一种生物抗菌粘合剂的制备方法及所得粘合剂的应用与流程

xiaoxiao2026-08-28  6


本发明属于医用材料领域,具体涉及一种生物抗菌粘合剂的制备方法及所得粘合剂的应用。


背景技术:

1、通过化学合成的高分子物质作为粘合剂,有着良好的粘附力和力学强度,然而,其存在一定的生物相容性问题,且在植入组织后,一旦材料脱离,会对组织造成损伤。因此,生物粘合剂的商业化受到了广泛关注。

2、专利号cn114712550b的专利提供了一种可注射快速止血的水凝胶粘合剂及制备方法、应用,使用聚丙烯和壳聚糖和藻酸钠、氯化钙反应,得到的产物能够在10s内对2mm直径的缺损部位进行有效止血;专利号为cn110484184b的专利公开了一种水凝胶粘合剂及应用与应用,利用聚乙二醇衍生物和内源性有机物多巴胺进行反应,提高了粘合剂在水环境的粘结性;公开号cn115433318a的专利公开了一种水凝胶生物粘合剂材料及其制备方法,使用苯并咪唑修饰性亲水聚合物和环糊精制备而得,使得水凝胶的粘接性随环境酸度变化而变化。

3、上述现有技术中均未提到粘合剂的氧气透过率的情况,在将生物类粘合剂用于人体植入器械的实践中,人们往往非常重视其生物相容性,但氧气透过率却常常被人忽视。氧气透过率不仅会影响材料周围的细胞和组织生长,从而影响创面的愈合能力,此外,由于透氧系数与含水率一般呈正比,而含水率则与材料的力学性能息息相关,可知,氧气透过率也影响着材料的力学性能。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,提高粘合剂的氧气透过率,本发明第一方面提供了一种生物抗菌粘合剂的制备方法,制备方法如下:

2、s1.组分a的制备:将组分a1,组分a2和水按照(0.1-10):1:(10-1000)的重量比混合后,冻干,得到组分a;

3、s2.组分a溶解于缓冲溶液中,组分a的缓冲溶液中,组分a的含量为10-16wt%;

4、s3.修饰性亲水聚合物溶解于缓冲溶液中,修饰性亲水聚合物的缓冲溶液中,修饰性亲水聚合物的含量为10-16wt%;

5、s4.步骤s2所得的组分a的缓冲溶液和步骤s3所得的修饰性亲水聚合物的缓冲溶液按照(0.8-1.5):1的重量比混合,成胶。

6、优选的,s1.组分a的制备:将组分a1,组分a2和水按照(2-9):1:(10-1000)的重量比混合后,冻干,得到组分a。

7、进一步优选的,s1.组分a的制备:将组分a1,组分a2和水按照(5-9):1:(10-1000)的重量比混合后,冻干,得到组分a。

8、更进一步优选的,s1.组分a的制备:将组分a1,组分a2和水按照(7-9):1:(10-1000)的重量比混合后,冻干,得到组分a。

9、在组分a的制备过程中,水仅仅起到分散组分a1和组分a2的作用,从而使组分a1和组分a2能够较好的混匀。

10、作为一种优选的实施方式,所述组分a1为酸性酶解物,酸性酶解物中,绝对分子量在90-110kda的物质占比20-40wt%,绝对分子量在40-60kda的物质占比20-40wt%。

11、本发明中,酸性酶解物的绝对分子量分布通过激光光散射与凝胶渗透色谱仪测定。

12、优选的,所述组分a1为酸性酶解物,酸性酶解物中,绝对分子量在95-105kda的物质占比20-40wt%,绝对分子量在45-55kda的物质占比20-40wt%。

13、优选的,所述组分a1为酸性酶解物,酸性酶解物中,绝对分子量在100kda的物质占比20-40wt%,绝对分子量在50kda的物质占比20-40wt%。

14、进一步优选的,所述组分a1为酸性酶解物,酸性酶解物中,绝对分子量在95-105kda的物质占比22-35wt%,绝对分子量在45-55kda的物质占比25-38wt%。

15、优选的,所述组分a1为酸性酶解物,酸性酶解物中,绝对分子量在95-105kda的物质占比23-34wt%,绝对分子量在45-55kda的物质占比27-36wt%。

