[发明专利]一种复合甲壳素晶须的强化生物粘合剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种复合甲壳素晶须的强化生物粘合剂及其制备方法，原料组分包括水溶性胺化聚糖、水溶性醛基化聚糖和甲壳素晶须。采用浓硫酸法制备甲壳素晶须，高碘酸钠避光氧化制备醛基化聚糖，将胺化聚糖水溶液与甲壳素晶须共混形成组分A，醛基化聚糖水溶液为组分B，室温下等体积混合组分A和B，通过席夫碱反应形成水凝胶，得复合甲壳素晶须的强化生物粘合剂。本发明通过在胺化聚糖溶液中添加甲壳素晶须，增强席夫碱反应形成的双组分水凝胶组织粘合剂的机械强度，尤其是凝胶内聚力，缩短成胶时间，提高生物粘合剂的组织粘合持久性能，应用于出血点封堵、组织填充、创面粘合修复和药物递送。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，特别设计一种复合甲壳素晶须的强化生物粘合剂及其制备方法。

背景技术

外科临床上，创口的缝合长期依赖于手术缝合线，其缺陷在于操作时间长、组织二次损伤、炎症反应和不可避免的组织液渗出。针对传统缝合手段的弊端，过去30年间，寻求可替代传统手术缝合线的组织粘合技术的研究备受关注。与缝合线相比，组织粘合剂具有可有效止血、避免二次伤害、使用方便、减少手术时间、无需拆除等优点。

理想的医用组织粘合剂需满足以下要求：(1)无毒性、无致癌、无致畸和致突变；(2)有良好的生物相容性；(3)无菌且可抑菌；(4)可以在有血液和组织液的潮湿环境下使用；(5)常温常压下可以实现快速粘合；(6)粘合强度及粘合持久性良好，粘合部分具有一定的弹性和韧性；(7)生物可降解。而组织粘合作用的有效发挥取决于胶剂与生物界面的粘结力，以及胶剂形成凝胶后自身的内聚力。

商业化的医用组织粘合剂主要有α-氰基丙烯酸酯类和纤维蛋白两大类。纤维蛋白胶是第一款商用的组织粘合剂，但由于组织粘合力差、内聚力低、病毒感染风险高，大大限制了其广泛应用。氰基丙烯酸酯粘合剂虽然粘结强度高、内聚力强，并可在湿态界面发挥粘合能力，但在应用中表现出高细胞毒性、异物反应、灼烧感和抗拉强度低等问题。此外，采用明胶、间苯二酚和甲醛的粘合剂，与牛血清蛋白和戊二醛为成分的粘合剂，其应用均受制于甲醛和戊二醛自身的毒性；而采用京尼平改良交联剂用于增强粘结强度的粘合剂，其成胶时间大大延长；基于邻苯二酚基团的贻贝足丝蛋白胶需要氧化剂和碱性条件才可实现粘合。因此，目前，尚无一种产品可以满足理想粘合剂的所有要求。

利用醛基化多糖与含氨基高分子间的席夫碱反应制备的双组分粘合剂，可在湿态环境中成胶，与组织中的蛋白间形成化学键而实现组织粘合，具有良好的生物相容性和生物可降解性，但其凝胶内聚力低、机械强度差，无法实现持久组织粘合效果。甲壳素晶须，是以单晶形式存在的甲壳素纤维，由甲壳素分子有序堆积而成，晶粒排列规整且内部缺陷较少，所以晶须模量较高，其横向模量和纵向模量分别高达15和150GPa，适宜用作增强材料。

发明内容

为可现有技术的不足，本发明的目的是提供一种复合甲壳素晶须的强化生物粘合剂及其制备方法，本发明选用水溶性胺化聚糖、水溶性醛基化聚糖和甲壳素晶须，通过在胺化聚糖溶液中添加甲壳素晶须，增强席夫碱反应形成的双组分水凝胶组织粘合剂的机械强度，尤其是凝胶内聚力，缩短成胶时间，提高生物粘合剂的组织粘合持久性能。

为解决以上问题，本发明具体实施方式包括以下步骤：