本發明涉及生物醫藥材料，具體涉及一種時序遞送藥物的水凝膠微球系統及其制備方法和應用。
背景技術：
1、皮膚作為人體最大的器官，承擔著保護內部組織、抵御病原體入侵的重要功能。當皮膚受損時，會啟動由止血期、炎癥期、增殖期和重塑期構成的愈合過程。這四個階段按序發生且部分重疊，依賴多種細胞與因子的協同作用。止血期以血小板激活和纖維蛋白聚合形成凝塊為核心，有效封閉血管并為后續修復奠定基礎；炎癥期通過細胞因子募集免疫細胞（如巨噬細胞），其釋放的促炎因子和活性氧簇清除病原體及組織碎片，隨后抑炎因子主導修復；增殖期和重塑期則由成纖維細胞、角質細胞遷移增殖完成創面封堵，同時分泌膠原重塑細胞外基質，最終通過毛細血管重構使皮膚恢復穩態。
2、若愈合階段的動態平衡被打破（如炎癥期持續亢進），則易發展為慢性創面。內源性疾病或細菌感染常導致促炎因子過度分泌、免疫細胞異常激活，進而抑制組織細胞增殖遷移，并引發基質金屬蛋白酶介導的膠原降解，阻礙新生肉芽組織形成。因此，調控炎癥反應是促進愈合的關鍵，同時需在增殖期和重塑期針對性促進血管生成、膠原沉積并抑制瘢痕形成。實現針對不同愈合階段的時序性治療策略，已成為創傷治療的核心挑戰。
3、藥物治療是創傷干預的重要手段，但傳統給藥方式存在藥物毒性風險、半衰期短、需頻繁換藥等問題。為此，新型藥物載體敷料（如海綿、水凝膠、水凝膠微球）應運而生。其中，水凝膠微球是通過機械粉碎、乳化法或其他方式制備的微型的水凝膠粒子，憑借可調控的粒徑與表面形貌，兼具滲液吸收、創面填充和藥物緩釋功能具有極大的應用潛力。同時為了更佳地針對炎癥環境通過釋放抗炎藥物來治療，研究人員通過向敷料中引入炎癥響應性基團，使得敷料結構能夠在炎癥環境中發生破壞響應性釋放抗炎藥物，從而更具針對性地對皮膚創傷環境進行治療。
4、透明質酸是細胞外基質的主要成分，具有廣泛的來源、優異的生物相容性和保水性，常被用來制備醫用敷料。按照《不同相對分子質量及結構的透明質酸在皮膚科合理選擇應用專家共識》2022年版本，可以將透明質酸分子量可以分為高（重復單元數大于5000）、中（重復單元數在1000-5000）、低（重復單元數小于1000）三個水平，不同分子量的透明質酸具有不同的生物學功能和物理屬性；如中國專利cn116808286a，采用重復單元數大于5000的，過高的分子量會導致水凝膠微球過硬，使得其在傷口處停留時間短，需要對其進行進一步的交聯，而交聯還需要控制交聯度，制備復雜，且該專利只是負載了抗炎藥物，使得水凝膠在抗炎止血方面效果較優，但愈合效果不佳；中國專利cn108912245a，采用的透明質酸的分子量為35-45kda，但過低的分子量降解速度過快，導致藥物釋放過快，因而該專利需要對透明質酸進行氟化三氟乙酰化處理，操作復雜，且該專利的透明質酸多陰離子特性可以和陽離子藥物形成綴合物，也可與陽性脂質體包裹的非極性藥物形成綴合物，對傷口的消炎止血效果較佳，但對后續的傷口的愈合有限。因此，平衡透明質酸的分子量對水凝膠微球的影響是亟待需要解決的難題。
5、當前臨床敷料仍存在給藥方式單一、無法適應創面動態變化等問題。將響應性遞送系統（按環境變化釋放藥物）與緩釋技術（延長藥物作用時間）結合，有望實現不同愈合階段差異化的精準給藥。因此，新型功能性敷料的開發需要盡可能地滿足生物安全性的同時，能夠在皮膚創面愈合的不同階段針對性地釋放不同的藥物。
技術實現思路
1、為此，本發明提供一種時序遞送藥物的水凝膠微球系統及其制備方法和應用，以解決現有技術中的問題。