16、优选的,所述组分a1为酸性酶解物,酸性酶解物中,绝对分子量在100kda的物质占比22-35wt%,绝对分子量在50kda的物质占比25-38wt%。

17、作为一种优选的实施方式,所述酸性酶解物的制备方法为:0.05-0.8mmol/ml的蛋白酶水溶液调节至ph为酸性,加入脱细胞基质颗粒,使得脱细胞基质颗粒在蛋白酶水溶液的重量占比为1-20wt%,静置后过滤,取滤液,滤液冻干,即得。

18、蛋白酶不做特别限定,可以为胰蛋白酶或胃蛋白酶等。

19、优选的,所述脱细胞基质颗粒在蛋白酶水溶液的重量占比为1-15wt%。

20、优选的,所述脱细胞基质颗粒在蛋白酶水溶液的重量占比为1-10wt%。

21、作为一种优选的实施方式,所述脱细胞基质颗粒由脱细胞基质材料经物理粉碎制得,所述脱细胞基质颗粒的直径为50-350目。

22、优选的,所述脱细胞基质颗粒由脱细胞基质材料通过物理粉碎制得。

23、优选的,脱细胞基质材料为小肠粘膜下层、猪膀胱基底膜、腹膜、心包膜、真皮的至少一种。

24、本发明中,小肠粘膜下层、猪膀胱基底膜均购自卓阮医疗科技(苏州)有限公司。

25、作为一种优选的实施方式,所述组分a2为阳离子聚合物,阳离子聚合物的聚合度为9-32。

26、优选的,阳离子聚合物的聚合度为9-17或25-30。

27、优选的,阳离子聚合物选自聚赖氨酸、聚精氨酸、聚亮氨酸、聚苏氨酸的一种。

28、进一步优选的阳离子聚合物为聚赖氨酸或聚精氨酸。

29、作为一种优选的实施方式,所述阳离子聚合物的聚合物单元上含有两个氮原子。

30、优选的,阳离子聚合物为聚赖氨酸。聚赖氨酸的聚合物单元赖氨酸含有两个氮原子。

31、阳离子聚合物的结构特性使得其自身有着抗菌效果,且不易引发细菌的耐药性,因此,发明人在粘合剂中加入了阳离子聚合物,使得粘合剂具有抗菌的功效,然而,发明人发现,阳离子聚合物会降低粘合剂的氧气透过率,聚合物网络在脱细胞基质孔隙的插入使得粘合剂对氧气的溶解能力和扩散能力下降,影响材料周围的细胞和组织生长,从而影响创面的愈合能力,尤其是对于体表创面,氧气透过率这一因素的影响考虑非常重要。为此,发明人通过思考和大量的实验发现,通过控制步骤s1中组分a1,组分a2和水(5-9):1:(10-1000)的重量比,尤其是组分a1和组分a2间的比例,并使用特定的组分a1和组分a2,即组分a1为酸性酶解物,酸性酶解物中,绝对分子量在90-110kda的物质占比20-40wt%,绝对分子量在40-60kda的物质占比20-40wt%,组分a2为聚合度为9-32的阳离子聚合物,且阳离子聚合物的聚合物单元上含有两个氮原子,能够有效克服上述问题,使得制得的粘合剂在具有抗菌效果的同时,而且具有良好的氧气透过率,意外地,还提高了粘合剂的力学性能和粘合性能,尤其是粘接性能的稳定性,申请人推测,本发明中组分a1、组分a2的特定调控,影响了粘合剂成胶时的空隙,自由水和结合水的水分子的热运动和粘合剂凝胶交联网络的的扩散过滤均受到影响,同时,此时经过步骤s1-s4形成的复合物胶束的静电作用进一步影响了其流动性,再次反作用影响于上述运动。进一步的,本发明中使用了树枝状的阳离子聚合物和直链状的阳离子聚合物,均会产生力学性能、粘合性能和氧气透过率的改善,但树枝状的阳离子聚合物的改善效果尤为显著,这可能是由于其对于粘合剂交联网络的改善贡献更大。

32、作为一种优选的实施方式,所述修饰性亲水聚合物的相对分子量为1000-5000da。

33、优选的,所述修饰性亲水聚合物为四臂-聚乙二醇-琥珀酰亚胺基戊二酸(4arm-peg-sg)。

34、优选的,所述步骤s2和s3中,缓冲溶液为2-15倍的pbs缓冲液。

35、进一步优选的,缓冲溶液为10×pbs缓冲液(即10倍的pbs缓冲液)或5×pbs(即5倍的pbs缓冲液)缓冲液。

36、本发明中,申请人还发现,缓冲溶液的浓度并非随意选择,不宜过高或过低。若缓冲溶液浓度过高,过浓的钠盐、钾盐等会影响粘合剂的交联网络,影响成胶效果;而过低浓度的缓冲溶液也会降低粘合剂的力学性能和粘合效果,发明人推测,这可能是由于,若体系中盐离子过低,则会使脱细胞基质颗粒和阳离子聚合物的内部的疏水作用增强,引起聚集。

