一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂及其制备方法和

本发明涉及生物医用材料领域，具体涉及一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂及其制备方法和应用。背景技术：1、生物粘合剂是一种用于防止组织粘连、止血、手术中防止空气和体液泄露的生物医用材料。但目前市场上使用的生物粘合剂，如环氰丙烯酸酯类、纤维蛋白粘合剂等，普遍存在溶胀大、抗湿粘结性能弱、抗菌抗病毒性能差等缺点，无法满足临床的实际需求。2、组织粘合剂一般应用于生物体内，避免不了与大量的水接触，凝胶聚合物网络吸收大量水会导致机械性能下降，从而削弱其与组织的粘接能力，并导致剥离。此外，溶胀引起的水凝胶体积的大膨胀会压缩周围的组织，可能导致严重的并发症。在脊柱手术中会有潜在并发症脑脊液渗漏，术后的脑脊液渗漏可导致延迟愈合、伤口感染和脑膜炎。duraseal脊柱凝胶是fda批准的一种合成密封剂，越来越多地被应用于术后的脊柱封堵，对其上市后不良事件调查中，存在胶体长期存留体内持续膨胀压迫神经，导致病人疼痛，神经受损问题。因此，控制水凝胶的溶胀非常重要，已有研究表明，研究人员用疏水部分对聚合物分子链进行了化学修饰，并将这些接枝的大分子链聚合成水凝胶以实现水凝胶抗溶胀的目的。然而，该方法合成过程复杂且粘接性能较差。3、近年来，在高分子领域关于硫辛酸的研究取得了一些进展，但硫辛酸不溶于水，限制了硫辛酸在生物粘合剂方面的应用。公开号为cn114058014a的发明专利公开了一种硫辛酸基水凝胶及其制备方法和应用，在加热条件下，在硫辛酸单体中加入碱性溶液，使硫辛酸单体溶解并进行开环聚合形成线性聚合物，聚硫辛酸聚合物侧链上的羧基之间通过非共价键(氢键)作用形成凝胶材料，该凝胶材料具有优异的抗氧化性能和止血性能，但不具备较强的湿性粘附能力和抗溶胀性，不利于在水分较多的环境使用。4、因此，研究一种制备简单，具有较强湿性粘附性、抗溶胀性、生物相容性的生物粘合剂成为了亟待解决的技术问题。技术实现思路1、鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂及其制备方法和应用，该医用凝胶粘合剂可长期牢固地粘结在湿性组织的表面，能承受体液渗漏的动态压力，具有抗溶胀性、生物相容性。此外，本发明还提供一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，该制备方法简单易行，原料易于获取，成本较低。2、根据本发明的一个方面，提供了一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，包括以下步骤：将硫辛酸粉末和儿茶酚类粉末混合，缓慢加入到聚乙烯亚胺溶液中，静置直至溶液完成液-液相分离，得到所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂。3、在一些实施方式中，所述聚乙烯亚胺重均分子量为1800-70000，优选地，所述聚乙烯亚胺重均分子量为10000。4、在一些实施方式中，所述硫辛酸与所述聚乙烯亚胺的质量比为1：2.2，所述聚乙烯亚胺pei的正电荷和所述硫辛酸ta的负电荷之间达到电荷平衡。5、在一些实施方式中，所述儿茶酚类的浓度为0.25wt％-1wt％。6、在一些实施方式中，所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂至少具有以下特征之一：7、所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的组织粘结强度为2-8n；8、所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的溶胀率小于200％；9、所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的破裂强度大于65mmhg。10、在一些实施方式中，所述儿茶酚类包括于单宁酸、原花青素、盐酸多巴胺、表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种或多种。11、在一些实施方式中，所述聚乙烯亚胺溶液的浓度为5-200mg/ml。12、根据本发明的第二方面，提供了一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂，所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂是根据本发明第一方面所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法制得的。13、根据本发明的第三方面，提供了根据第二方面所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂在生物医用材料领域的应用。14、在一些实施方式中，将完成液-液相分离的所述溶液下层的凝聚体直接应用于组织表面。15、在一些实施方式中，采用以下方式中的一种应用所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂：将发生液-液相分离的所述溶液冷冻干燥研磨后得到抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂粉末，向所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂粉末加入适量的水形成可注射抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂凝聚体，将所述可注射抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂凝聚体注射在湿组织表面；或者，将发生液-液相分离的所述溶液冷冻干燥研磨后得到抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂块状固体，向所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂块状固体中加水软化后通过模具定型，再次冷冻干燥得到抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂黄色贴片，将所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂黄色贴片贴合在湿组织表面；其中，采用何种方式使用所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂是由所述聚乙烯亚胺的分子量和所述儿茶酚类的含量决定的。