一种具有高强粘附性能的可注射生物胶水及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种具有高强粘附性能的可注射生物胶水及其制备方法与应用。该可注射生物胶水由聚乙二醇衍生物(聚乙二醇琥珀酰亚胺酯)与单宁酸经氢键相互作用形成。可注射生物胶水的制备方法包括如下步骤：(1)配制聚乙二醇衍生物的溶液1；(2)配制单宁酸的溶液2；(3)将溶液1和溶液2进行混合经离心后所得沉淀即可。本发明专利技术具有高强粘附性能的可注射生物胶水在以下领域具有潜在的应用：手术伤口粘合；药物运载释放体系；医用内置物；医用内置物的表面涂层。本发明专利技术具有如下有益效果：本发明专利技术采用PEG衍生物和单宁酸两组物质经过物理作用(氢键)相互作用，形成可注射的生物胶水；有较高的粘连能力；可通过单管注射器使用，使用起来更加方便。

Injectable bio glue with high adhesion properties and its preparation and Application

The invention discloses an injectable biological glue with high adhesion property, a preparation method and application thereof. The injectable bioglue is formed by hydrogen bonding of a polyethylene glycol derivative (polyethylene glycol succinimide ester) with tannic acid. The preparation method of injectable bioglue comprises the following steps: (1) preparing the solution of polyethylene glycol derivatives 1; (2) preparing the solution of tannic acid 2; (3) mixing the solution 1 and solution 2 and precipitating the solution after centrifugation. The injectable bioglue with high adhesion property has potential applications in the following fields: surgical wound adhesion; drug delivery and release system; medical implants; surface coating of medical implants. The invention has the following beneficial effects: the PEG derivative and tannic acid are used to form injectable bio-glue through physical interaction (hydrogen bond); the adhesive ability is high; and the use of the single-tube syringe is more convenient.