37、作为一种优选的实施方式,所述s4为:步骤s2所得的组分a的缓冲溶液和步骤s3所得的修饰性亲水聚合物的缓冲溶液按照(0.9-1.3):1的重量比混合,成胶。

38、本发明第二方面提供了一种所述的生物抗菌粘合剂的制备方法制备得到的粘合剂。

39、本发明第三方面提供了一种粘合剂在体表创面、腹腔创面、盆腔创面、肺封堵和肺隔离的应用。

40、有益效果:本发明中的组分a和修饰性亲水聚合物能够快速均匀地分散,在迅速成胶的同时,保证了干态和湿态下制得的粘合剂产品的稳定性和均匀性;所得粘合剂在具有抗菌效果的同时,还具有良好的氧气透过率,不仅有利于提高材料的生物相容性,通过持续水合效果,提供湿性状态,而且由于细胞养分运输,使组织能够更好地长入使用了粘合剂的创面,维持生理环境的平衡。此外,提高了粘合剂的力学性能和粘合性能,粘接效果更加稳定持久。


技术特征:

1.一种生物抗菌粘合剂的制备方法,其特征在于,制备方法如下:

2.根据权利要求1所述的生物抗菌粘合剂的制备方法,其特征在于,所述组分a1为酸性酶解物,酸性酶解物中,绝对分子量在90-110kda的物质占比20-40wt%,绝对分子量在40-60kda的物质占比20-40wt%。

3.根据权利要求2所述的生物抗菌粘合剂的制备方法,其特征在于,所述酸性酶解物的制备方法为:0.05-0.8mmol/ml的蛋白酶水溶液调节至ph为酸性,加入脱细胞基质颗粒,使得脱细胞基质颗粒在蛋白酶水溶液的重量占比为1-20wt%,静置后过滤,取滤液,滤液冻干,即得。

4.根据权利要求3所述的生物抗菌粘合剂的制备方法,其特征在于,所述脱细胞基质颗粒由脱细胞基质材料经物理粉碎制得,所述脱细胞基质颗粒的直径为50-350目。

5.根据权利要求4所述的生物抗菌粘合剂的制备方法,其特征在于,所述组分a2为阳离子聚合物,阳离子聚合物的聚合度为9-32。

6.根据权利要求5所述的生物抗菌粘合剂的制备方法,其特征在于,所述阳离子聚合物的聚合物单元上含有两个氮原子。

7.根据权利要求1所述的生物抗菌粘合剂的制备方法,其特征在于,所述修饰性亲水聚合物的相对分子量为1000-5000da。

8.根据权利要求1所述的生物抗菌粘合剂的制备方法,其特征在于,所述s4为:步骤s2所得的组分a的缓冲溶液和步骤s3所得的修饰性亲水聚合物的缓冲溶液按照(0.9-1.3):1的重量比混合,成胶。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的生物抗菌粘合剂的制备方法制备得到的粘合剂。

10.一种根据权利要求9所述的粘合剂在在体表创面、腹腔创面、盆腔创面、肺封堵和肺隔离的应用。


技术总结
本发明涉及一种生物抗菌粘合剂的制备方法及所得粘合剂的应用。通过控制步骤S1中组分A1,组分A2和水(5‑9):1:(10‑1000)的重量比,尤其是组分A1和组分A2间的比例,并使用特定的组分A1和组分A2,即组分A1为酸性酶解物,酸性酶解物中,绝对分子量在90‑110kDa的物质占比20‑40wt%,绝对分子量在40‑60kDa的物质占比20‑40wt%,组分A2为聚合度为9‑32的阳离子聚合物,且阳离子聚合物的聚合物单元上含有两个氮原子,使得制得的粘合剂在具有抗菌效果的同时,而且具有良好的氧气透过率。

技术研发人员:徐艺文,徐隽雅,程文悦,王妍妍
受保护的技术使用者:卓阮医疗科技(苏州)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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