[发明专利]粘附分子以及含粘附分子的仿生型水凝胶

说明书

本发明提供具有式Ⅰ所示结构的化合物，式I中，R₁、R₂、R₃和a如文中所述。本发明的化合物可作为粘附分子，用于制备粘附性强、生物相容性好且可生物降解的水凝胶粘附剂。本发明还提供含有被式Ⅰ化合物共价修饰的海藻酸盐的水凝胶。本发明的水凝胶具有很好的生物相容性、韧性、粘附性和降解能力，可用作伤口愈合材料和医用粘合剂。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及粘附分子以及含粘附分子的仿生型水凝胶。

背景技术

水凝胶是一种重要的生物功能材料，可以用于生物医学应用的各种方面，包括伤口修复、组织工程、细胞包封和药物释放。水凝胶具备可调节的机械性能、生物相容性、无毒性以及与天然软组织相似等性质。三维网络结构使其具备机械支撑和亲水性，有利于进一步开发其在生物医学领域的应用。

受伤组织的修复是一个动态和复杂的过程。在组织皮瓣恢复的早期阶段，组织遭受由炎症、缺血和缺氧引起的体内组织平衡受损和组织细胞凋亡，随后在细胞增殖期间，细胞上层内皮细胞生成足够的血管后迅速增殖，而成纤维细胞和间充质干细胞有助于愈合和再生，随后在细胞重塑期间，受损组织经历结构和血管网络的重塑和再次成熟，同时需要数月或数年才能使组织最终恢复其正常功能。

简单伤口的护理通常使用缝线来闭合伤口并确保密封环境以使伤口获得足够的愈合，但缝合线可引起皮肤神经损伤，导致瘢痕疼痛、炎症反应、瘢痕疙瘩或其他异常瘢痕组织的形成，并且需要及时拆线，因为过早拆线可能引起伤口开裂并导致感染，过晚拆线则会导致皮肤过度生长而引起受伤部位拆线难度增加，此外，缝线放置需耗费一定的时间甚至是需要麻醉，所以急需开发替代缝线的良好生物相容性医用粘合剂。

水凝胶由于具有一定的生物相容性和可调结构性，并且可以模拟细胞外基质的物理结构，促进细胞的增殖和组织再生，因此可以用于制备具有多种独特愈合能力的高生物相容性材料，以用于伤口愈合的整个过程，例如具备可注射、抗菌、抗缺氧以及促进伤口愈合的多功能水凝胶。

目前研究常见的伤口粘附水凝胶主要存在粘附不牢固、生物相容性有待提升、无法生物降解等问题。因此，本领域对于粘附性强、生物相容性好、可降解的伤口粘附水凝胶的需求十分迫切。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可作为粘附分子的化合物，所述化合物可用于制备粘附性强、生物相容性好且可生物降解的水凝胶粘附剂。本发明还提供被式Ⅰ化合物共价修饰的改性海藻酸盐以及所述改性海藻酸盐的水凝胶。本发明的改性海藻酸盐和水凝胶具有很好的生物相容性、韧性、粘附性和降解能力，可用作伤口愈合材料和医用粘合剂。

具体而言，本发明提供具有式Ⅰ所示结构的化合物：

式I中，R₁为取代或未取代的C₁-C₁₀亚烷基；a为0或1；R₂选自-COO-、-CONH-、-NH-、-O-、-S-、-NHCOO-和-NHCONH-；R₃为取代的C₁-C₁₀烷基，R₃上的取代基包括至少一个选自-NH₂、-OH、-SH、-CONH₂、-COOH和卤素的基团。

在一个或多个实施方案中，R₁为未取代的C₁-C₆亚烷基或C₁-C₄亚烷基，R₂选自-NH、-CONH-和-COO-，R₃为取代的C₁-C₆烷基，R₃上的取代基包括至少一个-NH₂。