止血材料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)止血材料領(lǐng)域，特別涉及一種止血材料及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]出血失控是導(dǎo)致諸多突發(fā)事故，如交通意外，臺風(fēng)、地震、海嘯、泥石流等自然災(zāi)害以及重大醫(yī)療手術(shù)中大出血致死或戰(zhàn)傷死亡的主要原因，實現(xiàn)對創(chuàng)傷部位有效、快速的止血，可以大大提高傷者的救治幾率，扭轉(zhuǎn)危急的生命。因此，開發(fā)針對現(xiàn)場、院前以及手術(shù)中急救用的，快速、安全、有效的新型醫(yī)用可吸收止血材料具有十分重要的意義。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，止血材料得到了長足的發(fā)展。目前國內(nèi)市場上常見的止血材料主要有纖維蛋白膠、明膠海綿、膠原和殼聚糖等。然而，纖維蛋白膠雖有良好的粘合性，但由于其不能壓迫止血，無法單獨應(yīng)用于大創(chuàng)面止血，此外因其源自動物和人體的血液，易致過敏和病毒感染；明膠海綿的多孔結(jié)構(gòu)使得對血液有很強的吸收作用，并激活血小板，促進血栓形成，但其對內(nèi)臟創(chuàng)傷部位的粘附性較差，且在體內(nèi)降解吸收性較差，大大地增加了傷口部位感染的風(fēng)險;殼聚糖雖具有一定的抑菌性和止血作用，但因止血效果有限而對較大出血部位止血效果不很理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供一種安全性高、粘附性好且有利于創(chuàng)傷組織愈合的止血材料及其制備方法和應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明提供一種止血材料，其包括可生物降解多肽、黏性加強劑和水，所述可生物降解多肽與黏性加強劑相互交聯(lián)，所述可生物降解多肽的份數(shù)為2?100，所述黏性加強劑的份數(shù)為I?60，所述水的份數(shù)為840?997。
[0006]本發(fā)明還提供一種上述止血材料的制備方法，包括如下步驟:
[0007]使用含有保護基團的氨基酸和苯硼酸或苯硼酸頻哪醇酯制備可生物降解多肽；
[0008]向含有可生物降解多肽的溶液中，加入黏性加強劑并混合均勻，得到止血材料。
[0009]本發(fā)明還提供一種上述止血材料在作為組織損傷修復(fù)醫(yī)用止血材料中的應(yīng)用。
[0010]本發(fā)明的止血材料，具有良好的生物相容性和可降解性，不依賴于機體的凝血機制，且具有優(yōu)異的止血效果以及促進創(chuàng)傷組織的修復(fù)。
【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明提供一種止血材料，其包括可生物降解多肽、黏性加強劑和水，所述多肽可自組裝形成納米纖維的微觀結(jié)構(gòu)，所述可生物降解多肽與黏性加強劑相互交聯(lián)，所述可生物降解多肽的份數(shù)為2?100，所述黏性加強劑的份數(shù)為I?60，所述水的份數(shù)為840?997。例如:所述可生物降解多肽的質(zhì)量百分數(shù)為0.2?10%，所述黏性加強劑的質(zhì)量百分數(shù)為
0.1?6%，所述水的質(zhì)量百分數(shù)為84?99.7%。
[0012]進一步的，所述黏性加強劑包括黏附蛋白和生物可兼容的金屬離子中的一種或幾種。
[0013]所述可生物降解多肽為生物體可自行降解可吸收并不會造成危害的多肽。其由離子自互補型多肽段、促細胞粘附多肽段和苯硼酸組成。
[0014]所述離子自互補型多肽段包括正電荷氨基酸、負電荷氨基酸和疏水性氨基酸，所述正電荷氨基酸、疏水性氨基酸和負電荷氨基酸交替連接。
[0015]進一步的，所述正電荷氨基酸包括但不限于精氨酸(Arg，R)、賴氨酸(Lys，K)和組氨酸(His，H)中的一種或幾種。
[0016]進一步的，所述負電荷氨基酸包括但不限于谷氨酸(Glu，E)和天冬氨酸(Asp，D)中的一種或幾種。
[0017]進一步的，所述疏水性氨基酸包括但不限于苯丙氨酸(Phe，F(xiàn))、纈氨酸(Val，V)、亮氨酸(Leu，L)、異亮氨酸(116，1)和丙氨酸(41&^)中的一種或幾種。
[0018]在具體實施例中，所述離子自互補型多肽段包括苯丙氨酸-賴氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸(FKFE)、苯丙氨酸-賴氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸(FKro)、苯丙氨酸-精氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸(FRFE)、苯丙氨酸-精氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸(FRFD)、纈氨酸-賴氨酸-纈氨酸-谷氨酸(VKVE)、纈氨酸-賴氨酸-纈氨酸-天冬氨酸(VKVD)、亮氨酸-賴氨酸-亮氨酸-谷氨酸(LKLE)、亮氨酸-賴氨酸-亮氨酸-天冬氨酸(LKLD)、丙氨酸-賴氨酸-丙氨酸-谷氨酸(AKAE)、丙氨酸-賴氨酸-丙氨酸-天冬氨酸(AKAD)中的一種或幾種。優(yōu)選為2?5個同種或異種片段串聯(lián)。
