一种兼具快速固化和抗溶胀的可注射水凝胶粘合剂及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种兼具快速固化和抗溶胀的可注射水凝胶粘合剂及应用，该可注射水凝胶粘合剂以质量百分数计，包含如下组分：末端生物降解泊洛沙姆5％

【技术实现步骤摘要】
一种兼具快速固化和抗溶胀的可注射水凝胶粘合剂及应用


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种兼具快速固化和抗溶胀的可注射水凝 胶粘合剂及应用。

技术介绍

[0002]在处理意外创伤或外科手术造成的损伤时，伤口闭合和快速止血是必须的，常用的方法 包括缝合线、吻合钉或绷带。但是，这些技术不适合封闭易碎组织或伴随有液体或气体泄漏 的伤口，原因在于会造成组织的二次损伤，以及不理想的气体或液体密封性。近些年来，随 着生物材料科学的发展，研究人员开发出了一系列可注射水凝胶粘合剂，用于伤口封闭和创 面止血，比如纤维蛋白胶和高分子水凝胶等，它们易于使用，对柔软的组织损伤小，具有良 好的水密性和气密性，受到临床治疗的广泛关注。
[0003]目前的可注射水凝胶组织粘合剂存在固化速度慢的问题，注射后还未形成凝胶的前体溶 液易被血液或体液冲走，产生渗漏和流失，无法实现伤口封闭和快速止血，不宜于封闭有持 续液体流出的伤口或者止血。另外，这类可注射水凝胶组织粘合剂大多数在水环境中吸水会 发生体积溶胀，有造成周围组织压迫损伤的风险，尤其是神经组织(脑和脊髓)。此外，体 积溶胀还会导致水凝胶组织粘合剂力学性能和组织粘附性减弱，造成伤口二次开裂或再次出 血，危及患者生命健康。因此，开发一种兼具快速固化和抗溶胀双重性能的可注射水凝胶具 有重要意义。

