[发明专利]一种超低浓度单组分聚肽水凝胶及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及生物医用材料领域，尤其是涉及一种超低浓度单组分聚肽水凝胶及其制备方法与应用。本发明以羧基化聚肽为高分子骨架，经一步修饰制得邻苯二酚功能化聚肽，再经氧化和冷冻物理处理，得到一种化学键‑氢键共交联单组分聚肽水凝胶；超低浓度单组分聚肽水凝胶不仅具有超低的临界成胶浓度和耐热、耐盐、耐尿素稳定性，而且具有组织界面清除性；超低浓度单组分聚肽水凝胶具有优异的生物相容性和生物降解性，能够快速高效地止血并促进伤口愈合。本发明所述的单组分聚肽水凝胶，制备方法简单、成本低、使用方便，在伤口止血剂、密封胶、以及创伤辅料方面具有重要的临床应用潜能。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，尤其是涉及一种超低浓度单组分聚肽水凝胶及其制备方法与应用。

背景技术

在世界范围内，创伤是所有年龄段的第三大死亡原因，因此人们对止血和促伤口愈合敷料有众多研究，且市场需求仍在快速增长。聚肽和蛋白质水凝胶在伤口止血剂、密封胶、及其创伤辅料方面已有大量研究，但是仅有少量产品进入临床应用。这主要由于它们多为多组分材料、在较高的成胶浓度下使用(5-20wt％)、制备复杂、不易从组织界面清除而造成二次损伤、以及蛋白材料的免疫原性和生物安全性等。例如中国发明专利(CN 107596429B)“徐虹、王瑞等，一种血液蛋白响应型γ-聚谷氨酸水凝胶止血材料及其制备方法和应用”，但是该化学交联聚肽水凝胶缺乏可注射性、自修复性、以及组织界面清除性，并且成胶浓度高、制备工艺复杂、需要双组分混合，从而限制了临床使用。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种超低浓度单组分聚肽水凝胶及其制备方法与应用。该水凝胶内部无小分子残留，具有自修复性，可注射性，适宜粘附性，组织界面清除性，生物相容性和生物可降解性，不仅解决现有水凝胶的制备工艺复杂、成胶浓度高、双(多)组分应用难、缺乏组织界面清除性而造成临床二次损伤；并且显著克服目前伤口止血剂、密封胶、以及创伤辅料应用时存在的止血时间长、止血率低、及伤口愈合效果差等问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的第一个目的是提供一种邻苯二酚功能化聚肽，其结构式如下(1)或(2)或(3)：

其中：

R为其中x为0、1或2；

n、m均为正整数，n、m相同或不相同。

在本发明的一个实施方式中，所述邻苯二酚功能化聚肽以γ-聚谷氨酸、α-聚谷氨酸或α-聚天冬氨酸等羧基化聚肽作为骨架高分子，其分子量介于10kDa-2000kDa。

本发明的第二个目的是提供一种超低浓度单组分聚肽水凝胶，以所述邻苯二酚功能化聚肽为核心成分，所述邻苯二酚功能化聚肽浓度为0.1％-1％，优选为≥0.4％。

在本发明的一个实施方式中，所述超低浓度单组分聚肽水凝胶中共混有氧化石墨烯，此时为一种杂化聚肽水凝胶。

本发明的第三个目的是提供一种超低浓度单组分聚肽水凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)以含羧基聚肽为高分子骨架，经邻苯二酚修饰后制得邻苯二酚功能化聚肽；

(2)将步骤(1)得到的邻苯二酚功能化聚肽在在碱性溶液中氧化，然后使用去离子水透析除去碱性物质；

(3)将步骤(2)所得溶液冷冻处理，在室温解冻得到超低浓度单组分聚肽水凝胶或步骤(2)所得溶液经冷冻处理后再冷冻干燥得到固体，然后在磷酸盐缓冲液溶解后得到该聚肽水凝胶，成胶时间20-120s。

在本发明的一个实施方式中，所述邻苯二酚为多巴胺或3,4-二羟基苯甲胺等，接枝率在10％-50％。