[发明专利]一种含邻苯二酚基团的聚氨酯粘合剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种含邻苯二酚基团的聚氨酯粘合剂及其制备方法和应用。本发明提供了一种粘合体系，由如下质量分数的组分组成：异氰酸根封端的聚氨酯预聚体60～65％、含有邻苯二酚基团的小分子多元胺10～18％，余量为溶剂。本发明还提供了一种具有优异粘结能力的粘合剂及其制备方法：将前述粘合剂体系的组分混匀，静置反应数秒即可。本发明粘合剂对生物组织、金属、陶瓷等多种材料在干燥环境下和水下均具有优异的粘附能力，应用前景广泛。同时，本发明粘合剂生物相容性好，可促进内源性凝血，具有作为医用止血剂、组织粘合剂的潜力。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种含邻苯二酚基团的聚氨酯粘合剂及其制备方法和应用。

背景技术

长期以来，手术缝线具有价格低廉、易于储存的优势，因而被广泛用作外科手术中的伤口闭合材料。然而，其在实际应用中却存在对缝合周围组织造成二次感染、无法快速密闭伤口、对医生操作技能要求较高等缺陷。因此近年来，研究者们对于采用医用粘合剂代替手术缝线，实现止血和伤口闭合产生了越来越多的兴趣。

常用的医用粘合剂主要分为：合成聚合物粘合剂、蛋白质粘合剂、多糖粘合剂三类，其中部分已被应用于临床(例如纤维蛋白粘合胶)；不过，天然来源的蛋白质粘合剂、多糖粘合剂则存在免疫风险，同时存在机械性能较差，降解速率太快以及粘合强度不足等缺陷导致其应用范围受限。而合成聚合物粘合剂可设计性强，逐渐成为研究热点，尤其是贻贝仿生的合成聚合物备受关注。贻贝具有极强粘附能力，研究发现其分泌的贻贝丝足粘附蛋白中存在大量的3,4-二羟基苯丙氨酸(DOPA)，其中的邻苯二酚基团具有很强的配位能力，能与金属形成可逆的有机金属络合物，且其被氧化成醌后能与诸多基团反应形成共价键，因此，目前普遍认为DOPA的邻苯二酚基团的强共价和非共价相互作用是贻贝粘附蛋白具有强粘附力的主要原因。

基于此，研究人员尝试在合成聚合物中引入邻苯二酚基团形成贻贝仿生结构，以期制备得到粘附效果好的合成聚合物医用粘合剂。聚氨酯因其优异的生物相容性、灵活的分子结构可设计性、性能可调节等优势，成为引入邻苯二酚结构的有力候选聚合物基体。例如：Zhao等人以聚乙二醇、六亚甲基二异氰酸酯为原料，合成了聚氨酯预聚体，并进一步与带有邻苯二酚基团的小分子二元胺(LDA)反应，制备得到了一种粘附性能优异的粘合剂，组织粘附强度高达24.5±2.0kPa，达到市售纤维蛋白粘合胶的6倍(Zhao et al.Mussel-Inspired,Injectable Polyurethane Tissue Adhesives Demonstrate In Situ GelFormation under Mild Conditions,ACS Applied Bio Materials,2021,4,6,5352-5361)。

然而，在医用粘合剂的实际应用中，往往面临存在组织渗出液、血液等液体的湿润应用环境，因而要求医用粘合剂要具有优异的水下粘附性能，同时还需要满足生物相容性和组织顺应性好的要求。上述现有技术虽然在干燥条件下具有较好的粘附性，且生物相容性优异，但其水下粘附性能却较差，难以临床应用。事实上，这恰恰是目前医用粘合剂面临的主要矛盾与难点：如果材料亲水性过强，吸水过多，形成的水合层会导致粘附性能显著下降，难以达到伤口闭合效果。而如果材料亲水性差，含水量太少，则存在组织顺应性差、生物相容性不好的风险。除此之外，医用粘合剂还需要具有较快的固化密闭伤口的速度，较好的机械性能。

可见，为了满足临床对医用粘合剂所提出的诸多要求，研究一种具有优异水下粘附性能和生物相容性，可快速密闭伤口的医用粘合剂，具有非常重要的意义。

发明内容

为解决现有的医用粘合剂水下粘附性能、生物相容性难以兼具的问题，本发明的目的在于提供一种具有优异水下粘附性能和生物相容性，可快速密闭伤口的医用粘合剂。

本发明提供了一种用于制备粘合剂的组合物，其特征在于，它由如下质量分数的组分组成：

组分A：异氰酸根封端的聚氨酯预聚体60～65％；