctional wound dressings.

Graphical abstract

关键词

SA-AG-GA/GFC-GA复合水凝胶 / 没食子酸 / 伤口愈合 / 抗菌性能

Key words

SA-AG-GA/GFC-GA composite hydrogel / gallic acid / wound healing / antibacterial properties

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杨晨,于香君,李丽,刘宇. L-半胱氨酸修饰氧化石墨烯负载没食子酸水凝胶的制备与研究[J]. 现代化工, 2026, 46(10): 186-194 DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2026.10.031

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皮肤作为人体最大的器官,其损伤后的修复过程涉及复杂的生理机制^[1-3]。传统敷料如纱布虽能提供物理保护,但存在保湿性差、易粘连伤口等问题。近年来,水凝胶因其高含水量、生物相容性及可负载药物等特性,成为伤口敷料研究的热点^[4-5]。然而,单一功能的水凝胶难以满足伤口愈合过程中抗菌、促修复等多重需求。因此,开发兼具抗菌、促愈合和缓释功能的多功能水凝胶具有重要临床意义^[6-7]。

氧化石墨烯(GO)是石墨烯通过化学氧化和剥离处理制得的新型二维纳米材料。GO具有二维平面结构和高比表面积,且表面富含羟基、羧基和环氧基等含氧官能团,这些官能团赋予GO优异的水分散性和化学活性^[8-11]。不仅可以实现药物和基因分子的高负载,还可以通过化学修饰或功能优化来增加它的结构和化学多样性,在组织工程、靶向治疗和生物传感等领域展现出广阔的应用前景^[12-14]。研究者们将氨基酸以共价或非共价的形式结合在GO上,对GO的表面进行功能化修饰以提高其生物相容性并降低毒性^[15]。例如:Abdelhalim等^[16]成功通过L-半胱氨酸对GO进行功能化,制备了具有良好生物相容性的功能化氧化石墨烯(GFC)。

本研究采用GFC与天然多酚协同策略,成功开发了一种具有抗菌及促愈合双重功能的新型水凝胶敷料。以GO为核心载体,通过L-半胱氨酸进行生物相容性修饰以降低GO的细胞毒性得到GFC,将没食子酸(GA)负载于GFC表面,构建了具有药物缓释功能的GFC-GA复合物,并与海藻酸钠(SA)-琼脂糖(AG)水凝胶复合,构建了L-半胱氨酸修饰氧化石墨烯负载没食子酸水凝胶系统(SA-AG-GA/GFC-GA)。该系统不仅解决了GA的稳定性问题,还通过缓释作用延长了GA的药效,具有抑菌性能、缓释性能及促进伤口愈合效果的多功能。

1 材料与方法

1.1 实验材料

主要试剂:L-半胱氨酸购自北京奥拓达试剂有限公司;1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)购自上海嘉兴化学试剂有限公司;N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、琼脂糖购自天津大茂化学试剂厂;海藻酸钠购自上海麦克林生化科技股份有限公司;没食子酸购自上海源叶有限公司;青霉素-链霉素双抗溶液、AO/EB荧光染料购自SIGMA(美国);无血清细胞冻存液、DMEM培养基购自赛默飞公司(美国);RPMI-1640培养液购自Hyclone公司;MTT试剂购自福州飞净生物科技有限公司;H&E染色套装、Masson染色套装、VEGF抗体、抗胶原蛋白Ⅰ抗体、5%胎牛血清(FBS)购自武汉塞维尔生物科技有限公司;4%甲醛购自天津莱博化工有限公司。

主要仪器:扫描电子显微镜(EM-7610F,日本电子公司);流变仪(MCR302,奥地利Anton Paar);傅里叶红外光谱仪(IRAffinity-1,日本岛津);冷冻干燥机(CTFD-10S青岛永合创信电子科技有限公司);高速台式冷冻离心机(TFL-20M上海实维实验仪器技术有限公司);多功能酶标仪(HM-SY96山东恒美电子科技有限公司);霉菌培养箱(BPMJ-150F上海一恒科学仪器有限公司);二氧化碳细胞培养箱(3111美国赛默飞公司);倒置荧光显微镜(IX71日本Olympus公司)。

菌种:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus),ATCC 6538、大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli),ATCC 25922。

细胞:L929细胞由RSBM公益细胞库提供。

小鼠:雄性KM小鼠24只,18~21 g,购买自辽宁长生生物技术股份有限公司,许可证号:SCXK(辽)2020-0001。所有实验均遵守有关动物伦理的法律和制度准则,并经辽宁大学动物伦理委员会批准进行。

