[发明专利]一种仿生水凝胶组织粘合剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种仿生水凝胶组织粘合剂及其制备方法，包括如下步骤：将多糖与高碘酸钠混合溶解于磷酸盐缓冲溶液中反应；加入乙二醇搅拌，装入透析袋中对超纯水透析并冻干，得到醛基多糖；将醛基多糖溶于磷酸盐缓冲溶液中，加入盐酸多巴胺反应，装入透析袋中对超纯水透析并冻干，得到接枝多巴胺的醛基多糖；将多巴胺醛基多糖和氨基多糖分别溶解在磷酸盐缓冲溶液中得到溶液；采用反应装置将溶液进行混合成胶，得到水凝胶粘合剂。本发明将促进潮湿粘附的接枝小分子接枝到多糖分子上，进而与氨基多糖反应制备了可注射、可自愈合，粘附性能优异的仿生水凝胶组织粘合剂，克服了现有技术中机械性能较差，体液条件下粘结强度不高的问题。

技术领域

本发明涉及生物组织粘合剂技术领域，尤其涉及一种仿生水凝胶组织粘合剂及其制备方法。

背景技术

在组织修复领域，传统的伤口治疗手段包括缝合线、骨针、固定器等，这些方法不仅侵入性大、治疗痛苦、生物相容性差，还容易造成二次伤害。缝合还容易造成异物反应，结扎部位被感染的风险很大，容易造成慢性伤口，甚至威胁到病人的生命。因此，操作简单、创伤小、不易感染或造成二次伤害的组织粘合剂有望逐步取代缝合线与骨针，成为伤口治疗的新型材料。

针对组织粘合剂的开发列出了五个主要要求有安全性、可用性、功效、成本以及政府监管机构的批准。更具体的要求包括生物相容性，生物降解性，可接受的溶胀指数，保存稳定性以及与下层组织的机械顺应性等。另一方面，根据应用部位的需求，对组织粘合剂有更高的要求，如可调节的粘附力，湿态粘附性能，甚至是通过生长因子的输送来增强机体愈合过程的能力。目前，由于医用粘合剂的粘合强度不足、机械性能较差、生物相容性欠佳和在潮湿与动态表面(包括生物组织)之间粘合性能的限制，目前临床上的医用粘合剂仍不能完全替代传统的伤口闭合材料来满足医学应用。

在潮湿环境或水下使用组织粘合剂是一个巨大的难点。吸水会降低粘结表面物理附着力，降低粘合剂之间的化学键，导致作用力发生变化。基于自然界动物脚或海洋生物的粘附机制制备的仿生粘合剂可有效解决潮湿环境粘附的问题，实现组织粘合剂领域的重大突破，在生物工程、医药、国防等方向均有广阔的发展前景。如贻贝仿生组织粘合剂就是一类通过人工模仿、合成海洋贻贝粘附蛋白中的关键成分(多巴，DOPA)而开发得到的具有耐湿粘附能力的新型仿生材料。

水凝胶(hydrogel)是一类具有三维网状结构的交联聚合物，因其合成方式多样且易于改性的特点，已成为组织粘合剂、药物缓释载体、组织工程支架等领域的热门研究材料。可降解天然高分子水凝胶具有良好的生物相容性且安全无毒，部分生物高分子还具有抗菌、止血性能，是医用粘合剂的理想材料，但存在机械性能较差，体液条件下粘结强度不高等不足。

有鉴于此，基于仿生粘附机理，开发一种生物相容性更好、湿态能力强的仿生水凝胶组织粘合剂，是推动医用组织粘合剂领域发展，推动伤口恢复手术革新的重要命题。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种仿生水凝胶组织粘合剂及其制备方法。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种仿生水凝胶组织粘合剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备醛基多糖

配制磷酸盐缓冲溶液；

将多糖与高碘酸钠混合溶解于磷酸盐缓冲溶液中，并在室温下、在黑暗条件下反应5～72h；

反应结束后，向反应液中加入乙二醇以中和过量的高碘酸钠并搅拌至少0.5h，得到反应混合物；

将反应混合物装入透析袋中对超纯水透析至少24h并冻干；得到水凝胶前驱体醛基多糖；

S2、醛基多糖接枝多巴胺

将醛基多糖溶于磷酸盐缓冲溶液中，加入盐酸多巴胺，并在室温下、在避光避氧条件下反应2～10h，得到反应产物；