技术实现思路

[0004]为了解决现有可注射水凝胶粘合剂固化过程不可控且速度较慢以及大多数水凝胶粘合剂 在体内水环境中会吸水体积膨胀导致粘附性能下降而脱落的技术问题，本专利技术旨在提供一种 兼具快速固化和抗溶胀的可注射水凝胶粘合剂及应用。
[0005]本专利技术兼具快速固化和抗溶胀的可注射水凝胶粘合剂，主要由末端生物降解的泊洛沙姆、 粘附功能小分子、光引发剂和溶解液组成，在光照条件下快速固化成型。本专利技术利用具有热 敏收缩性能的泊洛沙姆纳米胶束作为凝胶因子和交联剂制备水凝胶，其中热敏收缩纳米胶束 增强了水凝胶的内聚力并赋予其水环境抗溶胀特性。光引发交联特性保证水凝胶的快速可控 固化，粘附功能小分子可以在光交联过程中整合到水凝胶网络中，通过与组织表面氨基发生 共价键连接提供持久稳定的组织粘附性。此外，利用末端生物降解泊洛沙姆的末端可降解设 计，通过改变泊洛沙姆的化学结构以及水凝胶的组份调控降解时间，满足不同使用场景对不 同降解时间的需求。
[0006]本专利技术的技术方案具体如下：
[0007]本专利技术第一方面提供一种末端生物降解泊洛沙姆，所述末端生物降解泊洛沙姆通过将末 端修饰结构引入到泊洛沙姆的两个末端得到；
[0008]所述末端修饰结构的分子量小于300，末端修饰结构中含有可生物降解的酯键或酰胺键， 且末端修饰结构的最末端为碳碳双键；
[0009]所述末端生物降解泊洛沙姆可通过光照引发交联反应。
[0010]进一步地，所述末端生物降解泊洛沙姆的化学结构式如下式I或式II所示；
[0011]式I：n≤10，
[0012]式II：R为侧基，R侧基为氨基酸 侧基，根据现有技术中氨基酸的侧基进行选择。
[0013]式I和式II中x和y根据泊洛沙姆的型号进行确定。
[0014]进一步地，所述末端生物降解泊洛沙姆为泊洛沙姆二乙酰丙烯酸酯、泊洛沙姆二丙酰丙 烯酸酯、泊洛沙姆二丁酰丙烯酸酯、泊洛沙姆二甘氨酸丙烯酸酯、泊洛沙姆二丙氨酸丙烯酸 酯或泊洛沙姆二β
‑
丙氨酸丙烯酸酯；
[0015]所述泊洛沙姆二乙酰丙烯酸酯的化学结构式如下式1所示；
[0016]所述泊洛沙姆二丙酰丙烯酸酯的化学结构式如下式2所示；
[0017]所述泊洛沙姆二丁酰丙烯酸酯的化学结构式如下式3所示；
[0018]所述泊洛沙姆二甘氨酸丙烯酸酯的化学结构式如下式4所示；
[0019]所述泊洛沙姆二丙氨酸丙烯酸酯的化学结构式如下式5所示；
[0020]所述泊洛沙姆二β
‑
丙氨酸丙烯酸酯的化学结构式如下式6所示；
[0021][0022]进一步地，上述末端生物降解泊洛沙姆中，所述泊洛沙姆优选为泊洛沙姆407、泊洛沙姆 188、泊洛沙姆237或泊洛沙姆338。
[0023]本专利技术第二方面提供一种末端生物降解泊洛沙姆的合成方法，包括如下步骤：
[0024]将泊洛沙姆溶于二氯甲烷中，加入三乙胺和氯烷基酰氯进行反应，反应完成后，用乙醚 沉淀，离心收集后真空干燥得到泊洛沙姆二氯烷基酸酯；将泊洛沙姆二氯乙酸酯溶于DMF中， 加入丙烯酸钠进行反应，反应完成后滴加到乙醚沉淀，离心收集后真空干燥得到泊洛沙姆二 烷基酰丙烯酸酯；
[0025]所述氯烷基酰氯的化学结构式如下式a所示，n≤10；
[0026]式a：
[0027]所述泊洛沙姆二氯烷基酸酯的化学结构式如下式b所示，n≤10；
[0028]式b：
[0029]所述泊洛沙姆二烷基酰丙烯酸酯的化学结构式如下式c所示，n≤10；
[0030]式c：
[0031]或，将泊洛沙姆溶于甲苯中，加入对甲苯磺酸和氨基酸进行反应，反应完成后，用乙醚 沉淀，离心收集后真空干燥得到泊洛沙姆二氨基酸；将泊洛沙姆二甘氨酸溶于二氯甲烷中， 加入三乙胺和丙烯酰氯进行反应，反应完成后滴加到乙醚沉淀，离心收集后真空干燥得到泊 洛沙姆二氨基酸丙烯酸酯；
[0032]所述氨基酸的化学结构式如下式d所示，R为侧基；
[0033]式d：
[0034]所述泊洛沙姆二氨基酸的化学结构式如下式e所示，R为侧基；
[0035]式e：
[0036]所述泊洛沙姆二氨基酸丙烯酸酯的化学结构式如下式f所示，R为侧基；
[0037]式f：
[0038]进一步地，所述泊洛沙姆在反应过程中，与氯烷基酰氯、氨基酸、丙烯酸钠和丙烯酰氯 摩尔比为均为1:2。
[0039]本专利技术第三方面提供所述末端生物降解泊洛沙姆在制备可注射水凝胶粘合剂中的应用。
[0040]本专利技术第四方面提供一种兼具快速固化和抗溶胀的可注射水凝胶粘合剂，以质量百分数 计，所述可注射水凝胶包含如下组分：
[0041][0042]所述粘附功能小分子具备与氨基反应能力并且可以通过光引发双键交联整合到水凝胶网 络中；
[0043]所述末端生物降解泊洛沙姆选自任一项上述末端生物降解泊洛沙姆中的一种或几种。
