本发明专利技术提供一中温度响应型高分子生物医用胶黏剂及其制备，属于用胶材料技术领域。本发明专利技术以多羟基或多氨基超支化聚合物为引发剂，以四氢呋喃为溶剂，以末端有N‑羰基内酸酐的氨基酸为功能单体，氮气保护，于室温聚合反应48~72h，反应结束后，粗产物用三乙胺‑乙醇的混合溶液沉淀，得到的高分子生物医用胶黏剂在37±0.5℃时，黏结强度在90~130 Kpa之间。另外，本发明专利技术高分子生物医用胶黏剂是以人体所需氨基酸为原料，因此具有良好的生物相容性、无毒副作用、在组织内可被降解代谢。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种医用胶黏剂，尤其涉及一种温度响应型高分子生物医用胶黏剂及其合成方法，属于高分子材料领域和生物医学材料领域。
技术介绍
医用胶黏剂是一类新型的生物医学材料，临床上已用多种切口胶粘剂代替缝线，其优点是方便、快捷，不用拆线，伤口愈合后瘢痕很小。医用胶粘剂种类已经很多，按照用途可分为软组织用胶粘剂、牙科用胶粘剂、骨水泥和皮肤胶粘剂等。软组织用胶粘剂已临床应用的有α-氰基丙烯酸酯、血纤维蛋白和聚氨酯胶粘剂。但这些胶粘剂也具有一些难以克服的缺点，如α-氰基丙烯酸酯虽然粘合时间短、固化快，但是胶层脆性强、强度低、且分解过程会产生甲醛；血纤维蛋白尽管生物相容性、止血效果好，但强度低、易渗漏。相比之下，高分子水凝胶既具有止血镇痛作用，也具有良好的生物相容性、弹性和强度。因此，高分子水凝胶作为软组织胶黏剂的研究逐渐受到研究者的重视。受软体动物贻贝的启发，将邻苯二酚官能团引入到高分子链中，通过化学交联原位形成水凝胶体系，具有很好的组织粘合作用，可用于肠、皮肤等软组织的粘合。已报道的这类水凝胶体系有改性壳聚糖/聚乙二醇、改性壳聚糖/聚醚、壳聚糖/3,4-二羟基苯丙酸、聚乙二醇/聚己内酯/二羟基苯丙酸、柠檬酸/聚乙二醇/多巴胺等。相比于商业化的医用胶黏剂，断裂强度和抗拉强度分别提高都有较大提高。如Mathiowitz等报道了一种带有二羟基苯丙氨酸侧基的聚丙烯酸衍生物水凝胶型胶黏剂，经活体大鼠肠粘结试验测试，这种新的胶黏剂的断裂强度和抗拉强度分别提高了2.5和2.8倍。除了类多巴胺结构外，胍基和磷酸胆碱都是带有电荷的生物有机官能团，可与组织蛋白链发生电荷作用，因而也可用来进行医学粘合。Okuro等合成了一种带有九个胍基的水溶性树状分子，可原位与组织蛋白作用而凝胶化，是一种典型的“分子胶水”。Yu等在树状聚乙二醇的端基修饰上磷酸胆碱片段，其在粘合时可形成类生物膜，生物相容性好，伤口愈合快。此外，Strehin等用N-羟基琥珀酰亚胺将硫酸软骨素的羧基酯化，再与伯胺反应，进而以六臂的端氨基聚乙二醇作为交联剂形成水凝胶，其可与组织蛋白的氨基共价结合，达到粘合的目的。Serrero等用壳聚糖和改性淀粉(氧化麦芽糖糊精)作为胶黏剂用于组织粘附。然而，这些水凝胶型胶黏剂仍然存在或固化较慢、或强度不足、或易发生体液渗漏等诸多不足，仍需进一步改善。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有医用胶黏剂存在的不足，提供一种固化速度快、降解性能好，黏结强度高的温度响应型高分子生物医用胶黏剂；本专利技术的另一目的是提供上述温度响应型高分子生物医用胶黏剂的合成方法。