一种多功能可注射组织粘合剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种多功能可注射组织粘合剂，其特征在于，包括组分A：化学修饰还原型多酚基团且表面富含RGD序列、赖氨酸、天冬氨酸和/或谷氨酸的活性蛋白；组分B：化学修饰活性酯基团的天然多糖；成胶缓冲液：碱性缓冲溶液及酸性溶液。本发明专利技术提供的组织粘合剂兼顾良好的生物安全性和粘附性，并具有抗菌活性，能够促进组织愈合，具有很好的临床应用前景。具有很好的临床应用前景。具有很好的临床应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能可注射组织粘合剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于临床应用材料领域，具体涉及一种多功能可注射组织粘合剂及其制备方式。

技术介绍

[0002]组织粘合剂作为新一代临床应用材料，可快速闭合伤口，有效防止液体渗透，并最大限度地降低附加创伤。临床常用的粘合剂主要分为三大类，生物提取类，合成类及半合成类。然而，目前商用的粘合剂已逐步显示出以下两大不足：(1)优异的生物安全性和良好的组织粘合强度难以兼顾；(2)所需生物功能缺乏，易出现伤口感染、愈合缓慢等问题。
[0003]生物提取类粘合剂，如纤维蛋白胶(Crosseal
TM
、CryoSeal
TM
、)、胶原基蛋白粘合剂等，虽然具有优异的生物相容性，且反应过程模拟自身交联固化机制，温和安全，并且可伴随伤口的愈合而发生相应降解，具有一定的促组织愈合活性。然而，此类材料内聚力低，且与组织界面之间无稳定连接，因此粘合强度普遍不足，且凝血效果受限于伤口环境，导致其应用范围十分有限。
[0004]合成类组织粘合剂，如α
‑
氰基丙烯酸酯胶氰基丙烯酸酯胶聚乙二醇胶(CoSeal
TM
、)等，虽然能在材料内部及组织界面间建立稳定的共价连接，具有较高的粘合强度，但是反应过程常伴随放热、毒副产物的溶出以及有毒催化剂的使用等，导致其生物安全性较差，同时降解速率受限于反应类型，通常不能随伤口的愈合而按需降解，可能会长期占位而影响愈合。
[0005]在生物提取及合成类组织粘合剂的基础上，为了获得更高的粘合强度和生物安全性，基于合成与天然分子相结合的半合成类粘合剂应运而生。然而，目前的半合成类组织粘合剂，如明胶基粘合剂牛血清白蛋白基粘合剂为追求高的交联效率和强度，通常会用到活性较高但毒性较大的交联剂，如甲醛、戊二醛等，依然无法根本解决生物安全性与粘合强度相矛盾的问题。
[0006]申请号为CN202011631269.1的中国专利公开了一种复合组织粘合剂及其制备方法和应用。该复合组织粘合剂包括三维多孔基质以及吸附在基质表面的增强粘附因子，所述三维多孔基质由甲基丙烯酸酐化明胶和接枝N
‑
羟基琥珀酰亚胺的聚丙烯酸的复合水凝胶冻干得到，所述增强粘附因子为聚多巴胺。该专利技术具有两种组分可与创面组织上的氨基进行键合，虽然与湿润创面的组织粘附强度可以达到180kPa以上，但并未表现出良好的抗菌性能，以及针对伤口愈合的生物学活性。此外，因其可注射性的缺乏而无法应用于复杂伤口的密封，局限性较大。
[0007]因此，设计一款制备简单，同时具有优异的生物安全性和高粘合强度、抗溶胀、抗菌、促进组织愈合的多功能可注射组织粘合剂，从而进一步扩大其临床应用范围，并同时提升伤口愈合质量及缩短住院周期，具有重要研究及实用意义。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种多功能可注射组织粘合剂及其制备方法。模拟天然细胞外基质成分的仿生设计：以透明质酸(HA)和III型重组胶原(Col)为主要成分，可充分发挥天然分子高生物安全性、抗炎、促血管生成和高细胞亲和性等优势。
[0009]对天然大分子的功能化基团修饰：对HA和Col分别进行活性酯(NHS)和还原态多酚功能基团(Dopa
red
)的修饰，利用HA上的NHS基团与Col及组织表面上的氨基或巯基进行亲核加成反应，可实现组织伤口原位密封，并通过改变缓冲液中无机盐的类型及浓度，对凝胶化时间实现可控调节。随后，网络中的还原态多酚基团可发生缓慢氧化而自聚，并能与周围剩余氨基或巯基发生席夫碱反应或迈克尔加成，以增强材料的内聚力和粘合力，并起到自增强及抗溶胀效果。同时，原位生成适量H2O2，赋予粘合剂长效抗菌活性。
