[发明专利]一种明胶基骨组织粘合剂、其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种改性纳米颗粒强化的明胶基骨组织粘合剂的制备，包括：将氨基化介孔生物活性纳米颗粒(AMBGN)与醛基葡萄糖的缓冲溶液混合得到预交联溶液，其与明胶溶液混合并置于待粘合的骨块断面，可在水凝胶固化的同时，对两侧的骨组织形成黏附，达到骨组织粘合的效果，固定后粘合剂可通过发挥氨基化介孔生物活性玻璃的促成骨活性促进骨折面的愈合。AMBGN强化的骨粘合剂在保留了良好骨组织粘附性能的基础上，具备了良好的机械力学性能。克服了纳米颗粒物理添加带来的细胞毒性问题，保留了良好的生物相容性。同时，钙、硅等多种离子的稳定释放，赋予粘合剂良好的体外、体内促成骨活性，使之能在粘合骨组织的基础上有效促进骨折愈合。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其是涉及一种明胶基骨组织粘合剂、其制 备方法和应用。

背景技术

在骨科的临床实践中，部分粉碎性骨折或撕脱性骨折常造成小块骨折块 的出现，这些体积较小、形状不规则的骨折块的固定存在一定难度与争议， 若通过金属内固定器械固定，可能需要扩大伤口，造成额外的手术伤害；若 不予固定，则可能因为骨折块的微动影响骨折整体的愈合，造成骨折延迟愈 合甚至骨折不愈合。此类骨折块的固定，存在着进退两难的困境，缺少一种 简洁可靠的固定方式。

医用粘合剂作为外科领域的常用工具，在普外科、泌尿外科的手术操作 中有着广泛的应用，其应用简便、粘合可靠，在特殊情况下可以代替缝线进 行吻合、封堵等操作。但骨科的临床操作中，缺少一种类似的粘合剂，可以 通过其粘合作用，对小块的、非承重的骨折块进行固定。

明胶作为I型胶原的变性产物，因其具有良好的生物相容性，一直作为组 织工程领域中的热点基材收到了广泛的研究报道。在骨组织工程领域，明胶 也经常以水凝胶的形式，负载各种生物活性因子促进骨再生与修复而收到报 道。葡聚糖，又称右旋糖酐，是临床常用的医用材料，低分子右旋糖酐被用 作血容量扩容药在人体被应用，因其有着明确的代谢方式与良好的相容性， 也被应用于各种组织工程水凝胶中。氧化态的葡聚糖分子链上具有大量醛基， 其与明胶共混可将明胶交联形成水凝胶，亦可以依靠葡聚糖分子上多余的醛基与组织表面蛋白质上的氨基发生席夫式反应，形成席夫氏碱键，从而达成 水凝胶黏附组织的目的，Taichi就曾报道将明胶与氧化葡聚糖混合而得的水凝 胶应用于腹腔内防粘连。此外，由于明胶和葡聚糖优秀的生物相容性，Wang 也曾报道将此种组合用于组织工程领域。

但是，欲达到骨科用粘合剂的要求，需要水凝胶具备良好的力学稳定性 与成骨活性，以保证粘合剂固定的稳定可靠，同时确保固定后远期的愈合效 果。而现有技术的粘合剂一部分力学性能差，降解性好，一部分力学性能好， 但是降解性和生物相容性差。因此有必要开发一种可对较小的不承重的骨折 块进行临时固定的粘性水凝胶材料，能通过水凝胶本身的促成骨能力促进骨 折愈合，增强固定远期疗效，同时具备良好的生物相容性，操作中具有可注 射性。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种明胶基骨组织粘合剂， 本发明提供的明胶基骨组织粘合剂具有良好的力学性能、降解性、生物相容 性，还可促进骨折部分修复愈合。

本发明提供了一种明胶基骨组织粘合剂的制备，包括：

将氨基化介孔生物活性纳米颗粒与醛基葡萄糖的缓冲溶液混合，预交联 反应，得到预交联溶液；

预交联溶液与明胶的缓冲液混合固化反应，得到明胶基骨组织粘合剂。

优选的，所述醛基葡萄糖由如下方法制备：将葡聚糖和高碘酸钠混合搅 拌反应，透析、过滤、冻干得到醛基葡萄糖。

优选的，所述氨基化介孔生物活性纳米颗粒由如下方法制备：

将四水硝酸钙、正硅酸乙酯和磷酸三乙酯溶于含十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)的缓冲液中并搅拌反应，离心、洗涤、煅烧得到生物活性玻璃纳米颗 粒；将生物活性玻璃纳米颗粒与3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)在正己烷中混 合并反应，得到氨基化介孔生物活性纳米颗粒。