一、温度响应型高分子生物医用胶黏剂的合成本专利技术是以多羟基或多氨基超支化聚合物为引发剂，以四氢呋喃为溶剂，以末端有N-羰基内酸酐（NCA）的氨基酸为功能单体，氮气保护，于室温聚合反应48~72h，反应结束后，粗产物用三乙胺-乙醇的混合溶液沉淀而得。所述末端有N-羰基内酸酐（NCA）的氨基酸为L-谷氨酸-β-二乙二醇单甲醚酯-N-羰基内酸酐（Glu-EG2-NCA）、L-3,4-二羟基苯甲基氨基乙酸-N-羰基内酸酐（DOPA-NCA）、精氨酸-N-羰基内酸酐（Arg-NCA）、半胱氨酸-N-羰基内酸酐（Cys-NCA）或ε-N-丙烯酰胺赖氨酸-N-羰基内酸酐（AM-Lys-NCA）中至少两种。所述多羟基超支化聚合物是以1,4-丁二醇和金属钾反应引发环氧丙醇开环，得到超支化聚缩水甘油醚，再加入金属钾，反应得到的超支化多羟基聚合物醇钾。超支化聚缩水甘油醚的合成见文献S.Roller,H.Zhou,R.Haag,MolDivers2005,9,305.），其结构为：超支化多羟基聚合物醇钾的结构为：。所述多氨基超支化聚合物为超支化聚酰胺-胺，其产品牌号:CYD-130A。所述引发剂与功能单体（总量）的摩尔量为1：620~1：1030。所述功能单体为L-谷氨酸-β-二乙二醇单甲醚酯-N-羰基内酸酐（Glu-EG2-NCA）、L-3,4-二羟基苯甲基氨基乙酸-N-羰基内酸酐（DOPA-NCA）时，二者的摩尔比为1:0.9~1:1.1。所述功能单体为L-谷氨酸-β-二乙二醇单甲醚酯-N-羰基内酸酐（Glu-EG2-NCA）、L-3,4-二羟基苯甲基氨基乙酸-N-羰基内酸酐（DOPA-NCA）、精氨酸-N-羰基内酸酐（Arg-NCA）时，三者的摩尔比为1:0.9:0.58~1:1.1:0.63。所述功能单体为L-谷氨酸-β-二乙二醇单甲醚酯-N-羰基内酸酐（Glu-EG2-NCA）、L-3,4-二羟基苯甲基氨基乙酸-N-羰基内酸酐（DOPA-NCA）、精氨酸-N-羰基内酸酐（Arg-NCA）、半胱氨酸-N-羰基内酸酐（Cys-NCA）时，四者的摩尔比为1:0.9:0.58:0.58~1:1.1:0.63:0.63。所述功能单体为L-谷氨酸-β-二乙二醇单甲醚酯-N-羰基内酸酐（Glu-EG2-NCA）、L-3,4-二羟基苯甲基氨基乙酸-N-羰基内酸酐（DOPA-NCA）、精氨酸-N-羰基内酸酐（Arg-NCA）、ε-N-丙烯酰胺赖氨酸-N-羰基内酸酐（AM-Lys-NCA）时，四者的摩尔比为1:0.9:0.58:0.58~1:1.1:0.63:0.64。二、温度响应型生物医用胶黏剂的性能1、温敏性测试测试方法：最低临界溶解温度(LCST)是聚合物温敏性能的重要表征参数。通过测定聚合物溶液的透光率随温度变化的曲线，取当透光率降到起始透光率50%时所对应的温度定义为其LCST值。聚合物温敏性能是基于聚合物亲水性与疏水性作用的相对平衡。配制浓度为0.3mg/mL的聚合物水溶液，通过紫外可见分光光度计(UV-VIS)在500nm处，测定不同温度下溶液的透光率变化曲线，从而得到其LCST值。测定结果：通过测定聚合物溶液的透光率随温度变化的曲线，可以获得其最低临界溶解温度(LCST)，图1为以超支化多羟基聚合物醇钾作引发剂制备的胶黏剂溶液的透光率随温度变化曲线。从图1中我们可以看出此类聚合物的LCST值大约为33℃。图2为以超支化聚酰胺-胺作引发剂制备的胶黏剂溶液的透光率随温度变化曲线。从图2中我们可以看出此类聚合物的LCST值大约为31℃。2、黏结性能测试粘结强度测试方法：猪皮先用0.9%的氯化钠溶液清洗，再用pH=7.4的PBS缓冲液浸泡过夜，用来测试。