一种大豆分离蛋白基生物医用粘合剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种大豆分离蛋白基生物医用粘合剂及其制备方法。本方法首先将大豆分离蛋白溶于磷酸盐缓冲液中，然后加入1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐和N‑羟基琥珀酰亚胺，搅拌反应30~60min后加入多巴胺，继续搅拌反应10~36h，最后透析、离心分离和冷冻干燥得到多巴胺改性的大豆分离蛋白；使用时首先将多巴胺改性的大豆分离蛋白溶于磷酸盐缓冲液中，然后加入交联剂、消炎抑菌剂，混合均匀后涂布于创面伤口处，滴加FeCl3溶液20~120s内伤口就能够牢固的粘合在一起。本发明制备的生物医用粘合剂具有快速响应和长效粘合的特点，能够在体内外湿润的环境中达到很好的粘合效果，生物相容性好，体内可完全生物降解，能够促进伤口快速愈合。

权利要求

1.一种大豆分离蛋白基生物医用粘合剂，其特征在于以多巴胺改性的大豆分离蛋白为基材，使用Fe3+配位络合和交联剂长效交联的两步法制备得到大豆分离蛋白基生物医用粘合剂，其具体制备方法如下：(1) 将100质量份大豆分离蛋白在40 80℃条件下溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后~加入20 30质量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和10 20质量份的N-羟基~ ~琥珀酰亚胺，调节反应体系pH值为4 7，20 50℃条件下搅拌反应30 60min后加入40 60质量~ ~ ~ ~份的多巴胺，维持反应体系的pH值为4 7，20 50℃条件下继续搅拌反应10 36h，最后透析、~ ~ ~冷冻干燥得到多巴胺改性的大豆分离蛋白；

(2) 使用时将100质量份多巴胺改性的大豆分离蛋白溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入10 30质量份的交联剂、0.05 0.5质量份的消炎抑菌剂，混合均匀后涂布于创面伤~ ~口处，之后滴加5 20质量份浓度为0.02 0.2M的FeCl3溶液，轻轻压合伤口，20 120s内伤口~ ~ ~就能够牢固的粘合在一起；

所述交联剂为京尼平、原花青素、茶多酚、双醛淀粉、双醛壳聚糖、双醛瓜尔胶、双醛κ-卡拉胶、双醛海藻酸钠、双醛羧甲基纤维素、双醛黄原胶、双醛普鲁兰多糖、双醛纤维素、双醛魔芋葡甘聚糖和双醛威兰胶的任意一种或几种混合物。

2.根据权利要求1所述的大豆分离蛋白基生物医用粘合剂，其特征在于步骤(2)中所述消炎抑菌剂为茶多酚、单宁酸、美罗培南、西斯他丁、妥布霉素、奈替米星、阿米卡星、盐酸左氧氟沙星、盐酸环丙沙星、盐酸莫西沙星、诺氟沙星、依诺沙星、培氟沙星、司帕沙星、苄基酚、庆大霉素、盐酸四环素和阿莫西林中的任意一种或几种混合物。

说明书

一种大豆分离蛋白基生物医用粘合剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及生物医用材料技术领域，具体而言，涉及一种在体内外湿润环境中粘合力强、生物相容性好、可完全生物降解且使用方便的大豆分离蛋白基生物医用粘合剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 现代医学的理念是不仅要在最大限度地减少病人痛苦的基础上实现病人最快速度的康复，而且也希望其外观能完美地恢复。因此，临床需求的不断增加推动了医用粘合剂研究的发展和粘合技术在临床的应用。公元前3000年左右，古埃及人最早使用了一种带医用粘合剂特性的混合物，后来古希腊人用橄揽油、氧化铅和水制得医用膏药状混合物。但是，直到近几十年医用粘合剂才得到迅速发展，为外科手术提供了止血和组织粘合的有利武器。目前，市面上商业化的生物医用粘合剂包括纤维蛋白胶、白蛋白-戊二醛粘合剂和丙烯酸树脂基粘结剂等。然而，使用纤维蛋白胶可能会引起一些血源性传染病的传播和过敏反应等；在使用一些小分子醛类物质交联改性的粘合剂的过程中，由于醛类物质的游离和析出会导致细胞毒性和钙化作用。因此，当前市面上几乎没有商业化的可以广泛应用于体内外湿润环境中的组织粘合剂。