1.2 SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶的制备

1.2.1 L-半胱氨酸修饰的氧化石墨烯(GFC)的制备

取10 mL的1 mg/mL GO分散液与40 mg的L-半胱氨酸粉末混合,在室温下搅拌1 h,用NaOH调节pH至4.5,加入200 mg的EDC搅拌1 h使羧基活化,随后加入200 mg的NHS。混合物超声20 min,磁力搅拌3 h,离心收集产物,用去离子水/乙醇洗涤3次,冷冻干燥24 h,得到最终产物。

1.2.2 SA-AG-GA水凝胶的制备

首先分别配制0.25%、0.5%、0.75%、1%、1.25%和1.5%(质量体积比,w/v)的GA溶液。再将3 g SA和1 g AG加入100 mL去离子水中,95℃下搅拌至完全溶解,得到SA与AG质量比为3∶1的前体溶液。取1 mL的SA-AG混合溶液,分别与 1 mL不同浓度GA溶液混合,充分搅拌直至溶液变得黏稠后静置冷却,使其完全凝胶化。

1.2.3 SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶的制备

将15 mg GFC-GA加入到SA-AG混合溶液中,磁力搅拌30 min。随后,加入GA溶液作为交联剂,持续搅拌直至溶液变黏稠,静置冷却使其完全凝胶化。

1.3 测试与表征

1.3.1 SEM分析

将冷冻干燥后的样品经液氮脆断处理后,喷涂导电金属膜后固定于样品台上,置于扫描电镜的真空腔中,扫描获取清晰的微观形貌。

1.3.2 FT-IR分析

使用IR Affinity-1傅里叶变换红外光谱仪,在波数范围400~4 000 cm^-1下进行扫描。

1.3.3 流变学分析

使用MCR302流变仪在室温下测试SA-AG-GA/GFC-GA-0.75(0.75% w/v)、SA-AG-GA/GFC-GA-1(1% w/v)、SA-AG-GA/GFC-GA-1.25(1.25% w/v)水凝胶的流变性能,设置频率为1 Hz,应变范围为0.1%至1 000%。通过储能模量(G')与损耗模量(G″)曲线的交点确定水凝胶的坍塌应力临界点,并在小应变范围内利用储能模量计算杨氏模量,分析不同GA含量对水凝胶力学性能的影响。

1.3.4 保湿性分析

记录水凝胶初始重量,分别存放在4、25℃和37℃下,在特定时间间隔取出称重,根据公式(1)计算保湿率。

(1)$\mathrm{保}\mathrm{湿}\mathrm{率}\left(\mathrm{\%}\right)=({M}_{1}/{M}_{0})\times 100\mathrm{\%}$

式中,M₀为初始重量,M₁为失水后重量。

1.3.5 粘附性能的测定

通过将水凝胶粘附在不同材料表面以及手指关节处,观察翻转倒置和弯曲手指时水凝胶是否发生脱落或移位,验证水凝胶的普适性粘附能力。

1.3.6 GA的体外释放

将SA-AG-GA和SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶分别装入透析袋,将透析袋置于装有10 mL、pH=7.4的PBS溶液的离心管中。离心管放置在37℃、50 r/min的恒温摇床中进行实验。在不同的时间间隔取样,每次移取1 mL释放液,并立即补充以维持体积恒定。取出的样品通过高效液相色谱(HPLC)测定GA的吸光度,并根据GA的标准曲线计算其累积释放量。

1.3.7 抑菌实验

制备浓度为1×10⁷ CFU/mL的菌液,取100 μL均匀涂布于预先凝固的固体培养基表面,用无菌打孔器在琼脂平板上打孔。将灭菌后的各组水凝胶分别加入孔中,设置空白对照组进行对比,37℃培养箱中培养18 h,通过测量抑菌圈面积来评估抑菌效果。

平板计数实验中,首先制备水凝胶的提取液,将各组水凝胶切成小块,浸入10 mL的0.9%氯化钠溶液的离心管中,并置于37℃、25 r/min恒温振荡器中提取提取液8 h。将稀释后的E.coli和S.aureus菌液与水凝胶提取液按比例混合均匀后涂布于营养琼脂平板上,放入培养箱中培养。18 h后计算水凝胶的抑菌率,如式(2)所示。

(2)$\mathrm{抑}\mathrm{菌}\mathrm{率}\left(\mathrm{\%}\right)=\left[\right({C}_{\mathrm{p}0}-{C}_{\mathrm{p}1})/{C}_{\mathrm{p}0}]\times 100\mathrm{\%}$

