一种光交联丝素蛋白止血粘合剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光交联丝素蛋白止血粘合剂及其制备方法，属于生物材料和生物医学应用领域。该止血粘合剂通过甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白、多巴胺修饰的海藻酸、二水硫酸钙以及光引发剂在室温避光条件下均匀混合，经过紫外光照射制备而成。本发明专利技术制备的丝素蛋白止血粘合剂具有湿态环境下粘合强度高、粘合速度快、机械韧性强、生物相容性好等特点。其操作简单易掌握，术后无需拆线等二次手术。该粘合剂可用于几乎所有的创伤创面，具有粘合组织、覆盖创面、填空缺损和空隙、止血、密封等作用，可作为皮肤、脏器、血管、神经、肌肉、粘膜、骨、关节、眼睛等组织的止血粘合材料，具有广泛的临床应用前景。用前景。用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种光交联丝素蛋白止血粘合剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物材料和生物医学应用领域，具体涉及一种光交联丝素蛋白止血粘合剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]因意外伤害或临床手术操作导致的大量出血是当前世界人口死亡的主要原因之一。目前，临床上治疗组织出血的主要手段仍为手术缝合，通过缝合线、金属丝或闭合钉进行手术闭合。但是这种治疗手段操作复杂，耗时较长，对于操作者的水平要求较高，缝合处形成很高的应力集中，增加病患痛苦，而且多数患者有不同程度的线结反应，术后留下“蜈蚣”样瘢痕。此外，在心脏、肝脏之类的软组织修复中，传统的缝合材料易对组织造成二次损伤，某些薄壁组织（如肺、肝或肾等）就不宜使用缝合的方式进行修复，如动脉缺损之类较小的组织损伤也会因没有足够的空间而使得常规缝合难以实现，即使在可以缝合的组织中，可能也需要使用止血粘合生物材料以实现更好的密封。随着现代医学的快速发展，临床上对手术方法和辅助材料的要求越来越高，不仅要求最大限度的减轻患者痛苦，而且要求在恢复功能的同时，外观也能完美的恢复，这些需求使得组织粘合剂的研发受到广泛关注。
[0003]随着材料科学的发展，已经开发了多种用于组织粘合的粘合剂材料，当前已经开发出的组织粘合剂主要包含天然组织粘合剂和合成组织粘合剂。常见的天然组织粘合剂包括基于纤维蛋白、明胶、胶原蛋白、多糖、多肽等的粘合剂。这些粘合剂生物相容性好，但普遍存在力学性能和灵活性较差、粘附强度低（尤其在湿组织表面粘附力差）、止血速度慢、生产成本高等问题。常见的合成粘合剂包括氰基丙烯酸盐粘合剂和聚乙二醇粘合剂。目前临床使用最广泛的合成粘合剂是氰基丙烯酸盐粘合剂，其粘合强度高，但生物相容性和生物降解性较差，有毒的降解产物可能引起异物反应甚至坏死。此外，氰基丙烯酸盐粘合剂的高刚度会阻碍诸如肺，心脏和血管之类的弹性组织和软组织的生理运动，不利于组织再生和生物整合，因此这种粘合剂仅限于外部（如皮肤）损伤的修复。因此，开发出一种生物相容性好、体内湿润环境下粘合强度高的组织粘合剂显得尤为必要。
[0004]光交联水凝胶是指采用特定波长的光照，触发单一组分水凝胶前体溶液或复合水凝胶预聚物发生胶凝化而形成的固态水凝胶材料。光交联水凝胶的非物理接触方式能够有效提高粘合剂施加的时空可控性，实现对材料整体或局部性能的调控，减少因操作熟练度产生的影响，在组织工程和生物医学领域的止血粘合剂方面具有广阔的应用前景。丝素蛋白是来源于家蚕的天然蛋白质，具有良好的生物相容性、适宜的生物降解性等生物医学方面的性能，已经被FDA批准可应用于医用设备。当前，已有专利报道光交联丝素蛋白水凝胶的制备。公开号为CN 114773549 A的中国专利技术专利“一种新型甲基丙烯酸酐改性丝素的制备方法”中，通过经丝素蛋白进行甲基丙烯酸缩水甘油酯改性，再用液氮低温处理、冷冻干燥，得到液氮
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甲基丙烯酰化丝素蛋白，经过光交联制备丝素蛋白水凝胶。公开号为CN 114524953 A 的中国专利技术专利“一种丝素蛋白/透明质酸复合水凝胶、制备方法和应用”中，以丝素蛋白和透明质酸为原料，将丝素蛋白通过甲基丙烯酸缩水甘油酯修饰，将透明质酸
通过甲基丙烯酸酐修饰，将修饰的产物混合溶于去离子水，利用紫外光驱动交联得到水凝胶。但上述的甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白光交联水凝胶由于缺乏湿态粘附功能基团以及多重分子间相互作用，导致它们在湿态环境（水和血液等）下与生物体表面的粘合强度较低，机械韧性较差，不能适应湿态生理环境下组织界面的动态粘附等问题。
[0005]因此，本专利技术以甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白为基质材料，加入多巴胺接枝的海藻酸、钙离子以及光引发剂，采用紫外光照射使混合溶液在1
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60秒内快速交联聚合，在化学共价键交联和金属离子键动态交联存在下，得到机械韧性强、湿态环境下粘合强度高、成型粘合速度快、生物相容性好的丝素蛋白止血粘合剂。目前，在国内外有关的专利中，还未有相关的研究报道。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于针对现有技术不足，提供一种生物相容性好、体内湿态环境下粘合强度高、成型粘合速度快、机械韧性强的组织止血粘合剂。本专利技术克服了现有组织止血粘合剂在体内生理环境下成型速度慢、粘合强度低、生物相容性差、机械韧性差等方面的问题，制备的丝素蛋白止血粘合剂可用于几乎所有的创伤创面，具有粘合组织、覆盖创面、填补组织缺损和空隙、止血、密封等作用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种光交联丝素蛋白止血粘合剂的制备方法：以甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白为基质，加入多巴胺修饰的海藻酸、二水硫酸钙以及光引发剂，室温避光搅拌均匀，在紫外光照射下混合溶液60秒内快速交联聚合，在化学共价键交联和金属离子键动态交联存在下，得到机械性能强健、湿态生理环境下粘附性能高的丝素蛋白止血粘合剂。