将所得的聚合物溶于pH=7.4的PBS缓冲液中，配制为质量分数为10%，然后将其分别溶于0.06mg/mL的辣根过氧化物酶和质量分数为0.06%的过氧化氢溶液中，分别用于两块猪皮表面，然后将两块猪皮压在一起，同时给一定的压力，采用ASTM测试标准，按10mm/min的速率进行粘在一起的猪皮，直到拉开为止，记录数据，平行测三组。测试结果：图3为实施例1-4制备的胶黏剂溶液的黏结强度测试结果。由图3、图4的测试结果发现，随着测试时间的增加，所制备的胶黏剂黏结强度逐渐上升。同时随着引入功能单体种类的增加，得到的胶黏剂黏结强度也逐渐上升。这是由于精氨酸中的胍基阳离子可以和蛋白质中的羧基等发生电荷重合而产生交联，半胱氨酸中的巯基可以和蛋白质中的巯基发生氧化反应生成二硫键，同时半胱氨酸中的巯基和丙烯酰胺赖氨酸中的双键可发生点击反应，使其黏结强度提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种温度响应型高分子生物医用胶黏剂的制备方法，是以多羟基或多氨基超支化聚合物为引发剂，以四氢呋喃为溶剂，以末端有N‑羰基内酸酐的氨基酸为功能单体，氮气保护，于室温聚合反应48~72h，反应结束后，粗产物用三乙胺‑乙醇的混合溶液沉淀而得。
【技术特征摘要】
1.一种温度响应型高分子生物医用胶黏剂的制备方法，是以多羟基或多氨基超支化聚合物为引发剂，以四氢呋喃为溶剂，以末端有N-羰基内酸酐的氨基酸为功能单体，氮气保护，于室温聚合反应48~72h，反应结束后，粗产物用三乙胺-乙醇的混合溶液沉淀而得。2.如权利要求1所述温度响应型高分子生物医用胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述末端有N-羰基内酸酐的氨基酸为L-谷氨酸-β-二乙二醇单甲醚酯-N-羰基内酸酐、L-3,4-二羟基苯甲基氨基乙酸-N-羰基内酸酐、精氨酸-N-羰基内酸酐、半胱氨酸-N-羰基内酸酐或ε-N-丙烯酰胺赖氨酸-N-羰基内酸酐中的至少两种。3.如权利要求1所述温度响应型高分子生物医用胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述多羟基超支化聚合物是以1,4-丁二醇和金属钾反应引发环氧丙醇开环，得到超支化聚缩水甘油醚，再加入金属钾，反应得到的超支化多羟基聚合物醇钾。4.如权利要求1所述一种温度响应型高分子生物医用胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述多氨基超支化聚合物为超支化聚酰胺-胺。5.如权利要求1-4所述任何一种温度响应型高分子生物医用胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述引发剂与功能单体的摩尔量为1:620~1:1030。6.如权利要求1-4所述任何一种温度响应型高分子生物医用胶黏剂的制备方法，其特征在于：所述功能单体为L-谷氨酸-β-二乙二醇单甲醚酯-N-羰基内酸酐、...
【专利技术属性】
技术研发人员：路德待，沈智强，罗晨，马丽，朱文博，窦发娟，王洪森，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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