式中,C_p0为对照组的菌落计数,C_p1为实验组的菌落计数。

1.3.8 细胞毒性实验

通过MTT实验研究水凝胶各组分对L929细胞生物存活率的影响。具体步骤如下。

(1)细胞接种:向96孔板的实验孔中加入100 μL约含有1×10⁴个L929细胞的细胞悬液,96孔板周围加入无菌PBS溶液,将板置于37℃、5% CO₂的细胞培养箱中,培养24 h。

(2)药物添加:将水凝胶提取液与完全培养基(90% DMEM高糖基础培养基、9% FBS和1%青霉素/链霉素双抗溶液)按1∶9的比例混合,向孔中加入含各组水凝胶提取液的完全培养基,对照组仅使用完全培养基,每孔150 μL。

(3)MTT试剂处理:在不同时间取出培养板,去除培养液,向每个孔中加入20 μL、5 mg/mL的MTT试剂,孵育4 h,最后去除孔中的MTT试剂并加入150 μL的二甲基亚砜(DMSO)。

(4)吸光度测定:使用酶标仪在490 nm处测定吸光度,根据公式(3)计算细胞存活率。

(3)$\mathrm{细}\mathrm{胞}\mathrm{存}\mathrm{活}\mathrm{率}\left(\mathrm{\%}\right)=(O{D}_{0}/O{D}_{1})\times 100\mathrm{\%}$

式中,OD₀水凝胶组吸光度,OD₁为空白组吸光度。

1.3.9 细胞划痕实验

细胞接种培养24 h,贴壁后移除培养基。用200 μL的枪头垂直于孔板画一条直线,用PBS润洗2~3次,每个孔分别加入含有SA-AG、SA-AG-GA、SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶提取液的培养基,在0、12、24 h,于显微镜下观察划痕,用Image J测量划痕面积。根据公式(4)计算细胞迁移率。

(4)$\mathrm{细}\mathrm{胞}\mathrm{迁}\mathrm{移}\mathrm{率}\left(\mathrm{\%}\right)=\left[\right({S}_{0}-{S}_{1})/{S}_{0}]\times 100\mathrm{\%}$

式中,S₀为初始的划痕面积,S₁为特定时间点的面积。

1.3.10 荧光染色

将细胞以2×10⁴个细胞/孔的密度接种于6孔板中,加入水凝胶提取液、GO溶液和GFC溶液,培养24 h。随后,移除培养基,并向每个培养孔中加入140 μL的AO/EB荧光染色液(70 μg/mL AO和 70 μg/mL EB,现用现配),室温条件下避光孵育 10 min。去除染色液,用PBS洗涤细胞3次,在荧光显微镜下观察。其中,活细胞保持完整的形态,细胞核呈现绿色荧光;死细胞则因细胞膜破裂而显示红色荧光;处于凋亡阶段的细胞既表现出绿色荧光,又伴随红色荧光,且细胞体积缩小,形态收缩。

1.3.11 小鼠体内愈合实验

取24只KM小鼠分成4组:纱布组(空白对照)、康乐保水凝胶组(Commercial gel对照组)、SA-AG组(空白凝胶组)、SA-AG-GA/GFC-GA组。建立小鼠全层皮肤缺损模型:对小鼠进行麻醉,用宠物剃毛刀脱去其背部的毛发,随后用手术刀在小鼠背部切开全层皮肤,创建一个大约8 mm的全层皮肤伤口。接着,将纱布和水凝胶贴于小鼠背部全层皮肤缺损创面,并用弹力绷带固定。每2 d更换敷料并拍照记录伤口愈合情况,持续观察12 d,用Image J软件测量小鼠伤口面积,伤口愈合率根据公式(5)计算。

(5)$\mathrm{愈}\mathrm{合}\mathrm{率}\left(\mathrm{\%}\right)=\left[\right({S}_{0}-{S}_{n})/{S}_{0}]\times 100\mathrm{\%}$

式中,S₀为初始伤口面积,S_n为第n天时小鼠伤口面积。

1.3.12 组织学分析

染色前取直径1 cm的小鼠愈后全层皮肤组织,使用4%福尔马林固定和石蜡包埋切片。

H&E染色:依次进行苏木精染色和伊红染色,随后经梯度乙醇脱水、二甲苯透明后封片。在光学显微镜下可观察到细胞核呈蓝紫色,细胞质和细胞外基质呈粉红色。

Masson染色:依次用Weigert铁苏木精、酸性品红、磷钼酸和苯胺蓝进行染色,最后脱水透明封片。染色后可见胶原纤维呈蓝色,肌肉纤维呈红色,细胞核呈深蓝色。

免疫荧光染色:采用抗Collagen I和抗VEGF抗体进行双重免疫荧光染色,最后DAPI染核,用 Image J对第12天的皮肤伤口组织中的荧光因子进行定量分析。

