一种医用粘合剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种医用粘合剂的制备方法，属于生物医用材料领域。利用末端为硫醇基团的超支化聚合物和少量含有不饱和双键的聚乙二醇混合，制备了一种无溶剂、室温下为液态的UV激发型医用粘合剂。由于超支化聚合物其疏水性、末端多重的硫醇基团和无需溶剂的可流动性，使得该粘合剂展示出较高的粘合强度。本发明专利技术提供的粘合剂在低剂量的紫外光下便能快速固化，降低大剂量紫外光对于周围健康组织的损害。另外，粘合剂具有和人体软组织相接近的弹性模量，增加病人的舒适度；同时，粘合剂展示出低溶胀性，且低细胞毒性，作为医用粘合剂具有很大的应用前景。

A preparation method of medical adhesive

【技术实现步骤摘要】
一种医用粘合剂的制备方法
本申请属于生物医用材料领域，具体涉及一种无溶剂型医用粘合剂的制备方法。
技术介绍
生物医用粘合剂，是一种应用于人体的液态的医用粘合剂材料。它可以简单地涂敷在伤口部位，通过粘结的方式从而使组织与组织或非组织之间粘结在一起，从而达到闭合伤口、止血和密封等作用。医用粘合剂操作简便迅速，对受损部位周围不造成伤害，减少疼痛，无需二次手术移除缝合线，能够有效防止体液和空气泄露。医用粘合剂用途广、功能多样，不仅可以用来闭合皮肤伤口，还可以用于骨头、神经、肌肉等组织的修复。此外，医用的粘合剂还可具有优越的美容效果，伤口愈合后不留疤，特别是对于整形美容行业具有价值。因此，医用粘合剂被认为是手术缝合线等的良好的替代品，具有很高的应用价值。目前国内外市场上流通的医用粘合剂有主要有纤维蛋白胶、氰基丙烯酸酯类及聚乙二醇基粘合剂三种。纤维蛋白胶和聚乙二醇类粘合剂具有良好的生物相容性，但是粘结强度低，力学强度弱。氰基丙烯酸酯粘合剂具有强粘结性、低成本、快速固化、固有的杀菌性能等优点，但又硬又脆、降解产物(氰乙酸盐和甲醛)有毒。因此研究开发具有优异性能的医用粘合剂一直是研究人员的热点。紫外光激发医用粘合剂是指粘合剂在光照条件下发生固化，进而起到粘结组织、密封伤口的作用。紫外光激发固化粘合剂可以控制固化的时间、部位以及固化的程度，从而更好地控制施药部位，粘合性能和机械性能。目前制备光响应粘合剂的方法之一是对亲水性的聚合物进行光敏改性，然后将其溶于水后形成粘合剂。但是，亲水性粘合剂在人体水环境中会吸收水分，不仅会干扰聚合物链与基体组织的相互作用从而降低粘合强度，而且会导致粘合剂亲水性粘合剂体系在内会吸水膨胀，降低粘合剂的力学强度低并压迫周围神经组织产生痛楚。相反，疏水性的粘合剂能够防止水汽的入侵，排除粘合界面的水分，因此在水环境下具有突出的优势。但绝大部分聚合物在常温下是固态的，需要有机溶剂溶解形成溶液或者乳液才能使用，而有机溶剂往往有害人体健康。直接采用液态的(甲基)丙烯酸酯等小分子单体进行原位光聚合作为粘合剂，其聚合过程产生的热量以及未反应单体会对某些敏感的组织造成损伤。因此，如何解决以上问题，并兼顾粘合性质以及生物相容性开发光激发医用粘合剂具有重大的需求。
技术实现思路
基于上述问题，本专利技术利用疏水的、末端为硫醇基团的超支化聚合物和少量聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，反应制备了一种无溶剂的、室温下为液态的UV激发型医用粘合剂。具体制备方法如下：步骤1，将三官能度硫醇类单体溶解在有机溶剂中，N2鼓泡30min排除溶液中的空气，再加入二官能度(甲基)丙烯酸酯类单体相混合，混合液在N2保护下40℃下反应24h，反应结束后纯化反应液得到超支化聚合物，分子量为5～50kDa；步骤2，将步骤1所得超支化聚合物、含有不饱和双键的聚乙二醇单体、光引发剂充分混合，得到无色透明粘稠液体，即医用粘合剂。进一步的，其特征在于，步骤1中所述三官能度硫醇类单体包括三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，所述二官能度(甲基)丙烯酸酯类单体包括2-(丙烯酰氧基)-甲基丙烯酸乙酯、3-(丙烯酰氧基)-甲基丙烯酸丙酯、4-(丙烯酰氧基)-甲基丙烯酸丁酯、3-(丙烯酰氧基)-甲基丙烯酸-2-羟丙酯。进一步的，其特征在于，所述三官能度硫醇类单体的浓度为0.1～0.5g/mL，所述二官能度(甲基)丙烯酸酯类单体的浓度为0.05～0.4g/mL，三官能度硫醇类单体和二官能度(甲基)丙烯酸酯类单体的摩尔比为1：0.5～1.2。进一步的，其特征在于，步骤1中所述的有机溶剂包括为N’N-二甲基甲酰胺溶液、二氧六环、乙腈、四氢呋喃。进一步的，其特征在于，步骤1中所述纯化方法为将反应液浓缩，然后在无水乙醚中沉淀，再用二氯甲烷重新溶解后在无水乙醚中沉淀，重复溶解-沉淀操作3次，沉淀物真空干燥后得到超支化聚合物。进一步的，其特征在于，步骤2中所述含不饱和双键聚乙二醇单体包括聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基醚聚乙二醇、二烯丙基聚乙二醇、二降冰片烯基聚乙二醇；所述含不饱和双键聚乙二醇单体的分子量为200～1000Da。进一步的，其特征在于，步骤2中所述超支化聚合物与含有不饱和双键的聚乙二醇的摩尔比以硫醇官能团、甲基丙烯酸酯官能团计为1:0.2～1，所述光引发剂的添加量为粘合剂总质量的0.1～1wt％。进一步的，其特征在于，步骤2中所述光引发包括Irgacure2959、Darocur2959。本专利技术的另一个目的是提供一种医用粘合剂，其特征在于，按上述任一一项所述一种医用粘合剂的制备方法所得。进一步的，其特征在于，所述粘合剂使用时通过紫外光照射固化，所述紫外光剂量为0.8～3J·cm2。本专利技术有益效果1.本专利技术使用三官能度硫醇类单体和二官能度(甲基)丙烯酸酯类单体聚合，得到不溶于水的、室温可流动且含有大量硫醇基团的超支化聚合物，将其与含有不饱和双键的聚乙二醇单体以及光引发剂相混合得到粘合剂，具有疏水性以及无溶剂的致密结构，使粘合剂具有较高的粘合强度。2.本专利技术提供的粘合剂具有致密的树脂结构以及高效的硫醇-烯光点击化学，在低计量的紫外光下便能快速固化，这种优异的固化性质可以有效降低大剂量紫外光对于受损部位周围健康组织的损害。3.本专利技术提供的粘合剂采用的超支化聚合物组分具有拓扑结构、低玻璃化转变温度以及大量柔性的醚键和硫醚键，使粘合剂与人体软组织的剪切模量相吻合，能够适应人体组织的生理扩张、收缩以及变形，提高粘合效果以及缓解病人的不适。4.本专利技术提供的粘合剂不含有毒的有机溶剂以及小分子单体，具有低细胞毒性，且低溶胀性，作为医用粘合剂具有很大的应用前景。附图说明图1为实施例1-10粘合剂在365nm0.2W/cm-2紫外光照射下的固化时间；图2为实施例1-10粘合剂在365nm0.2W/cm-2的紫外光照射下的5min后的弹性模量；图3为实施例1-10粘合剂对于猪皮组织的粘结强度；图4为实施例1-10粘合剂的溶胀速率曲线；图5为实施例1-10粘合剂对于小鼠层纤维细胞的细胞毒性。具体实施方式实施例1步骤1，将三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(39.86g，10mmol)溶解在240mLN’N-二甲基甲酰胺中，N2鼓泡30min排除溶液中的空气，随后加入2-(丙烯酰氧基)甲基丙烯酸乙酯(18.58g，10mmol),N2保护下40℃下反应24h。反应结束后，将反应液通过旋转蒸发仪器进行浓缩，然后在无水乙醚中沉淀，得到无色透明粘稠液体。然后用40mL二氯甲烷重新溶解产物，然后在加入到400mL乙醚中沉淀。重复上述溶解-沉淀操作3次，真空干燥得到一种无色粘稠的超支化聚合物，记录为HBP1，分子量为12kDa。步骤2，将上述超支化聚合物HBP1(以硫醇官能团计为1mol)与聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA,分子量为700Da，以甲基丙烯酸酯官能团计为0.2mol，购买与西格玛-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用粘合剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1，将三官能度硫醇类单体溶解在有机溶剂中，N

