一種大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑及其制備方法。本方法首先將大豆分離蛋白溶于磷酸鹽緩沖液中，然后加入1?(3?二甲氨基丙基)?3?乙基碳二亞胺鹽酸鹽和N?羥基琥珀酰亞胺，攪拌反應(yīng)30~60min后加入多巴胺，繼續(xù)攪拌反應(yīng)10~36h，最后透析、離心分離和冷凍干燥得到多巴胺改性的大豆分離蛋白；使用時首先將多巴胺改性的大豆分離蛋白溶于磷酸鹽緩沖液中，然后加入交聯(lián)劑、消炎抑菌劑，混合均勻后涂布于創(chuàng)面?zhèn)谔?，滴加FeCl3溶液20~120s內(nèi)傷口就能夠牢固的粘合在一起。本發(fā)明制備的生物醫(yī)用粘合劑具有快速響應(yīng)和長效粘合的特點，能夠在體內(nèi)外濕潤的環(huán)境中達到很好的粘合效果，生物相容性好，體內(nèi)可完全生物降解，能夠促進傷口快速愈合。
【專利說明】
一種大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種在體內(nèi)外濕潤環(huán)境中粘合力強、生物相容性好、可完全生物降解且使用方便的大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的理念是不僅要在最大限度地減少病人痛苦的基礎(chǔ)上實現(xiàn)病人最快速度的康復(fù)，而且也希望其外觀能完美地恢復(fù)。因此，臨床需求的不斷增加推動了醫(yī)用粘合劑研究的發(fā)展和粘合技術(shù)在臨床的應(yīng)用。公元前3000年左右，古埃及人最早使用了一種帶醫(yī)用粘合劑特性的混合物，后來古希臘人用橄攬油、氧化鉛和水制得醫(yī)用膏藥狀混合物。但是，直到近幾十年醫(yī)用粘合劑才得到迅速發(fā)展，為外科手術(shù)提供了止血和組織粘合的有利武器。目前，市面上商業(yè)化的生物醫(yī)用粘合劑包括纖維蛋白膠、白蛋白-戊二醛粘合劑和丙烯酸樹脂基粘結(jié)劑等。然而，使用纖維蛋白膠可能會引起一些血源性傳染病的傳播和過敏反應(yīng)等;在使用一些小分子醛類物質(zhì)交聯(lián)改性的粘合劑的過程中，由于醛類物質(zhì)的游離和析出會導(dǎo)致細胞毒性和鈣化作用。因此，當(dāng)前市面上幾乎沒有商業(yè)化的可以廣泛應(yīng)用于體內(nèi)外濕潤環(huán)境中的組織粘合劑。
[0003]海洋貽貝能夠牢牢地將自己的身體粘附在海底巖石或船舶底部，這是因為貽貝足絲腺分泌的貽貝粘蛋白中含有的L-3，4_ 二羥基苯丙氨酸(DOPA)在水環(huán)境中具有超強粘附力。文獻報道，與DOPA結(jié)構(gòu)相似的多巴胺(L-3，4-二羥基苯丙氨)也具有在濕潤環(huán)境中粘附物體的能力，究其原因是因為多巴胺分子結(jié)構(gòu)中的兒茶酚基團能夠與材料表面通過非共價鍵相互作用緊緊粘附在一起。進一步研究發(fā)現(xiàn)，多巴胺分子結(jié)構(gòu)中的伯氨基反應(yīng)活性較大，能夠與一些高分子材料的羧基發(fā)生酰胺化反，因此可以通過多巴胺接枝改性賦予材料在濕潤環(huán)境中也具有優(yōu)良的粘附性能。
[0004]相比較而言，植物源的大豆分離蛋白在生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的應(yīng)用具有優(yōu)勢。大豆分離蛋白不僅具有原材料來源廣泛、價廉易得、較高阻水性和可生物降解且降解產(chǎn)物對人體無毒害作用的優(yōu)點，而且將其應(yīng)用于生物醫(yī)用材料可以避免動物源傳染疾病的傳播風(fēng)險。研究發(fā)現(xiàn)，大豆分離蛋白還具有凝血和促進組織再生的功能。同時，大豆分離蛋白中含有大量的氨基、羥基和羧基等活性基團，因此可以通過酰胺化反應(yīng)接枝較多的多巴胺得到多巴胺-大豆分離蛋白復(fù)合物，然后使用金屬離子配位絡(luò)合以及交聯(lián)劑長效、穩(wěn)定交聯(lián)改性，增強粘合劑的粘附強度和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了改善生物醫(yī)用粘合劑的生物相容性，增強其在體內(nèi)外濕潤環(huán)境中的粘合力，本發(fā)明首先通過酰胺化反應(yīng)將多巴胺分子接枝到大豆分離蛋白分子上，然后使用Fe3+配位絡(luò)合和交聯(lián)劑長效交聯(lián)的兩步法制備得到大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑。
[0006]本發(fā)明提供了一種大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑，其制備和使用方法如下: (1)將100質(zhì)量份大豆分離蛋白在40?80°C條件下溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入20~30質(zhì)量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和10?20質(zhì)量份的N-羥基琥珀酰亞胺，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值為4?7，20?50°C條件下攪拌反應(yīng)30?60min后加入40?60質(zhì)量份的多巴胺，維持反應(yīng)體系的pH值為4?7，20?50 °C條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)10?36h，最后透析、冷凍干燥得到多巴胺改性的大豆分離蛋白；