2 结果与讨论

2.1 SA-AG-GA-GFC-GA水凝胶的表征

2.1.1 水凝胶的性状

含不同浓度GA的水凝胶性状如图1(a)所示,当GA浓度为0.25%~0.5%时,水凝胶无法成型;浓度为1.5%时,SEM显示GA晶体析出[图1(c)];而1% GA浓度下水凝胶结构均匀无析出[图1(b)]。表1所示为水凝胶中各成分含量对水凝胶的成型性的影响。因此,选择0.75%~1.25% GA浓度用于后续实验。

2.1.2 SEM分析

SA-AG-GA/GFC-GA-1水凝胶展现出典型的微米级多孔结构,这些孔洞相互连通,为水凝胶提供了优异的渗透性和机械性能支持,有利于营养物质传输和细胞迁移(图2)。

2.1.3 FT-IR分析

如图3所示,GA的—OH峰(3 280 cm^-1)在凝胶化后红移至3 297 cm^-1,且峰宽增加,同时C=O伸缩振动峰从1 678 cm^-1红移至1 695 cm^-1,表明GA与SA/AG通过氢键交联^[17]。GFC-GA中保留GA的特征峰(1 678 cm^-1),证实GA成功于GFC上^[18-19]。

2.1.4 流变学分析

如图4所示,所有水凝胶的G'均高于G″,证实了凝胶结构的形成。随着GA浓度增加,G'和G″显著提高,在1%应变下,3种水凝胶的G'值呈现出,SA-AG-GA/GFC-GA-1.25>SA-AG-GA/GFC-GA-1>SA-AG-GA/GFC-GA-0.75,表明GA通过增加交联密度增强了水凝胶的机械强度。

2.1.5 保湿性分析

水凝胶的保湿性能如图5所示,SA-AG-GA/GFC-GA-0.75、SA-AG-GA/GFC-GA-1、SA-AG-GA/GFC-GA-1.25水凝胶在4、25℃和37℃条件下表现出不同的保湿特性,SA-AG-GA/GFC-GA-1.25水凝胶在3种温度下的保湿性能最好。这一现象可归因于高浓度GA与SA和AG之间高交联密度形成的致密网络结构限制了水分流失。在需要维持湿润环境的伤口愈合过程中,能够为细胞迁移和组织再生提供理想条件。

2.1.6 粘附性能的测定

如图6所示,其在纸、玻璃、塑料、橡胶和乳胶表面及翻转倒置实验中SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶均未发生脱落或移位,表现出优异的粘附性能,主要归因于水凝胶与基质表面之间的多重相互作用,包括物理吸附、机械互锁及界面扩散等。因此,制备的水凝胶在应用于伤口敷料时,能够有效抵抗因运动或外部摩擦引起的脱落或移位,从而为伤口提供持久的物理保护和湿润环境。

2.1.7 GA的体外释放

释放曲线如图7所示,SA-AG-GA水凝胶在72 h内达到释药平衡,72 h内累积释放量达到83%。然而,SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶的释放速率显著减缓,72 h内累积释放量为65%。这种释放行为的差异可能归因于GA负载在GFC上,GFC与GA之间通过π-π共轭作用和氢键相互作用形成了稳定的复合结构,从而有效延缓了GA的释放速率,制备的SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶具有良好的缓释效果。

2.2 SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶的体外实验结果

2.2.1 抑菌实验

如图8所示,SA-AG组和阳性对照组无明显抑菌作用。相比之下,SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶对S.aureus和E.coli的抑菌圈面积分别为(15.72±2.16)cm²和(10.20±1.13)cm²(表2),表明该水凝胶对两种细菌均具有显著的抑菌效果。

图9(a)为平板计数菌落图,SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶组相对于其他组菌落明显减少。抑菌率结果如图9(b)所示,可以看出SA-AG组和阳性对照组无明显抑菌作用,而SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶对S.aureus和E.coli的抑菌率分别为(70.04±9.84)%和(65.72±3.53)%,具有显著的抑菌效果,与抑菌圈实验一致,进一步证实了SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶的抗菌性能。

2.2.2 细胞毒性实验

MTT实验结果如图10显示,4种水凝胶浸提液与L929细胞分别孵育12 h和24 h后,细胞存活率均在90%以上。这一结果表明,水凝胶各组分对L929细胞的生存与增殖能力不会造成影响,无明显的细胞毒性作用。此外,随着孵育时间从12 h延长至24 h,各组细胞存活率均未出现显著下降,证明水凝胶各组分不会随着时间增加对细胞存活率造成影响。