2、本發明的水凝膠微球系統在皮膚創傷部位中炎癥響應性水凝膠微球系統先發生破壞釋放抗炎藥物，隨后普通水凝膠微球自然緩釋促愈合藥物；所述的水凝膠微球系統中的炎癥響應性微球破壞后能夠形成水凝膠，進一步包裹普通微球，保護創傷部位；所述的水凝膠微球系統抗炎藥物的持續釋放時間為2-4天，促愈合藥物的持續釋放時間為6-10天。
3、為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
4、根據本發明第一方面提供的一種時序遞送藥物的水凝膠微球系統，所述微球包括以透明質酸為骨架，接枝含炎癥響應性基團的分子得到的炎癥響應性水凝膠微球，以透明質酸為骨架接枝無響應性分子得到的普通微球，抗炎藥物和促愈合藥物；其中，透明質酸的分子量為74-800kda，炎癥響應性水凝膠微球負載抗炎藥物，普通微球負載促愈合藥物。
5、進一步的，所述含炎癥響應性基團包括二硒鍵、二硫鍵、苯硼酸酯鍵、硫醚鍵、草酸聚酯、酰基吡咯烷-2-甲酰胺基團、二茂鐵-環糊精自組裝結構基團、酮縮硫醇、刀豆蛋白、金屬蛋白酶響應性肽鏈、希夫堿鍵、ph響應性肽鏈中的一種或幾種。
6、進一步的，所述無響應性分子包括己二胺、乙二胺、聚乙二醇中的一種或幾種。
7、進一步的，所述抗炎藥物包括沒食子酸、表沒食子兒茶素沒食子酸酯、曲安奈德、黃連素、姜黃素、茶多酚、大黃酸、甘草酸、槲皮素、楊梅素、二氫楊梅素、單寧酸、聚多巴胺、紫草素、塞萊希布、阿莫西林中的一種或幾種。
8、進一步的，所述促愈合藥物包括黃芪甲苷、積雪草苷、羥基積雪草苷、利多卡因、血管內皮生長因子、成纖維細胞外泌體、脂肪干細胞外泌體、米諾地爾、維替泊酚中的一種或幾種。
9、進一步的，所述水凝膠微球的直徑為20-500微米。所述炎癥響應性微球水凝膠微球在創傷部位炎癥環境中24小時內抗炎藥物的釋放率為65-80%。所述普通水凝膠微球在創傷部位中48小時內促愈合藥物的釋放率為25-35%。
10、進一步的，所述時序遞送藥物的水凝膠最大形變量為300%-600%，模量為200-1000帕斯卡，具有良好的自愈性。
11、根據本發明第二方面提供的一種時序遞送藥物的水凝膠微球系統的制備方法，所述方法包括：
12、步驟一，炎癥響應性水凝膠微球和普通微球的制備
13、將透明質酸、炎癥響應性分子按比例混合溶解制備得到炎癥響應性水凝膠水相w1；將透明質酸、無響應分子按比例混合溶解制備得到普通水凝膠水相w2；
14、將礦物油和司盤80按比例混合均勻得到油相o；
15、分別將炎癥響應性水凝膠水相w1和普通水凝膠水相w2與油相o按比例混合攪拌得到炎癥響應性水凝膠乳液c1和普通水凝膠乳液c2；
16、分別將炎癥響應性水凝膠乳液和普通水凝膠乳液用異丙醇洗滌后，離心，得到未載藥的炎癥響應性水凝膠微球b1和未載藥的普通水凝膠微球b2；
17、步驟二，載藥
18、未載藥炎癥響應性水凝膠微球在抗炎藥物溶液浸泡，得到載藥炎癥響應性水凝膠微球混合液；未載藥普通水凝膠微球在促愈合藥物溶液浸泡，得到載藥普通水凝膠微球混合液；分別將載藥炎癥響應性水凝膠微球混合液和載藥普通水凝膠微球混合液凍干后過篩網篩選，分別得到載藥炎癥響應性水凝膠微球a和載藥普通水凝膠微球b；
19、將載藥炎癥響應性水凝膠微球a和載藥普通水凝膠微球b按比例混合得到時序遞送藥物的水凝膠微球系統。
20、進一步的，所述步驟一中，透明質酸的濃度為1-10?wt%，透明質酸與炎癥響應性分子的摩爾比為1:0.5-1:2；透明質酸與無響應分子的摩爾比為1:0.5-1:2。
