类弹性蛋白多肽粘合剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了类弹性蛋白多肽粘合剂及其制备方法与应用。本发明专利技术以生物相容性的类弹性蛋白多肽(SEQ ID NO:1)为基础，充分发掘贻贝粘附化学在生物医学领域的巨大潜力，通过化学改性的方法制备了一种类弹性蛋白多肽粘合剂，它具有粘附强度好和生物相容性好、使用方便等诸多优势。诸多优势。

【技术实现步骤摘要】
类弹性蛋白多肽粘合剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及生物医学材料领域，具体地说，涉及类弹性蛋白多肽粘合剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]组织粘合剂是指具有一定生物相容性和粘合力的生物医学材料。相对于临床上传统的固定及缝合材料，组织粘合剂具有使用方便、创伤小、使用过程痛苦小、手术疤痕小等优点,并且还能够作为止血、抗菌和消炎药物的载体实现药物的定点释放,因此在临床上具有广阔的应用前景。但由于现有的组织粘合剂存在粘合强度、生物相容性、可降解性、安全性等诸多问题的限制，目前临床上使用的几种组织粘合剂还远不能替代传统的缝合线或铆钉等固定材料。
[0003]本专利技术从仿生学的角度出发，以生物相容性的类弹性蛋白多肽为基础，充分发掘贻贝粘附化学在生物医学领域的巨大潜力，通过化学改性的方法制备一种类弹性蛋白多肽粘合剂，它具有粘附强度高、生物相容性好、使用方便等诸多优势，可为组织粘合剂提供新的选择，相关产品将极大丰富组织粘合剂使用者的选择范围。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种新型的类弹性蛋白多肽粘合剂及其制备方法与应用。
[0005]为了实现本专利技术目的，第一方面，本专利技术提供一种类弹性蛋白多肽，其氨基酸序列为[(VPGVG)2VPGKG(VPGVG)2]25
(如SEQ ID NO:1所示)。所述类弹性蛋白多肽及其分子量表征结果见图1。
[0006]第二方面，本专利技术提供类弹性蛋白多肽粘合剂的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)使所述类弹性蛋白多肽与2,3,4
‑
三羟基苯甲醛发生席夫碱反应，得到邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽；
[0008](2)将邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽溶于水，加入氧化剂，经氧化交联反应得到邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽水凝胶，作为粘合剂。
[0009]进一步地，步骤(1)具体为：将所述类弹性蛋白多肽与2,3,4
‑
三羟基苯甲醛在酸性介质中反应，一段时间后加入氰基硼氢化钠(NaBH3CN)继续反应，所得产物进行透析，然后冷冻干燥，得到邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽。
[0010]优选地，将所述类弹性蛋白多肽与2,3,4
‑
三羟基苯甲醛在pH4～5的盐酸溶液中反应。
[0011]优选地，所述类弹性蛋白多肽和2,3,4
‑
三羟基苯甲醛的摩尔比为(0.5～5)：(1～200)。
[0012]优选地，所述2,3,4
‑
三羟基苯甲醛与所述氰基硼氢化钠的摩尔比为1：(1～20)。
[0013]优选地，步骤(1)的反应条件为：4～40℃反应2～48h。
[0014]步骤(2)具体为：将所述邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽溶于水溶液中，加入氧化
剂，充分搅拌，即得邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽水凝胶。
[0015]优选地，步骤(2)所述氧化剂选自高碘酸钠、辣根过氧化物酶、过氧化氢等氧化剂中的至少一种，优选高碘酸钠。
[0016]优选地，所述邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽与高碘酸钠的摩尔比为1：(1～10)。
[0017]优选地，步骤(2)的反应条件为：4～40℃反应0.05～3h。
[0018]本专利技术的邻苯三酚改性类弹性蛋白多肽的合成示意图见图2。
[0019]第三方面，本专利技术提供按照所述方法制备的类弹性蛋白多肽粘合剂。
[0020]第四方面，本专利技术提供所述类弹性蛋白多肽或所述类弹性蛋白多肽粘合剂的以下任一应用：
[0021]1)用于生物材料工程；
[0022]2)用于组织工程；
[0023]3)用于医药、环境领域。
[0024]第五方面，本专利技术提供所述类弹性蛋白多肽粘合剂的使用方法，将所述类弹性蛋白多肽粘合剂涂抹在材料表面，10～40℃固化0.1～3h。经过一段时间固化，即可产生良好的粘附效果。