2.2.3 细胞划痕实验

从图11(a)细胞划痕结果可以看出SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶处理组细胞迁移最快。迁移率如图11(b)所示,12 h与24 h时SA-AG-GA/GFC-GA组细胞迁移率分别为(39.51±2.37)%与(62.35±2.25)%。SA-AG-GA/GFC-GA组与SA-AG-GA组相对迁移率较高,是因为GA会激活粘着斑激酶与细胞外信号调节激酶、c-Jun N-末端激酶等信号通路来促进细胞迁移。SA-AG-GA/GFC-GA组比SA-AG-GA组迁移率高的原因可能是,GFC-GA系统通过π-π共轭和氢键作用实现GA的缓释,确保细胞周围一直维持在有利于细胞迁移的浓度,进一步促进细胞迁移。

2.2.4 AO/EB荧光染色

如图12所示,GO组死细胞多于GFC组,表明修饰后的GO细胞毒性降低。SA-AG组、SA-AG-GA组和SA-AG-GA/GFC-GA组细胞的细胞膜完整,且均具有良好的生存状态,证明水凝胶各组分无明显细胞毒性。

2.3 SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶动物实验结果

2.3.1 小鼠伤口愈合效果分析

如图13(a)所示,SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶组从第4天开始创面收缩速度明显快于其他组。伤口面积定量分析结果如图13(b)所示,SA-AG-GA/GFC-GA组为(94.31±2.47)%,愈合效果最好,其促进伤口愈合的作用机制可能为:首先,GA作为生物活性成分不仅具有促进细胞迁移的作用,还通过其抗菌和抗炎等特性抑制伤口感染,调节伤口微环境,为细胞的增殖与迁移创造了有利条件。其次,水凝胶系统能够实现GA的缓释作用,维持有效治疗浓度。此外,水凝胶的三维网络结构为伤口提供了理想的湿润环境,有利于创面修复,同时为伤口提供了物理保护,阻止细菌、灰尘等接触创面。

2.3.2 组织学分析

(1)H&E染色

如图14所示,阴性对照组中仍可见皮肤缺损有痂皮、炎性细胞与淋巴细胞浸润;SA-AG组水凝胶与阳性对照组水凝胶中,可见有皮下出血点,表皮增厚,炎性细胞浸润;SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶组中创面没有明显缺损,表皮细胞排列整齐连续,新生毛囊数量较多,表明SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶具有良好的促进伤口愈合的作用。

(2)Masson染色

Masson染色如图15所示,胶原纤维在组织切片中呈现特征性蓝色。在伤口愈合的第12天,SA- AG-GA/GFC-GA水凝胶组与其他组相比,展现出显著的组织重构优势,胶原纤维不仅染色强度更高,且呈现出更为规则的排列方式和更高的致密度,表明SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶能有效促进胶原蛋白的合成与有序沉积,从而加速创面愈合进程。

(3)免疫荧光染色分析

图16(a)为免疫荧光染色结果图。图16(b)、(c)为Collagen I和VEGF的荧光强度定量分析,在第12天时SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶组小鼠创面的Collagen I与VEGF的表达明显高于对照组、SA-AG组、阳性对照组(P<0.01)。这表明SA-AG-GA/GFC-GA水凝胶具有促进创面愈合的效果。

3 结论

没食子酸(Gallic Acid,GA)是一种广泛存在于植物界的低分子量多酚类化合物^[20-21]。GA的生物活性包括抗氧化、抑菌、抗炎、抗病毒和促进伤口愈合等作用^[22-23]。GA上的羟基、羧基可与GFC上的羟基形成氢键,同时苯环之间可产生π-π共轭效应,通过这种多重相互作用将GA稳定负载在GFC上,实现GA的缓慢释放,延长作用时间。此外,作为交联剂的GA,其上的羟基与羧基也可与琼脂糖(AG)和海藻酸钠(SA)上的羟基形成氢键,使GA同时交联AG和SA,形成水凝胶的三维网状结构,能够显著提升水凝胶的生物活性和物理性能,还能赋予其多功能性,解决传统水凝胶的局限性。水凝胶的三维网络结构不仅能够有效保护GA免受氧化降解,还能实现其缓慢释放,从而延长药物作用时间并减少给药频率^[24]。综上所述,本研究成功开发了一种多功能水凝胶伤口敷料,该材料结合了功能化氧化石墨烯的优异性能、GA的生物活性以及水凝胶的理想物理特性。该敷料不仅具备缓慢释放GA的能力,还展现出优异的抗菌性能和促进伤口愈合的效果,为皮肤创伤治疗提供了一种高效且经济的解决方案。

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原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

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