[0003] 海洋贻贝能够牢牢地将自己的身体粘附在海底岩石或船舶底部，这是因为贻贝足丝腺分泌的贻贝粘蛋白中含有的L-3,4-二羟基苯丙氨酸(DOPA)在水环境中具有超强粘附力。文献报道，与DOPA结构相似的多巴胺（L-3,4-二羟基苯丙氨）也具有在湿润环境中粘附物体的能力，究其原因是因为多巴胺分子结构中的儿茶酚基团能够与材料表面通过非共价键相互作用紧紧粘附在一起。进一步研究发现，多巴胺分子结构中的伯氨基反应活性较大，能够与一些高分子材料的羧基发生酰胺化反，因此可以通过多巴胺接枝改性赋予材料在湿润环境中也具有优良的粘附性能。

[0004] 相比较而言，植物源的大豆分离蛋白在生物医用材料领域的应用具有优势。大豆分离蛋白不仅具有原材料来源广泛、价廉易得、较高阻水性和可生物降解且降解产物对人体无毒害作用的优点，而且将其应用于生物医用材料可以避免动物源传染疾病的传播风险。研究发现，大豆分离蛋白还具有凝血和促进组织再生的功能。同时，大豆分离蛋白中含有大量的氨基、羟基和羧基等活性基团，因此可以通过酰胺化反应接枝较多的多巴胺得到多巴胺-大豆分离蛋白复合物，然后使用金属离子配位络合以及交联剂长效、稳定交联改性，增强粘合剂的粘附强度和稳定性。

发明内容

[0005] 为了改善生物医用粘合剂的生物相容性，增强其在体内外湿润环境中的粘合力，本发明首先通过酰胺化反应将多巴胺分子接枝到大豆分离蛋白分子上，然后使用Fe3+配位络合和交联剂长效交联的两步法制备得到大豆分离蛋白基生物医用粘合剂。

[0006] 本发明提供了一种大豆分离蛋白基生物医用粘合剂，其制备和使用方法如下：

[0007] (1) 将100质量份大豆分离蛋白在40 80℃条件下溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，~然后加入20 30质量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和10 20质量份的N-~ ~
羟基琥珀酰亚胺，调节反应体系pH值为4 7，20 50℃条件下搅拌反应30 60min后加入40 60~ ~ ~ ~
质量份的多巴胺，维持反应体系的pH值为4 7，20 50℃条件下继续搅拌反应10 36h，最后透~ ~ ~
析、冷冻干燥得到多巴胺改性的大豆分离蛋白；

[0008] (2) 使用时将100质量份多巴胺改性的大豆分离蛋白溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入10 30质量份的交联剂、0.05 0.5质量份的消炎抑菌剂，混合均匀后涂布于创~ ~面伤口处，之后滴加5 20质量份浓度为0.02 0.2M的FeCl3溶液，轻轻压合伤口，20 120s内~ ~ ~
伤口就能够牢固的粘合在一起。

[0009] 上述制备和使用方法中，步骤(2)中所述交联剂为京尼平、原花青素、茶多酚、双醛淀粉、双醛壳聚糖、双醛瓜尔胶、双醛κ-卡拉胶、双醛海藻酸钠、双醛羧甲基纤维素、双醛黄原胶、双醛普鲁兰多糖、双醛纤维素、双醛魔芋葡甘聚糖和双醛威兰胶的任意一种或几种混合物。

[0010] 上述制备和使用方法中，步骤(2)中所述消炎抑菌剂为茶多酚、单宁酸、美罗培南、西斯他丁、妥布霉素、奈替米星、阿米卡星、盐酸左氧氟沙星、盐酸环丙沙星、盐酸莫西沙星、诺氟沙星、依诺沙星、培氟沙星、司帕沙星、苄基酚、庆大霉素、盐酸四环素、阿莫西林中的任意一种或几种混合物。

[0011] 本发明与已有的生物医用粘合剂相比，具有如下优点：

[0012] (1) 本发明选用的原材料为大豆分离蛋白，其不仅具有原材料来源广泛、价廉易得、较高阻水性和可生物降解且降解产物对肌体无毒害作用的特点，而且还可以避免动物源传染疾病的传播风险、促进凝血和诱导组织再生；