[0025]本专利技术提供的类弹性蛋白多肽粘合剂与现有粘合剂相比，至少具有以下优势：
[0026](一)本专利技术以生物相容性的类弹性蛋白多肽为基础，充分发掘贻贝粘附化学在生物医学领域的巨大潜力，通过化学改性的方法制备了一种类弹性蛋白多肽粘合剂，它具有粘附强度好和生物相容性好、使用方便等诸多优势。
[0027](二)本专利技术使用的原料类弹性蛋白多肽是依据天然弹性蛋白氨基酸序列设计合成的具有弹性蛋白特征的人工多肽，天然弹性蛋白是一种重要的细胞外基质蛋白，其主要功能是赋予所在组织或器官以伸缩性和可逆变形能力。因而在经常受力而变形的器官，如皮肤、动脉血管以及肺中都有大量的弹性蛋白。类弹性蛋白多肽除了具有良好的机械特性外，还具有良好的生物相容性和非免疫原性。通过基因工程和发酵工程技术，可以进行大规模生产，且有着成本低，产量高，易于纯化等优势。所以类弹性蛋白多肽正逐步成为替代现有聚合物的新型组织工程材料,成为极具应用前景的生物材料之一。
[0028](三)天然弹性蛋白作为体内最稳定的蛋白质之一，具有很长的半衰期，由弹性蛋白组成的弹性纤维在天然组织中呈现高度交联状态，进而稳定存在于组织器官中。目前市场上的弹性蛋白通常从富含弹性蛋白的牛和猪组织中获得。然而，由该工艺提取、纯化的弹性蛋白是不溶性的(结构已高度交联)、批次间不稳定性高、且具有潜在的疾病传染风险，因此很难作为标准的生物材料进行后续开发。因此，通过基因工程方法构建并表达的类弹性蛋白多肽生物材料具有巨大潜力。未来作为再生医学和组织工程材料可广泛用于生物粘合剂、软骨修复、神经再生、软组织重建以及心血管组织工程等医疗产业。
[0029](四)使用的改性化学基团2,3,4
‑
三羟基苯甲醛是一种价格低廉，容易获取的化学改性剂，得益于醛基与氨基的高反应活性，该反应容易进行，速度快，且不需要催化剂，反应产物没有毒性。同时，修饰上的邻苯三酚可通过共价交联、氢键、金属配位和疏水作用等多种作用对多种材料表面产生良好的粘附效果。
附图说明
[0030]图1为本专利技术类弹性蛋白多肽及其分子量表征结果。
[0031]图2为本专利技术邻苯三酚改性类弹性蛋白多肽的合成示意图。
[0032]图3为本专利技术较佳实施例中粘合剂对玻璃、聚四氟乙烯、猪皮粘附效果的照片。
[0033]图4为本专利技术较佳实施例中粘合剂对小鼠组织器官粘附效果的照片。
[0034]图5为本专利技术较佳实施例中粘合剂培养成纤维细胞的显微镜照片。
[0035]图6为本专利技术较佳实施例中粘合剂培养成纤维细胞的存活率。
具体实施方式
[0036]本专利技术提供一种类弹性蛋白多肽粘合剂的制备方法。该粘合剂具有良好的生物相容性和粘合强度。
[0037]本专利技术采用如下技术方案：
[0038](1)以类弹性蛋白多肽为原料，通过与2,3,4
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三羟基苯甲醛进行反应得到邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽衍生物；
[0039](2)取所述邻苯三酚改性的类弹性蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.类弹性蛋白多肽，其特征在于，氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。2.类弹性蛋白多肽粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)使权利要求1所述类弹性蛋白多肽与2,3,4
‑
三羟基苯甲醛发生席夫碱反应，得到邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽；(2)将邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽溶于水，加入氧化剂，经氧化交联反应得到邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽水凝胶，作为粘合剂。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)具体为：将所述类弹性蛋白多肽与2,3,4
‑
三羟基苯甲醛在酸性介质中反应，一段时间后加入氰基硼氢化钠继续反应，所得产物进行透析，然后冷冻干燥，得到邻苯三酚改性的类弹性蛋白多肽；优选地，将所述类弹性蛋白多肽与2,3,4
‑
三羟基苯甲醛在pH4～5的盐酸溶液中反应。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述类弹性蛋白多肽和2,3,4
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三羟基苯甲醛的摩尔比为(0.5～5)：(1～20...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，郭钟伟，
申请(专利权)人：上普博源北京生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：