21、為了使反應更加快捷，可以選擇添加包括1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳酰二亞胺/n-羥基丁二酰亞胺、4-(4,6-二甲氧基三嗪-2-基)-4-甲基嗎啉鹽酸鹽和n,n'-羰基二咪唑中的一種或幾種分子作為活化劑，其具體添加比例由反應體系決定。
22、作為示例，優選，礦物油和司盤80按照1:50-1:150的體積比混合；w1、w2和油相o按照體積比1:5-1:20的體積比混合；離心條件為：轉速為1000-3000?rpm，離心時間為3-10min；微球b1加入質量比為1:20-1:100的抗炎藥物溶液浸泡，其中抗炎藥物溶液濃度為0.5-10?wt%；將微球b2加入質量比為1:15-1:80的促愈合藥物溶液浸泡，其中促愈合藥物溶液濃度為0.05-5?wt%；凍干機溫度為-40℃—-60℃；炎癥響應性水凝膠微球和普通水凝膠微球按照1:0.5-1:2的質量比例混合。
23、根據本發明第三方面提供的一種時序遞送藥物的水凝膠微球系統在制備治療皮膚創傷藥物中的應用。
24、所述皮膚創傷為壓力性潰瘍、靜脈性潰瘍、褥瘡傷口、燒傷傷口、手術傷口、糖尿病足任一種。
25、原理：本發明的水凝膠微球系統敷于皮膚表面后，炎癥響應性微球經破壞后形成水凝膠，進一步包裹普通微球，保護創傷部位；載抗炎藥物的炎癥響應性微球中的抗炎藥物的持續釋放時間為2-4天，促愈合藥物的持續釋放時間為6-10天。
26、本發明的水凝膠微球系統完全降解時間為10-14天，可以一次給藥，長時間藥物停留；本發明的水凝膠微球系統可以直接以凍干狀態放置于皮膚創傷部位，能夠在一定程度上持續吸收炎癥滲液，同時水凝膠系統中的炎癥響應性微球釋放抗炎藥物，治療創傷部位前期的炎癥，使傷口順利度過炎癥期；水凝膠系統中的普通微球滯后釋放促愈合藥物，使傷口在增殖期和重塑期順利愈合。
27、本發明的水凝膠微球以凍干形式直接添加到皮膚創傷部位即可治療，水凝膠通過吸收傷口處的炎癥滲液發生上述的變化并分階段釋放不同的藥物，實現全程的傷口愈合治療。
28、本發明的水凝膠微球系統，是將得到的初步的微球浸泡在藥物溶液中凍干后得到，提高了微球的藥物的負載量，同時相較于以液體形式浸泡的微球可以更好地延長藥物在微球中的停留時間，有助于微球在傷口處吸收滲液后轉變為宏觀水凝膠狀態后釋放藥物。
29、本發明具有如下優點：
30、1）本發明的水凝膠微球系統通過限制透明質酸的分子量來調節微球的藥物釋放速率及降解時間，為后續差異化釋放藥物提供分子基礎。
31、2）本發明的水凝膠微球系統為凍干的形式，能夠直接覆蓋在創傷部位吸收炎癥部位滲液，減少炎癥部位炎癥滲液的滯留。
32、3）本發明的水凝膠微球系統中的炎癥響應性微球在發生炎癥響應性破壞后能夠膨脹進一步吸收炎癥滲液，同時膨脹后能夠交聯形成水凝膠，對炎癥部位進行保護。
33、4）本發明的水凝膠微球系統的骨架為天然大分子，具有良好的生物相容性和保水性，增強了微球對滲液的吸收。
34、5）本發明的水凝膠微球系統中的炎癥響應性微球能夠在強烈的炎癥環境中快速釋放抗炎藥物，保證創傷炎癥期的順利過渡。
35、6）本發明的水凝膠微球系統中的普通微球能夠緩釋促愈合藥物，并隨著微球的降解在傷口愈合的增殖期和重塑期針對性地釋放相關藥物。
36、7）本發明的醫用敷料能夠一次給藥滿足傷口愈合全階段的需求，避免了重復給藥造成的患者痛苦和不適。
37、8）本發明的醫用敷料吸收炎癥滲液發生破壞后形成的產物為水凝膠，具有良好的自愈性，能夠有效的覆蓋創傷炎癥環境并滿足在動態生理環境中的使用。