【技术特征摘要】
1.一种医用粘合剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，将三官能度硫醇类单体溶解在有机溶剂中，N2鼓泡30min排除溶液中的空气，再加入二官能度(甲基)丙烯酸酯类单体相混合，混合液在N2保护下40℃下反应24h，反应结束后反应液纯化得到超支化聚合物，分子量5～50kDa；
步骤2，将步骤1所得超支化聚合物、含有不饱和双键的聚乙二醇单体、光引发剂充分混合，得到无色透明粘稠液体，即医用粘合剂。


2.根据权利要求1所述的一种医用粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述三官能度硫醇类单体包括三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，所述二官能度(甲基)丙烯酸酯类单体包括2-(丙烯酰氧基)-甲基丙烯酸乙酯、3-(丙烯酰氧基)-甲基丙烯酸丙酯、4-(丙烯酰氧基)-甲基丙烯酸丁酯、3-(丙烯酰氧基)-甲基丙烯酸-2-羟丙酯。


3.根据权利要求1所述的一种医用粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述三官能度硫醇类单体的浓度为0.1～0.5g/mL，所述二官能度(甲基)丙烯酸酯类单体的浓度为0.05～0.4g/mL，三官能度硫醇类单体和二官能度(甲基)丙烯酸酯类单体的摩尔比为1：0.5～1.2。


4.根据权利要求1所述的一种医用粘合剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的有机溶剂包括为N’N-二甲基甲酰胺溶液、乙腈、四氢呋喃。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李小杰，张一帆，魏玮，刘晓亚，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32