[发明专利]一种聚氨基酸基贻贝仿生组织胶粘剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种聚氨基酸基贻贝仿生组织胶粘剂及其制备方法，由以下步骤制备而成：合成聚氨基酸接枝多巴胺预聚物；配制复合交联剂；将浓度为30～50wt％的预聚物水溶液与复合交联剂水溶液按1～2:1混合均匀，交联凝胶化制得聚氨基酸基贻贝仿生组织胶粘剂。本发明针对现有组织胶粘剂存在的问题，提供一种聚氨基酸基贻贝仿生组织胶粘剂的制备方法，该组织胶粘剂不仅在生理条件下具有较高的粘结强度，并创新性的利用MgO纳米粒子构成交联体系，赋予该组织胶粘剂固有的抗菌性能和生物活性。

技术领域

本发明涉及一种仿生组织胶粘剂及其制备方法，尤其涉及一种聚氨基酸基贻贝仿生组织胶粘剂及其制备方法，属于生物医用材料领域。

背景技术

每年全球都有数以百万的患者由于创伤或手术需要缝合伤口，目前临床上广泛采用的方法是用缝合线或铆钉对伤口进行缝合，这种方法缝合牢固，伤口不易裂开，但同时也具有操作不便、易感染、愈合后留有疤痕等缺陷。组织胶粘剂是一种能够在伤口处发生交联，使组织间或组织与非组织间快速粘合的医用材料。理想的组织胶粘剂应具有足够的粘结强度和持久性、良好的生物相容性和生物可降解性。目前，临床上使用较多的组织胶粘剂有纤维蛋白胶、氰基丙烯酸酯类和明胶-醛类粘合剂等，但它们都存在不足之处，例如纤维蛋白胶在生理条件下粘结强度不足，氰基丙烯酸酯类和明胶-醛类粘结剂虽然具有较高的粘结强度，但生物相容性差，容易产生炎症反应。此外，这些传统的组织胶粘剂都缺乏固有抗菌性能，而组织胶粘剂在使用过程中发生感染是经常出现的问题，感染会延缓伤口的愈合，甚至引起免疫系统疾病，增加患者的痛苦，传统的组织胶粘剂往往需额外使用抗菌药物，如抗生素等，这样会引起正常组织和器官的不良反应。综上所述，发展一种在生理条件下粘结强度高、生物相容性好同时具有固有抗菌性能的生物胶粘剂，在组织和伤口愈合、创伤敷料、骨组织修复和再生等生物医学应用领域具有迫切需求。

多巴胺是贻贝粘蛋白中含量丰富的酪氨酸的一种衍生物，尽管其主要的粘附机理仍未明确，但大多数研究发现，多巴胺的邻苯二酚结构容易被氧化为醌式或半醌式结构，进而与基材的氨基或巯基发生Michael加成或Schiff碱反应，自身也可发生歧化反应产生偶联，增强粘附力和内聚力，因此，多巴胺广泛应用于制备贻贝仿生粘蛋白粘合剂。聚氨基酸由于其良好的生物相容性和生物可降解性在生物医学取得广泛的应用，同时聚氨基酸含有多种可反应的基团，利于进一步对其进行功能化。镁是人体所必需的一种重要元素，人对镁的每日需要量大约300～700mg，超过生理需求量的镁可经肾随尿液排出体外，故肾功能正常者，每天用 4～6g镁，一般不会引起毒副作用，符合植入人体的要求。大量研究表明MgO纳米粒子具有良好的抗菌性能，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌呈现出强的抑菌和灭菌能力，同时有研究表明Mg²⁺有助于细胞的分化和增值，具有良好生物活性。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种在生理条件下粘结强度高、生物相容性好同时具有固有抗菌性能和生物活性的聚氨基酸基贻贝仿生组织胶粘剂及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种聚氨基酸基贻贝仿生组织胶粘剂，由以下步骤制备而成：

步骤一：合成聚氨基酸接枝多巴胺预聚物：称取氨基酸或氨基酸预聚体、聚乙二醇、盐酸多巴胺和弱碱加热搅拌并混合均匀，在水浴反应后提纯，冷冻干燥，得聚氨基酸接枝多巴胺预聚物；其中氨基酸或氨基酸预聚体：盐酸多巴胺为1～2:1；氨基酸：聚乙二醇为1:1～2；氨基酸预聚体与弱碱用量的摩尔比为1:1～3；

步骤二：配制复合交联剂：称取高碘酸钠、MgO纳米粒子、羟基磷灰石纳米粒子(HA)混合均匀，其中高碘酸钠水溶液的浓度为4～8wt％，MgO或MgO+HA纳米粒子用量为预聚物用量的2.5～10wt％；

步骤三：将浓度为30～50wt％的预聚物水溶液与复合交联剂水溶液按1～2:1混合均匀，交联凝胶化制得聚氨基酸基贻贝仿生组织胶粘剂。

本发明还包括这样一些特征：