[0008]进一步的，一种光交联丝素蛋白止血粘合剂的制备方法，具体包括如下步骤：（1）制备甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白溶液：将去离子水加热至沸腾后，加入Na2CO3和蚕丝，对蚕丝进行脱胶处理；洗涤烘干后，将烘干的脱胶蚕丝用溴化锂溶液溶解，得到丝素蛋白溶液，随后加入甲基丙烯酸缩水甘油酯对丝素蛋白进行改性，然后用去离子水透析；透析后的溶液经离心过滤处理得到甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白溶液；所述的丝素蛋白溶液的质量百分浓度在0.1 %
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50 %或浓度为0.01 mg/mL
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500 mg/mL之间。
[0009]（2）制备多巴胺修饰的海藻酸：将海藻酸钠充分溶解于去离子水中，随后加入1
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二甲基氨基丙基)
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乙基碳二亚胺和N
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羟基琥珀酰亚胺，活化羧基；活化结束后加入盐酸多巴胺反应过夜，反应过程中控制反应体系pH ≤ 5；所得溶液经透析，冷冻干燥处理后得到白色海绵状物质，用去离子水溶解得到多巴胺修饰的海藻酸溶液；所述的多巴胺修饰的海藻酸溶液的质量百分浓度在0.1 %
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50 %或浓度为0.01 mg/mL
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500 mg/mL之间。
[0010]（3）光交联丝素蛋白止血粘合剂：将步骤（2）制得的多巴胺修饰的海藻酸溶液、二水硫酸钙和光引发剂LAP，室温避光下溶解于步骤（1）制得的甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白溶液中，避光搅拌均匀，得到前体溶液；该前体溶液在紫外光照射下1分钟内快速交联聚合，得到机械性能强健、湿态生理环境下粘附性能高的丝素蛋白止血粘合剂。加入的多巴胺修饰的海藻酸与甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白的质量比为100:1
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1:100。所用的紫外光照射的紫外光波长为200
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400纳米。
[0011]利用上述制备方法制得的光交联丝素蛋白止血粘合剂，可作为皮肤、脏器、血管、
神经、肌肉、粘膜、骨、关节、眼睛等组织的止血粘合材料，可以实现湿态环境下（包括水、PBS缓冲液、血液环境）的快速粘合，粘合时间为60秒以内；具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光交联丝素蛋白止血粘合剂的制备方法，其特征在于：以甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白为基质，加入多巴胺修饰的海藻酸、二水硫酸钙以及光引发剂，室温避光搅拌均匀，在紫外光照射下混合溶液60秒内快速交联聚合，在化学共价键交联和金属离子键动态交联存在下，得到机械性能强健、湿态生理环境下粘附性能高的丝素蛋白止血粘合剂。2.根据权利要求1所述的一种光交联丝素蛋白止血粘合剂的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：（1）制备甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白溶液：将去离子水加热至沸腾后，加入Na2CO3和蚕丝，对蚕丝进行脱胶处理；洗涤烘干后，将烘干的脱胶蚕丝用溴化锂溶液溶解，得到丝素蛋白溶液，随后加入甲基丙烯酸缩水甘油酯对丝素蛋白进行改性，然后用去离子水透析；透析后的溶液经离心过滤处理得到甲基丙烯酸酯化的丝素蛋白溶液；（2）制备多巴胺修饰的海藻酸：将海藻酸钠充分溶解于去离子水中，随后加入1
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二甲基氨基丙基)
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乙基碳二亚胺和N
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羟基琥珀酰亚胺，活化羧基；活化结束后加入盐酸多巴胺反应过夜，反应过程中控制反应体系pH ≤ 5；所得溶液经透析，冷冻干燥处理后得到白色海绵状物质，用去离子水溶解得到多巴胺修饰的海藻酸溶液；（3）光交联丝素蛋白止血粘合剂：将步骤（2）制得的多巴胺修饰的海藻酸溶液、二水硫酸钙和光引发剂，室温避光下溶解于步骤（1）制得的甲基丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：白树猛，陆雅洁，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：