Green Chem. ：单宁酸-硫辛酸水凝胶-用于伤口愈合的可注射超分子胶粘剂

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皮肤组织损伤，尤其是裸露的伤口，极易导致溃烂和感染，对人类健康造成了威胁。目前，研究人员已经开发出了各类具有黏附性、抗菌性、生物相容性、生物可降解性的水凝胶，用于皮肤创面的愈合。对于严重的皮肤伤口，黏附型水凝胶可以牢固地贴附在皮肤表面，保持伤口部位湿润，为伤口提供良好的愈合环境，从而避免化脓和组织腐败。常用的聚合物包括聚丙烯酸、聚乙烯醇和聚醚等。但这些聚合物材料的单体往往来源于不可持续的石化产业，并且在制备水凝胶的过程中还可能会用到有毒的有机交联剂、光引发剂或重金属离子。而以更加生物友好的蛋白质和多糖为原料，在实际使用中又会存在微生物污染、水化速率不受控制、储存过程中粘度变化和潜在的抗原性等问题。这些问题要求研究人员投入更多精力探索可持续发展、生物友好的材料，并采用更环保的合成路线来制作粘性水凝胶。因此，作者通过图1所示的硫辛酸开环聚合和巯基自由基-多酚迈克尔加成的机理，合成了单宁酸-硫辛酸(TATA)超分子水凝胶。该合成过程稳健、简便、省时、成本低，符合绿色化学规则。其中，单宁酸含有五个带有三醇末端的芳环，可以参与各种还原反应和氧化诱导聚合，使单宁酸能够作为一种廉价而有效的粘合剂部分，并具有温和的抗菌性能。

图1. TATA水凝胶网络的合成。

多酚残基和羧基之间形成的多个氢键赋予水凝胶自修复和可注射的特性。以此作为皮肤伤口愈合的粘合剂，与缝合治疗相比，它所需的治疗时间更短、再生效果更好(图2)。

图2. TATA水凝胶用于伤口愈合。

同时，由于多酚的存在，水凝胶还具有抗氧化的功效。数据显示，均聚硫辛酸的抗氧化能力为 0%，但当单宁酸含量在10%及以上时，TATA水凝胶在与DPPH溶液孵育 30 分钟后的抗氧化能力相对稳定在90%。并且，TATA水凝胶还在烧伤伤口感染模型中显示良好的抗菌活性(图3)。

图3. TATA水凝胶用于抗氧化、抗菌。

综上所述，作者通过硫辛酸开环聚合和巯基自由基-多酚迈克尔加成的机理，合成了单宁酸-硫辛酸(TATA)超分子水凝胶。这种水凝胶具有自愈合、可注射和可加工等特性。此外，TATA水凝胶还具有抗氧化、抗菌和粘合特性，使其成为伤口愈合缝合线的理想替代品。该工作以Tannic acid-thioctic acid hydrogel: a novel injectable supramolecular adhesive gel for wound healing为题发表在Green Chem.上。本文的通讯作者是来自山东中医药大学的马玉宁博士、马玉侠教授和高树中教授。

原文链接：

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/gc/d0gc02909b

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