[发明专利]基于多面体低聚倍半硅氧烷改性聚乙二醇的生物胶水及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种基于多面体低聚倍半硅氧烷改性聚乙二醇的生物胶水及其制备方法与应用。所述生物胶水由多面体低聚倍半硅氧烷改性聚乙二醇和交联剂在溶解介质中经化学反应或氢键相互作用形成，所述多面体低聚倍半硅氧烷改性聚乙二醇，其结构式如式I、式II、式III或式IV所示，所述交联剂为高碘酸钠、纤维蛋白原、三氯化铁、硫酸铁、双氧水、双氧水/过氧化氢酶体系、氧气或臭氧。本发明将多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)进入至聚乙二醇(PEG)的末端，由于多面体低聚倍半硅氧烷良好的生物相容性，能够促进细胞的粘附和生长，且官能度大，疏水性强，得到了粘连能力强、生物相容性好、不溶胀以及促进细胞生长和组织再生的生物胶水。

技术领域

本发明涉及一种伤口粘合剂及其制备方法与应用，具体涉及一种基于多面体低聚倍半硅氧烷改性聚乙二醇的生物胶水及其制备方法与应用。

背景技术

外科手术已经成为各种疾病诊断和治疗的重要手段。伤口缝合是外科手术中必不可少的一项处理手段。传统的伤口缝合仍然采用的是手术线缝合。手术线缝合存在着大量的问题。首先，缝合会造成伤口扩增；大多数的缝合线是不可降解缝合线，会阻碍伤口的愈合，拆线会造成伤口的二次伤害；在手术过程中，缝合会导致伤口的对接困难，而且受操作者的缝合技术影响。所以人们开发了密封剂进行伤口的粘连。粘连剂一般可以分为两大类：天然材料和合成材料。天然材料的粘连剂以纤维蛋白胶为代表，具有优良的生物相容性，但是粘连强度不高，而且蛋白质类的物质容易造成交叉感染。合成材料以氰基丙烯酸盐类的粘连剂为代表，它们具有很高的机械强度，但是在人体中代谢时会产生有毒的物质，所以继续开发一种生物相容性良好的高强生物胶水势在必行。

近年来，聚乙二醇作为一种全合成材料，受到了广泛的关注，并成为各种生物材料的基材的研究热点之一。聚乙二醇也被用于生物胶水的制备。然而，聚乙二醇的亲水性能太好，在体液中会发生溶胀，作为生物胶水的组成成分时会造成伤口的开裂。这限制了聚乙二醇的生物胶水在临床的应用，因此有必要对聚乙二醇的溶胀性能进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于多面体低聚倍半硅氧烷改性聚乙二醇的生物胶水及其制备方法与应用，本发明提供的生物胶水具有粘连能力强、溶胀率低、良好的促进细胞生长效果且生物相容性良好。

本发明首先提供一种多面体低聚倍半硅氧烷改性聚乙二醇，其结构式如式I、式II、式III或式IV所示：

各式中，n为2～10000之间的数，优选26～56；m为0～10000之间的数，优选为4～7，但不为零；

R₁为醚键、乙酰基、酯键、氨酯键、酰胺键或碳原子数为1～30的直链状、支链状或环状的亚烷基，优选醚键、酯键或酰胺键；

所述酯键优选为碳酸酯键、丁二酸酯类的酯键(式a所示)或戊二酸酯类的酯键(式i所示)；

所述酰胺键优选为丁二酸酯类的酰胺键(如式g所示)或戊二酸酯类的酰胺键(如式f所示)；

R₂为多面体低聚倍半硅氧烷；

R₃为醚键、乙酰基、酯键、氨酯键、酰胺键或碳原子数为1～30的直链状、支链状或环状的亚烷基，优选醚键、酯键或酰胺键；

所述酯键优选为α-硫醚类的酯键(如式d所示)、β-硫醚类的酯键(如式e所示)或戊二酸酯类的酯键(式i所示)；

所述酰胺键优选为β-硫醚类的酰胺键(式b所示)或碳酸酯类的酰胺键(式h所示)；

R₄为琥珀酰亚胺酯、邻苯二酚基团、连苯三酚基团、酚羟基、环糊精、金刚烷或偶氮苯，优选琥珀酰亚胺酯、邻苯二酚基团氨基或连苯三酚基团。

所述多面体低聚倍半硅氧烷的结构式如式1所示：