16、根据本发明提供的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，硫辛酸具有疏水烷基链，具有强烈的疏水作用，聚乙烯亚胺可在一定程度上缓解硫辛酸的疏水性，并在水中与硫辛酸通过强静电相互作用形成水凝胶。17、本发明与现有技术相比具有以下优点：18、1、本发明提出利用硫辛酸的疏水性和巯基为凝胶提供了湿粘附性和抗溶胀性，通过其与聚乙烯亚胺的静电相互作用，一定程度上克服硫辛酸的水不混溶性，扩大其应用范围，该生物粘合剂在水溶液环境中依然能够保持优异的力学性能和粘接性能，具有良好抗溶胀特性；19、2、本发明的生物粘合剂具备可注射功能，在聚乙烯亚胺(pei)-硫辛酸(ta)-单宁酸(ta)粉末中加入适量的水，短时间内可形成凝聚体，可通过注射在组织部位形成不溶水的凝胶，并具有一定的弹性和湿性粘附性；20、3、本发明通过液-液相分离获得的凝聚体可以在潮湿组织上形成紧密的界面粘附。凝聚体由于具有流动性、水不混溶性和低表面张力等独特性质，可以有效排斥界面水，在组织表面扩散，填补表面不规则组织，硫辛酸的分子的疏水长链自发聚集增强了凝聚体的交联和内聚性，使凝聚体在没有任何外界刺激的情况下向水凝胶过渡。同时儿茶酚作为交联剂使凝胶结构更加紧密，并且与组织可产生更加紧密的界面粘附。21、本发明提供的医用凝胶可牢固地粘结在湿组织的表面，能承受体液渗漏的动态压力，更重要的是，本发明的医用凝胶具有优异的抗溶胀性、抗氧化性、体液不混溶性和生物相容性，可预防体液渗漏的长期积累引发的感染。本发明提供的医用凝胶的制备方法简单易行，原料易于获取，成本较低，适合大批量生产。技术特征：1.一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，其中，所述聚乙烯亚胺重均分子量为1800-70000。3.根据权利要求2所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，其中，所述聚乙烯亚胺重均分子量为10000。4.根据权利要求1所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，其中，所述硫辛酸与所述聚乙烯亚胺的质量比为1：2.2，所述聚乙烯亚胺pei的正电荷和所述硫辛酸ta的负电荷之间达到电荷平衡。5.根据权利要求1所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，其中，所述儿茶酚类的浓度为0.25wt％-1wt％。6.根据权利要求1所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，其中，所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂至少具有以下特征之一：7.根据权利要求1所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，其中，所述儿茶酚类包括于单宁酸、原花青素、盐酸多巴胺、表没食子儿茶素没食子酸酯中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，其中，所述聚乙烯亚胺溶液的浓度为5-200mg/ml。9.一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂，其特征在于，所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂是根据权利要求1-8中任一项所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法制得的。10.根据权利要求9所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂在生物医用材料领域的应用。11.根据权利要求10所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂在生物医用材料领域的应用，其特征在于，将完成液-液相分离的所述溶液下层的凝聚体直接应用于组织表面。12.根据权利要求10所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂在生物医用材料领域的应用，其特征在于，采用以下方式中的一种应用所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂：13.根据权利要求12所述的抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂在生物医用材料领域的应用，其中，采用何种方式使用所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂是由所述聚乙烯亚胺的分子量和所述儿茶酚类的含量决定的。技术总结本发明提供了一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂及其制备方法和应用，属于生物医用材料领域。本发明提供了一种抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂的制备方法，包括：步骤S1：将硫辛酸粉末和儿茶酚类粉末混合，缓慢加入到聚乙烯亚胺溶液中，静置直至溶液完成液‑液相分离，得到所述抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂。使用时，将完成液‑液相分离的溶液下层的凝聚体直接应用于组织表面；或者，制备成可注射抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂凝聚体或抗溶胀硫辛酸基凝胶粘合剂黄色贴片应用于组织表面。该医用凝胶粘合剂可长期牢固地粘结在湿性组织的表面，能承受体液渗漏的动态压力，具有抗溶胀性、生物相容性，制备方法简单易行，原料易于获取，成本较低。技术研发人员：赵彦飞,郑志国,孙利,谢蒙蒙受保护的技术使用者：无锡中科光远生物材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/15