(2)使用時將100質(zhì)量份多巴胺改性的大豆分離蛋白溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入10?30質(zhì)量份的交聯(lián)劑、0.05?0.5質(zhì)量份的消炎抑菌劑，混合均勻后涂布于創(chuàng)面?zhèn)谔?，之后滴??20質(zhì)量份濃度為0.02-0.2M的FeCl3溶液，輕輕壓合傷口，20?120s內(nèi)傷口就能夠牢固的粘合在一起。
[0007]上述制備和使用方法中，步驟(2)中所述交聯(lián)劑為京尼平、原花青素、茶多酚、雙醛淀粉、雙醛殼聚糖、雙醛瓜爾膠、雙醛f卡拉膠、雙醛海藻酸鈉、雙醛羧甲基纖維素、雙醛黃原膠、雙醛普魯蘭多糖、雙醛纖維素、雙醛魔芋葡甘聚糖和雙醛威蘭膠的任意一種或幾種混合物。
[0008]上述制備和使用方法中，步驟(2)中所述消炎抑菌劑為茶多酚、單寧酸、美羅培南、西斯他丁、妥布霉素、奈替米星、阿米卡星、鹽酸左氧氟沙星、鹽酸環(huán)丙沙星、鹽酸莫西沙星、諾氟沙星、依諾沙星、培氟沙星、司帕沙星、芐基酚、慶大霉素、鹽酸四環(huán)素、阿莫西林中的任意一種或幾種混合物。
[0009]本發(fā)明與已有的生物醫(yī)用粘合劑相比，具有如下優(yōu)點:
(1)本發(fā)明選用的原材料為大豆分離蛋白，其不僅具有原材料來源廣泛、價廉易得、較高阻水性和可生物降解且降解產(chǎn)物對肌體無毒害作用的特點，而且還可以避免動物源傳染疾病的傳播風(fēng)險、促進凝血和誘導(dǎo)組織再生；
(2)本發(fā)明以天然交聯(lián)劑和雙醛多糖交聯(lián)改性大豆分離蛋白，制備的粘合劑既避免了小分子醛交聯(lián)劑的毒性問題，又增強了粘合劑的穩(wěn)定性和粘合力；
(3)本發(fā)明采用兩步法制備的生物醫(yī)用粘合劑具有快速響應(yīng)和長效粘合特點，能夠在體內(nèi)外濕潤的環(huán)境中達到很好的粘合效果；
(4)本發(fā)明制備的生物醫(yī)用粘合劑具有良好的生物相容性和可生物降解性，降解產(chǎn)物無毒害作用且能被肌體完全吸收；
(5)本發(fā)明制備的生物醫(yī)用粘合劑使用方便，用于粘合體內(nèi)外組織不僅可以促進傷口快速愈合，而且可以避免二次手術(shù)給病人帶來的痛苦，符合現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的理念。
【具體實施方式】
[0010]下面給出本發(fā)明的4個實施例，通過實施例對本發(fā)明進行具體描述。有必要指出的是，實施例只用于對本發(fā)明做進一步的說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。
[0011]實施例1
將100質(zhì)量份大豆分離蛋白在60°C條件下溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入25質(zhì)量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和10質(zhì)量份的N-羥基琥珀酰亞胺，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值為5，25°C條件下攪拌反應(yīng)40min后加入50質(zhì)量份的多巴胺，維持反應(yīng)體系的PH值為6，30°C條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)24h，最后透析、冷凍干燥得到多巴胺改性的大豆分離蛋白；使用時將100質(zhì)量份多巴胺改性的大豆分離蛋白溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入15質(zhì)量份的京尼平、0.15質(zhì)量份的鹽酸四環(huán)素和阿莫西林，混合均勻后涂布于創(chuàng)面?zhèn)谔?，之后滴?5質(zhì)量份濃度為0.1M的FeCl3溶液，輕輕壓合傷口，90s內(nèi)傷口就能夠牢固的粘合在一起。
[0012]實施例2
將100質(zhì)量份大豆分離蛋白在70°C條件下溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入20質(zhì)量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和15質(zhì)量份的N-羥基琥珀酰亞胺，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值為4，30°C條件下攪拌反應(yīng)60min后加入40質(zhì)量份的多巴胺，維持反應(yīng)體系的PH值為6，35°C條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)18h，最后透析、冷凍干燥得到多巴胺改性的大豆分離蛋白；使用時將100質(zhì)量份多巴胺改性的大豆分離蛋白溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入30質(zhì)量份的雙醛黃原膠、0.05質(zhì)量份的慶大霉素，混合均勻后涂布于創(chuàng)面?zhèn)谔?，之后滴?5質(zhì)量份濃度為0.15M的FeCl3溶液，輕輕壓合傷口，40s內(nèi)傷口就能夠牢固的粘合在一起。
[0013]實施例3