[0044]进一步地，所述末端生物降解泊洛沙姆选自泊洛沙姆407二乙酰丙烯酸酯(PF127
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bis
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AA)、 泊洛沙姆407二丙酰丙烯酸酯(PF127
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bis
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PA)、泊洛沙姆407二丁酰丙烯酸酯(PF127
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bis
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BA)、 泊洛沙姆407二甘氨酸丙烯酸酯(PF127
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bis
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GA)、泊洛沙姆407二丙氨酸丙烯酸酯 (PF127
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种末端生物降解泊洛沙姆，其特征在于，所述末端生物降解泊洛沙姆通过将末端修饰结构引入到泊洛沙姆的两个末端得到；所述末端修饰结构的分子量小于300，末端修饰结构中含有可生物降解的酯键或酰胺键，且末端修饰结构的最末端为碳碳双键；所述末端生物降解泊洛沙姆可通过光照引发交联反应。2.根据权利要求1所述的末端生物降解泊洛沙姆，其特征在于，所述末端生物降解泊洛沙姆的化学结构式如下式I或式II所示；式I：n≤10，式II：R为侧基；优选地，所述末端生物降解泊洛沙姆为泊洛沙姆二乙酰丙烯酸酯、泊洛沙姆二丙酰丙烯酸酯、泊洛沙姆二丁酰丙烯酸酯、泊洛沙姆二甘氨酸丙烯酸酯、泊洛沙姆二丙氨酸丙烯酸酯或泊洛沙姆二β
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丙氨酸丙烯酸酯；所述泊洛沙姆二乙酰丙烯酸酯的化学结构式如下式1所示；所述泊洛沙姆二丙酰丙烯酸酯的化学结构式如下式2所示；所述泊洛沙姆二丁酰丙烯酸酯的化学结构式如下式3所示；所述泊洛沙姆二甘氨酸丙烯酸酯的化学结构式如下式4所示；所述泊洛沙姆二丙氨酸丙烯酸酯的化学结构式如下式5所示；所述泊洛沙姆二β
‑
丙氨酸丙烯酸酯的化学结构式如下式6所示；
优选地，所述泊洛沙姆为泊洛沙姆407、泊洛沙姆188、泊洛沙姆237或泊洛沙姆338。3.一种末端生物降解泊洛沙姆的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：将泊洛沙姆溶于二氯甲烷中，加入三乙胺和氯烷基酰氯进行反应，反应完成后，用乙醚沉淀，离心收集后真空干燥得到泊洛沙姆二氯烷基酸酯；将泊洛沙姆二氯乙酸酯溶于DMF中，加入丙烯酸钠进行反应，反应完成后滴加到乙醚沉淀，离心收集后真空干燥得到泊洛沙姆二烷基酰丙烯酸酯；所述氯烷基酰氯的化学结构式如下式a所示，n≤10；式a：所述泊洛沙姆二氯烷基酸酯的化学结构式如下式b所示，n≤10；式b：所述泊洛沙姆二烷基酰丙烯酸酯的化学结构式如下式c所示，n≤10；式c：或，将泊洛沙姆溶于甲苯中，加入对甲苯磺酸和氨基酸进行反应，反应完成后，用乙醚沉淀，离心收集后真空干燥得到泊洛沙姆二氨基酸；将泊洛沙姆二甘氨酸溶于二氯甲烷中，加入三乙胺和丙烯酰氯进行反应，反应完成后滴加到乙醚沉淀，离心收集后真空干燥得到泊洛沙姆二氨基酸丙烯酸酯；所述氨基酸的化学结构式如下式d所示，R为侧基；式d：所述泊洛沙姆二氨基酸的化学结构式如下式e所示，R为侧基；式e：所述泊洛沙姆二氨基酸丙烯酸酯的化学结构式如下式f所示，R为侧基；式f：4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述泊洛沙姆在反应过程中，与氯烷基酰氯、氨基酸、丙烯酸钠和丙烯酰氯摩尔比为均为1:2。5.权利要求1或2所述末端生物降解泊洛沙姆在制备可注射水凝胶粘合剂中的应用。6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓丽，边少荃，潘浩波，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：