[0010]一方面，本专利技术提供了一种多功能组织粘合剂。
[0011]所述的多功能组织粘合剂中包括：
[0012](1)组分A：化学修饰还原型多酚基团且表面含RGD序列、赖氨酸、天冬氨酸和/或谷氨酸的活性蛋白；
[0013](2)组分B：化学修饰活性酯基团的天然多糖；
[0014](3)成胶缓冲液：碱性缓冲溶液及酸性溶液。
[0015]具体地，所述的组分A中的活性蛋白表面包含：RGD序列以提供细胞可黏附的活性位点；赖氨酸链段以提供可反应的活性氨基；天冬氨酸和/或谷氨酸链段以提供可反应的活性羧基。
[0016]优选地，所述活性蛋白选自：重组I型胶原、重组III型胶原、明胶、溶菌酶中的一种或多种。
[0017]具体地，所述的组分A中的多酚基团选自：邻苯二酚、邻苯三酚或其组合。
[0018]所述的多酚基团的还原程度利用还原剂进行可控调节，其酚醌比例在2:8到8:2之间。
[0019]优选地，所述的组分A为还原型多巴胺功能化重组Ⅲ型胶原(Col
‑
Dopa
red
)。
[0020]所述的组分B中的天然多糖的活性酯基团选自：琥珀酰亚胺碳酸酯、琥珀酰亚胺乙酸酯、琥珀酰亚胺丙酸酯、琥珀酰亚胺琥珀酸酯、琥珀酰亚胺戊二酸酯中的一种或多种。
[0021]所述的活性酯基团修饰率为10
‑
50％。
[0022]优选地，所述的组分B中的天然多糖侧链含有羧基基团。
[0023]优选地，所述的组分B中的天然多糖分子量为10
‑
500kDa。
[0024]优选地，所述的组分B为活性酯功能化透明质酸(HA
‑
NHS)。
[0025]所述的成胶缓冲液中：
[0026]碱性缓冲液中的无机盐选自：四硼酸钠、碳酸钠、磷酸氢二钠或其组合；
[0027]酸性溶液中的酸性物质选自：盐酸、乙酸、磷酸二氢钠或其组合。
[0028]本专利技术方案的反应原理：
[0029]成胶及粘合原理：透明质酸侧链上修饰的活性酯基团可与重组Ⅲ型胶原及组织表面蛋白中赖氨酸上的氨基进行自发的亲核加成反应，形成稳定的酰胺键，实现前驱液的固化和伤口密封。
[0030]成胶时间可控原理：活性酯与氨基之间的酰胺化反应为亲核加成过程，其反应速
率与氨基组分的脱质子化程度密切相关，氨基的脱质子化程度越高，亲核性越强，反应速率越快。而氨基组分的脱质子化程度又与体系环境的pH值呈正相关，因此通过调整缓冲液中强碱弱酸盐的类型及浓度，即可实现对凝胶化时间的精准控制。
[0031]自增强原理：重组Ⅲ型胶原上修饰的还原型多巴胺基团具有自氧化特性，通过缓慢的自聚反应形成凝胶内部的二重交联，氧化后的苯醌基团可与周围的氨基、巯基发生迈克尔加成或席夫碱反应，进一步提升粘合强度及胶体的稳定性。
[0032]抗菌原理：重组Ⅲ型胶原上修饰的还原型多巴胺基团在自氧化过程中，可将酚羟基中储存的电子传递给周围的氧气，从而原位生成过氧化氢，一种高效、清洁的抗菌剂，赋予材料良好的抗菌活性。
[0033]促进组织愈合原理：活性蛋白本身的RGD序列及所修饰的还原态多酚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能可注射组织粘合剂，其特征在于，包括：(1)组分A：含有化学修饰还原型多酚基团且表面含RGD序列、赖氨酸、天冬氨酸和/或谷氨酸的活性蛋白；(2)组分B：含化学修饰活性酯基团的天然多糖；(3)成胶缓冲液：碱性缓冲溶液及酸性溶液。2.如权利要求1所述的多功能可注射组织粘合剂，其特征在于，所述活性蛋白选自：重组I型胶原、重组III型胶原、明胶、溶菌酶的一种或多种。3.如权利要求1所述的多功能可注射组织粘合剂，其特征在于，所述的多酚基团的还原至酚醌比例在2:8到8:2之间。4.如权利要求1所述的多功能可注射组织粘合剂，其特征在于，所述的活性酯基团选自：琥珀酰亚胺碳酸酯、琥珀酰亚胺乙酸酯、琥珀酰亚胺丙酸酯、琥珀酰亚胺琥珀酸酯、琥珀酰亚胺戊二酸酯中的一种或多种。5.如权利要求4所述的多功能可注射组织粘合剂，其特征在于，所述的活性酯基团修饰率为10<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈浩琪，董昕，孙俊杰，
申请(专利权)人：苏州上海大学创新中心，
类型：发明
国别省市：