將100質(zhì)量份大豆分離蛋白在50°C條件下溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入30質(zhì)量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和15質(zhì)量份的N-羥基琥珀酰亞胺，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值為7，40°C條件下攪拌反應(yīng)40min后加入60質(zhì)量份的多巴胺，維持反應(yīng)體系的PH值為5，30°C條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)30h，最后透析、冷凍干燥得到多巴胺改性的大豆分離蛋白；使用時將100質(zhì)量份多巴胺改性的大豆分離蛋白溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入25質(zhì)量份的雙醛普魯蘭多糖和茶多酚、0.2質(zhì)量份的鹽酸左氧氟沙星，混合均勻后涂布于創(chuàng)面?zhèn)谔帲蟮渭?0質(zhì)量份濃度為0.08M的FeCl3溶液，輕輕壓合傷口，30s內(nèi)傷口就能夠牢固的粘合在一起。
[0014]實施例4
將100質(zhì)量份大豆分離蛋白在65°C條件下溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入28質(zhì)量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和14質(zhì)量份的N-羥基琥珀酰亞胺，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值為5，35°C條件下攪拌反應(yīng)55min后加入49質(zhì)量份的多巴胺，維持反應(yīng)體系的PH值為7，25°C條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)36h，最后透析、冷凍干燥得到多巴胺改性的大豆分離蛋白；使用時將100質(zhì)量份多巴胺改性的大豆分離蛋白溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入28質(zhì)量份的雙醛羧甲基纖維素、0.3質(zhì)量份的單寧酸和諾氟沙星，混合均勻后涂布于創(chuàng)面?zhèn)谔?，之后滴?6質(zhì)量份濃度為0.18M的FeCl3溶液，輕輕壓合傷口，70s內(nèi)傷口就能夠牢固的粘合在一起。
【主權(quán)項】
1.一種大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑，其特征在于以多巴胺改性的大豆分離蛋白為基材，使用Fe3+配位絡(luò)合和交聯(lián)劑長效交聯(lián)的兩步法制備得到大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑，其具體制備方法如下: (1)將100質(zhì)量份大豆分離蛋白在40?80°C條件下溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入20~30質(zhì)量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽和10?20質(zhì)量份的N-羥基琥珀酰亞胺，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH值為4?7，20?50°C條件下攪拌反應(yīng)30?60min后加入40?60質(zhì)量份的多巴胺，維持反應(yīng)體系的pH值為4?7，20?50 °C條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)10?36h，最后透析、冷凍干燥得到多巴胺改性的大豆分離蛋白； (2)使用時將100質(zhì)量份多巴胺改性的大豆分離蛋白溶于pH=7.4的磷酸鹽緩沖液中，然后加入10?30質(zhì)量份的交聯(lián)劑、0.05?0.5質(zhì)量份的消炎抑菌劑，混合均勻后涂布于創(chuàng)面?zhèn)谔帲蟮渭??20質(zhì)量份濃度為0.02-0.2M的FeCl3溶液，輕輕壓合傷口，20?120s內(nèi)傷口就能夠牢固的粘合在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑，其特征在于步驟(2)中所述交聯(lián)劑為京尼平、原花青素、茶多酚、雙醛淀粉、雙醛殼聚糖、雙醛瓜爾膠、雙醛f卡拉膠、雙醛海藻酸鈉、雙醛羧甲基纖維素、雙醛黃原膠、雙醛普魯蘭多糖、雙醛纖維素、雙醛魔芋葡甘聚糖和雙醛威蘭膠的任意一種或幾種混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆分離蛋白基生物醫(yī)用粘合劑，其特征在于步驟(2)中所述消炎抑菌劑為茶多酚、單寧酸、美羅培南、西斯他丁、妥布霉素、奈替米星、阿米卡星、鹽酸左氧氟沙星、鹽酸環(huán)丙沙星、鹽酸莫西沙星、諾氟沙星、依諾沙星、培氟沙星、司帕沙星、芐基酚、慶大霉素、鹽酸四環(huán)素和阿莫西林中的任意一種或幾種混合物。
【文檔編號】A61L24/10GK105944139SQ201610520473
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月5日
【發(fā)明人】穆暢道, 葛黎明, 徐永斌, 朱明津, 熊佳容, 徐錦芳
【申請人】四川大學(xué)