[0019]所述促細胞粘附多肽段包括精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)、酪氨酸-異亮氨酸-甘氨酸-絲氨酸-精氨酸(YIGSR)，異亮氨酸-賴氨酸-纈氨酸-丙氨酸-纈氨酸(IKVAV)、賴氨酸-谷氨酰胺-丙氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-纈氨酸(KQAGDV)、精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸-纈氨酸(REDV)、脯氨酸-組氨酸-絲氨酸-精氨酸-天冬酰胺(PHSRN)、甘氨酸-苯丙氨酸-吡咯賴氨酸-甘氨酸-谷氨酸-精氨酸(GFOGER)、甘氨酸-脯氨酸-谷氨酰胺-甘氨酸-異亮氨酸-丙氨酸-甘氨酸-谷氨酰胺(GPQGIAGQ)中的一種或幾種。
[0020]所述苯硼酸包括但不限于間氨基苯硼酸、間羧基苯硼酸、對氨基苯硼酸、對羧基苯硼酸中的一種或幾種。例如3-氨基苯硼酸、4-氨基苯硼酸、3-羧基苯硼酸、4-羧基苯硼酸等中的一種。其中苯硼酸的羧基、氨基連接在離子自互補型多肽段的N端氨基酸上。
[0021]所述黏附蛋白包括貽貝足絲蛋白(mussel foot protein，Mfp)和貽貝粘附蛋白(mussel adhesive protein，MAP)中的一種或多種。
[0022]進一步的，所述黏附蛋白包括但不限于厚殼貽貝足絲蛋白(Mytilus coruscusfoot protein，Mcfp)、紫貽貝足蛋白(Mytilus edulis foot protein，Mefp)、翡翠貽貝足絲蛋白(Perna viridis foot protein，Pvfp)中的一種或多種。例如厚殼貽貝足絲蛋白I(Mytilus coruscus foot protein I，Mcfpl)、厚殼貽貝足絲蛋白2(Mcfp2)、厚殼貽貝足絲蛋白3 (Mcf p3)、厚殼貽貝足絲蛋白4(Mcf p4)、厚殼貽貝足絲蛋白5 (Mcf p5)、厚殼貽貝足絲蛋白6(Mcfp6)、紫貽貝 I類足蛋白(Mytilus edulis foot protein I，Mefpl)、紫貽貝2類足蛋白(Mefp2)、紫貽貝3類足蛋白(Mefp3)、紫貽貝4類足蛋白(Mefp4)、紫貽貝5類足蛋白(Mefp5)和紫貽貝6類足蛋白(Mefp6)中的一種或多種。優(yōu)選為Mefpl、Mefp3、Mefp5、Mcfp3、Mcfp4、Mcfp5中的一種或多種。
[0023]所述生物可兼容的金屬離子為生物體可吸收并不會造成危害的金屬離子，包括與人體生物兼容性較好的I價、2價或3價金屬離子，特別是鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、鈣離子(Ca2+)、鐵離子(Fe3+)和鋅離子(Zn2+)中的一種或多種。
[0024]所述可生物降解多肽的質(zhì)量百分比濃度為0.2%?10%，所述黏附蛋白的質(zhì)量百分比濃度為0.1 %?6%，所述水的質(zhì)量百分數(shù)為84?99.7%。
[0025]所述止血材料微觀結(jié)構(gòu)呈三維網(wǎng)絡(luò)的纖維結(jié)構(gòu)，所述纖維具有數(shù)十納米至數(shù)十微米的直徑以及數(shù)百微米以上的長度。
[0026]本發(fā)明的止血材料中的可生物降解多肽在生理鹽水溶液(pH為7.0?7.4)、生理(pH為7.4)磷酸鹽緩沖溶液中自發(fā)自組裝形成納米纖維，并進一步與黏附蛋白發(fā)生苯硼酸-鄰二羥基的“點擊化學(xué)”反應(yīng)快速交聯(lián)，形成納米纖維的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該纖維網(wǎng)絡(luò)可有效阻擋血液成分的滲出。并且可生物降解多肽中的離子自互補多肽段具有兩性離子的特征，具有較好的抗生物分子粘附及抗菌作用。而促細胞粘附多肽段可以為細胞粘附提供作用位點，有利于特定細胞的粘附、增殖，促進傷口組織愈合、修復(fù)。
[0027]同時其黏附蛋白通過與創(chuàng)傷組織中的生物分子發(fā)生物理、化學(xué)作用起到快速黏合的作用，維持其穩(wěn)固性和完整性，使得本發(fā)明的止血材料粘附性能良好。
[0028]生物可兼容的金屬離子也能夠與可生物降解多肽之間發(fā)生螯合作用，促發(fā)高分子交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高止血性能。進一步的，生物可兼容的金屬離子也可以與黏附蛋白發(fā)生螯合作用，進行化學(xué)交聯(lián)，形成互穿網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，加強止血材料的穩(wěn)定性和粘附性能。
[0029]本發(fā)明還提供一種上述止血材料的制備方法，包括如下步驟:
[0030]用含有保護基團的氨基酸和苯硼酸或其頻哪醇酯制備可生物降解多肽，所述可生物降解多肽氮端至碳端依次為苯硼酸、離子自互補型多肽段、促細胞粘附多肽段。
[0031]向含有可生物降解多肽的溶液中，加入黏性加強劑并混合均勻，得到止血材料。
[0032]1.用含有保護基團的氨基酸和苯硼酸或其頻哪醇酯制備可生物降解多肽，所述可生物降解多肽氮端至碳端依次為苯硼酸、離子自互補型多肽段、促細胞粘附多肽段。
[0033]所述制備可生物降解多肽包括如下步驟:采用固相多肽合成法，將所述可生物降解多肽碳端至氮端的含有保護基團的氨基酸和苯硼酸及其頻哪醇酯依次連接在固相樹脂上，加入加速劑、FMOC脫除劑和縮合劑，偶聯(lián)循環(huán)至多肽鏈縮合完成，用切落劑將多肽從樹脂上切割下來，得到多肽粗產(chǎn)品，將多肽粗產(chǎn)品分離純化，得到可生物降解多肽。
[0034]所述苯硼酸或苯硼酸頻哪醇酯包括但不限于間氨基苯