[发明专利]一种基于贻贝粘蛋白的骨科粘合剂

说明书

本发明提供了一种包含D‑氨基半乳糖糖基化修饰的贻贝粘蛋白、Tween 80、BMP‑2的骨科粘合剂及其各成分分别包装的粘合剂试剂盒和应用。本发明的粘合剂能够在基本保持粘合性能的情况下缓释BMP‑2，实现对完全性骨折更好的促恢复效果。

技术领域

本发明属于含活性蛋白的生物医学材料领域和再生医学领域，具体地，本申请提供了一种包含D-氨基半乳糖糖基化修饰的贻贝粘蛋白、Tween 80、BMP-2的骨科粘合剂，并提供了该粘合剂各成分分别包装的粘合剂试剂盒以及该粘合剂的应用。

背景技术

骨形态发生蛋白-2(bone morphogenetic protein-2、BMP-2)是促进骨生成的关键因子，属于TGF-α家族成员。BMP-2为细胞分化成矿物质沉积成骨细胞的主要信号分子，起到诱导成骨细胞分化的作用。在肢体生长、软骨内骨化、骨折时表达,在骨骼生长发育和再生修复起重要作用，被认为是治疗骨折、骨缺损等骨病的良好药剂活性成分，并已有多种相关填充剂和注射药物获得监管部门批准上市。BMP-2应用中的主要问题在于其半衰期短,静脉注射后的t_1/2仅6-7min，因此注射途径难以给靶部位持续有效的浓度，受损骨骼长时间(大于30日)生长和恢复的需要。

贻贝粘蛋白(mussel adhesive protein，MAP)为贻贝足部分泌腺分泌出的一种蛋白复合物，其超强的粘性是贻贝可以牢固附着于礁石上不怕海浪冲击的关键。贻贝粘蛋白具有粘合范围广，强度高，防水性好，生物亲和性和降解性好等优点，被认为是良好的生物粘合剂。贻贝粘蛋白目前唯一的生物粘合剂市售商品(非化妆品或伤口覆盖液)为BDBioscience生产的CELL-TAK，可用于组织粘合，而基因工程产品由于缺乏贻贝足部腺体的加工而粘合性能明显不如天然提取物产品。

影响贻贝粘蛋白粘合剂广泛应用的主要原因在于其价格昂贵(CELL-TAK 1mg需要接近一万只贻贝提取，售价最初超过200美元，目前仍然需要80美元左右)。解决这一问题的思路除了改善提取工艺和基因工程生产方法之外，还可以从提高贻贝粘蛋白粘合剂的效果入手，制备效果明显优于现有粘合剂(如纤维蛋白胶)的产品，使得市场能接受此类产品较高的价格。将贻贝粘蛋白粘合剂负载上BMP-2，利用其强粘合特性和BMP-2促骨生长功能治疗骨折等疾病，特别是粉碎性骨折等固定困难的情况，是一类有前景的药剂。

发明内容

申请人研究发现，对贻贝粘蛋白进行一定程度的糖基化改造后，由于巯基含量的降低导致的交联性能变化，有更多的微观结构形成或者与BMP接连的位置的保留，配合表面活性剂(同样有助于微观结构形成)后，可能获得对BMP-2的长期缓释性能，同时基本保持贻贝粘蛋白的粘合能力。该粘合剂用于固定断骨治疗骨折时粘合强度和骨骼恢复的效果明显优于现有类似粘合剂产品。

一方面，本发明提供了一种粘合剂试剂盒，其包括独立包装的修饰的贻贝粘蛋白、Tween表面活性剂、BMP以及5％醋酸溶液。

进一步地，Tween为Tween 80，BMP为BMP-2。

进一步地，粘合剂中含修饰的贻贝粘蛋白、Tween 80、BMP-2的质量比为1-3:5-10:0.5-1，5％醋酸溶液的量超过将贻贝粘蛋白配制成1mg/mL溶液所需的量。

进一步地，粘合剂中含修饰的贻贝粘蛋白、Tween 80、BMP-2的质量比为1:6:0.5，5％醋酸溶液的量超过将贻贝粘蛋白配制成1.5mg/mL溶液所需的量。

进一步地，修饰的贻贝粘蛋白为糖基化修饰。

进一步地，修饰的贻贝粘蛋白为D-氨基半乳糖糖基化修饰。

进一步地，修饰的贻贝粘蛋白的制备过程为：将贻贝粘蛋白配制为0.5％浓度的悬液，向悬液中加入贻贝粘蛋白质量5倍D-氨基半乳糖以及20U/g贻贝粘蛋白的谷氨酰胺转氨酶，调pH至7.0，在40℃下反应4h，80℃下灭活酶5min，透析24h除去多余的D-氨基半乳糖，冻干得修饰的贻贝粘蛋白。