【技术实现步骤摘要】
一种具有高强粘附性能的可注射生物胶水及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种生物胶水，具体涉及一种具有高强粘附性能的可注射生物胶水。
技术介绍
外科手术的伤口缝合问题已经越来越受到人们的关注。传统的方式一般采用缝线缝合。但是缝线缝合会引入新的缝线伤口，拆线过程中会对伤口造成二次损伤，而且缝线容易造成感染。所以目前人们开发了生物胶水来代替手术中的缝线。生物胶水一般分为两大类：天然类和合成类生物胶水。其中天然类生物胶水以纤维蛋白胶为代表，通常强度较弱，而且容易产生诸如艾滋病等血液疾病的交叉感染问题。合成胶水以氰基丙烯酸盐的衍生物为主，强度较高，但是生物相容性不好，降解产物有毒。人们目前也在持续开发一些新的生物胶水，比如基于PEG的双组分生物胶水(Coseal和Duraseal)，基于PEG和壳聚糖的生物胶水。这些生物胶水有较强的粘附性能，而且生物相容性良好，但是这些生物胶水通常都为双组分生物胶水，使用时必须使用双联注射器，设备比较大，操作较为复杂，特别是对于某些深层次的组织粘连操作较为困难。同时这些胶水大多数采用化学作用相交联，在使用中如果发生开裂，导致化学键的不可逆破坏，这些胶水会失去其作用，通常都要被清除掉并涂覆新的生物胶水，极大的提升了操作时间和成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高强粘附性能的可注射生物胶水及其制备方法与应用。本专利技术所提供的可注射生物胶水由聚乙二醇衍生物与单宁酸经氢键相互作用形成；所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇琥珀酰亚胺酯。所述聚乙二醇衍生物可为式I、式II、式III和式IV中任一种：各式中，n为2～10000之间的自然数，可为14～56、14、28或56；基团R为式a或式b，式a和式b中，M表示氮原子、碳原子、氧原子、硫原子、磷原子或苯环，优选氧原子、氮原子或硫原子，连接于聚乙二醇端，Z为0～5之间的整数，如0、2或3；基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16均独立地为氢原子、羟基、碳原子数为1～10的烷基(优选甲基)、芳基或磺酸基。本专利技术所述聚乙二醇衍生物具体可为如下1)-8)中任一种：1)如式I所示，其中，R为式a，式a中，Z为2，M为氧原子，n为56，R1、R2、R3和R4均为氢原子；2)如式II所示，其中，R为式b，式b中，Z为0～1，M为氧原子，n为56，R1、R2、R3和R4均为氢原子，R5、R6、R7和R8均为羟基；3)如式II所示，其中，R为式b，式b中，Z为0，M为氧原子，n为56，R1、R2、R3和R4均为氢原子，R5、R6、R7和R8均为羟基；4)如式II所示，其中，R为式b，式b中，Z为1，M为氧原子，n为56，R1、R2、R3和R4均为氢原子，R5、R6、R7和R8均为羟基；5)如式III所示，其中，R为式a，式a中，Z为3，M为氮原子，n为28，R1、R2、R3和R4均为氢原子，R5、R6、R7和R8均为甲基，R9、R10、R11和R12均为苯环；6)如式Ⅳ所示，其中，R为式b，式b中，Z为2～3，M为硫原子，n为14～16，R1、R3、R7和R10均为磺酸基，R2、R4、R5、R6、R8、R9、R11、R12、R13、R14、R15和R16均为氢原子；7)如式Ⅳ所示，其中，R为式b，式b中，Z为2，M为硫原子，n为14，R1、R3、R7和R10均为磺酸基，R2、R4、R5、R6、R8、R9、R11、R12、R13、R14、R15和R16均为氢原子；8)如式Ⅳ所示，其中，R为式b，式b中，Z为3，M为硫原子，n为16，R1、R3、R7和R10均为磺酸基，R2、R4、R5、R6、R8、R9、R11、R12、R13、R14、R15和R16均为氢原子。所述的可注射生物胶水中，所述聚乙二醇衍生物与所述单宁酸的质量比可为1：0.001～1000，具体可为1：0.4～4、1：0.4～1、1：0.4～0.5、1：0.4、1：0.5、1：1或1：4。本专利技术进一步提供了所述可注射生物胶水的制备方法，包括如下步骤：(1)配制所述聚乙二醇衍生物的溶液1；(2)配制所述单宁酸的溶液2；(3)将所述溶液1和所述溶液2进行混合，经离心后所得沉淀即为所述生物胶水。上述的制备方法中，步骤(1)中，所述溶液1中所述聚乙二醇衍生物的质量-体积浓度可为0.01～10000mg/ml，具体可为400～600mg/ml、400mg/ml、500mg/ml或600mg/ml；所述溶液1的溶剂可为二次水、超纯水、生理盐水或pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液。上述的制备方法中，步骤(2)中，所述溶液2中所述单宁酸的质量-体积浓度可为0.01～10000mg/ml，具体可为400～600mg/ml、400mg/ml、500mg/ml或600mg/ml；所述溶液1的溶剂为二次水、超纯水、生理盐水或pH为7.4的磷酸盐缓冲溶液。上述的制备方法中，步骤(3)中，所述溶液1与所述溶液2的体积比可为1：0.001～1000，具体可为1：0.4～4、1：0.4～1、1：0.4～0.5、1：0.4、1：0.5、1：1或1：4；所述离心的速率可为100～20000r/min，时间可为1～60min，如在3000r/min的条件下离心5min。本专利技术具有高强粘附性能的可注射生物胶水在以下领域具有潜在的应用：(1)手术伤口粘合；(2)药物运载释放体系；(3)医用内置物；(4)医用内置物的表面涂层。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术采用PEG衍生物和单宁酸两种FDA批准的物质，有良好的生物相容性。(2)PEG衍生物和单宁酸两组物质经过物理作用(即氢键)相互作用，形成可注射的生物胶水。(3)本专利技术生物胶水有较高的粘连能力。(4)本专利技术生物胶水可以通过单管注射器使用，使用起来更加方便。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的生物胶水的粘连强度和纤维蛋白胶的对比示意图。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中粘附性能按照下述方法测量：采用猪皮粘合拉伸的方法：采用注射器直接将生物胶水涂覆在两片猪皮上，涂覆面积为1cm×1cm，然后将涂覆位置重合在一起，用30牛顿的力按压30s后，采用万能拉力机测量两块猪皮分离开时的剪切强度，即为粘附强度。实施例1、称取两臂聚乙二醇琥珀酰亚胺5000mg(如式I所示，R为式a，Z为2，M为氧原子，n值为56，R1、R2、R3和R4都为氢原子)溶于10mLpH为7.4的PBS缓冲溶液中(质量-体积浓度为500mg/ml)，称取单宁酸5000mg溶于10mlpH为7.4的PBS溶液中(质量-体积浓度为500mg/ml)，将上述两种溶液按照体积比为1：1(两臂聚乙二醇琥珀酰亚胺与单宁酸的质量比为1：1)混合后，采用3000r/min的速度离心5min后，倒掉上清液，所得沉淀即为本专利技术生物胶水。将生物胶水放入注射器中，留待下一步使用。经测量，本实施例制备的生物胶水的粘附性能为249kPa，有较高的粘连能力，远远优于市售的纤维蛋白胶(15.2kPa)，如图1所示。采用本实施例生物胶水将两块猪皮粘牢后，人为分开两块猪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可注射生物胶水，其特征在于：所述生物胶水由聚乙二醇衍生物与单宁酸经氢键相互作用形成；所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇琥珀酰亚胺酯。

【技术特征摘要】
1.一种可注射生物胶水，其特征在于：所述生物胶水由聚乙二醇衍生物与单宁酸经氢键相互作用形成；所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇琥珀酰亚胺酯。2.根据权利要求1所述的可注射生物胶水，其特征在于：所述聚乙二醇衍生物为式I、式II、式III和式IV中任一种：各式中，n为2～10000之间的自然数；基团R为式a或式b，式a和式b中，M表示氮原子、碳原子、氧原子、硫原子、磷原子或苯环，连接于聚乙二醇端，Z为0～5之间的整数；基团R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15和R16均独立地为氢原子、羟基、碳原子数为1～10的烷基、芳基或磺酸基。3.根据权利要求1或2所述的可注射生物胶水，其特征在于：所述聚乙二醇衍生物与所述单宁酸的质量比为1：0.001～1000。4.权利要求1-3中任一项所述可注射生物胶水的制备方法，包括如下步骤：(1)配制所述聚乙二醇衍生物的溶液1；(2)配制所述单宁...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴德成，补亚忠，杨飞，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11