[0013] (2) 本发明以天然交联剂和双醛多糖交联改性大豆分离蛋白，制备的粘合剂既避免了小分子醛交联剂的毒性问题，又增强了粘合剂的稳定性和粘合力；

[0014] (3) 本发明采用两步法制备的生物医用粘合剂具有快速响应和长效粘合特点，能够在体内外湿润的环境中达到很好的粘合效果；

[0015] (4) 本发明制备的生物医用粘合剂具有良好的生物相容性和可生物降解性，降解产物无毒害作用且能被肌体完全吸收；

[0016] (5) 本发明制备的生物医用粘合剂使用方便，用于粘合体内外组织不仅可以促进伤口快速愈合，而且可以避免二次手术给病人带来的痛苦，符合现代医学的理念。

具体实施方式

[0017] 下面给出本发明的4个实施例，通过实施例对本发明进行具体描述。有必要指出的是，实施例只用于对本发明做进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

[0018] 实施例1

[0019] 将100质量份大豆分离蛋白在60℃条件下溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入25质量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和10质量份的N-羟基琥珀酰亚胺，调节反应体系pH值为5，25℃条件下搅拌反应40min后加入50质量份的多巴胺，维持反应体系的pH值为6，30℃条件下继续搅拌反应24h，最后透析、冷冻干燥得到多巴胺改性的大豆分离蛋白；使用时将100质量份多巴胺改性的大豆分离蛋白溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入15质量份的京尼平、0.15质量份的盐酸四环素和阿莫西林，混合均匀后涂布于创面伤口处，之后滴加15质量份浓度为0.1M的FeCl3溶液，轻轻压合伤口，90s内伤口就能够牢固的粘合在一起。

[0020] 实施例2

[0021] 将100质量份大豆分离蛋白在70℃条件下溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入20质量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和15质量份的N-羟基琥珀酰亚胺，调节反应体系pH值为4，30℃条件下搅拌反应60min后加入40质量份的多巴胺，维持反应体系的pH值为6，35℃条件下继续搅拌反应18h，最后透析、冷冻干燥得到多巴胺改性的大豆分离蛋白；使用时将100质量份多巴胺改性的大豆分离蛋白溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入30质量份的双醛黄原胶、0.05质量份的庆大霉素，混合均匀后涂布于创面伤口处，之后滴加15质量份浓度为0.15M的FeCl3溶液，轻轻压合伤口，40s内伤口就能够牢固的粘合在一起。

[0022] 实施例3

[0023] 将100质量份大豆分离蛋白在50℃条件下溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入30质量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和15质量份的N-羟基琥珀酰亚胺，调节反应体系pH值为7，40℃条件下搅拌反应40min后加入60质量份的多巴胺，维持反应体系的pH值为5，30℃条件下继续搅拌反应30h，最后透析、冷冻干燥得到多巴胺改性的大豆分离蛋白；使用时将100质量份多巴胺改性的大豆分离蛋白溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入25质量份的双醛普鲁兰多糖和茶多酚、0.2质量份的盐酸左氧氟沙星，混合均匀后涂布于创面伤口处，之后滴加20质量份浓度为0.08M的FeCl3溶液，轻轻压合伤口，30s内伤口就能够牢固的粘合在一起。

[0024] 实施例4

[0025] 将100质量份大豆分离蛋白在65℃条件下溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入28质量份的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和14质量份的N-羟基琥珀酰亚胺，调节反应体系pH值为5，35℃条件下搅拌反应55min后加入49质量份的多巴胺，维持反应体系的pH值为7，25℃条件下继续搅拌反应36h，最后透析、冷冻干燥得到多巴胺改性的大豆分离蛋白；使用时将100质量份多巴胺改性的大豆分离蛋白溶于pH=7.4的磷酸盐缓冲液中，然后加入28质量份的双醛羧甲基纤维素、0.3质量份的单宁酸和诺氟沙星，混合均匀后涂布于创面伤口处，之后滴加16质量份浓度为0.18M的FeCl3溶液，轻轻压合伤口，70s内伤口就能够牢固的粘合在一起。