CN113209360A - 一种促进伤口愈合的医用粘合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种促进伤口愈合的医用粘合剂及其制备方法，所述医用粘合剂包括：聚乳酸、Mrcp‑20k蛋白、凝集素和蜗牛粘液。本发明的医用粘合剂具有良好的生物相容性和生物可降解性，粘合强度高，可以使粘合剂紧紧地贴合伤口，从而更好的促进伤口愈合，并且可有效避免因除去药物而造成的二次伤害。本发明的制备方法简单，对设备要求不高，原料易得，成本低廉，适合大规模生产。
Description
技术领域
本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种促进伤口愈合的医用粘合剂及其制备方法。
背景技术
生物材料是用于人体组织和器官的诊断、修复或增进其功能的一类高技术材料，即用于 取代、修复活组织的天然或人造材料，其作用药物不可替代。生物材料能执行、增进或替换 因疾病、损伤等失去的某种功能，而不能恢复缺陷部位。自90年代后期以来，世界生物材料 科学和技术迅速发展，即使在当今全球经济低迷的大环境下，生物材料依然保持着每年13％ 高速增长，充分体现了其强大的生命力和广阔的发展前景。现代医学正向再生和重建被损坏 的人体组织和器官、恢复和增进人体生理功能、个性化和微创治疗等方向发展。传统的无生 命的医用金属、高分子、生物陶瓷等常规材料已不能满足医学发展的要求，生物医学材料科 学与工程面临着新的机遇与挑战。
医用粘合剂就属于生物降解材料中的一种，医用粘合剂主要用于各种创伤伤口、外科整 容、计划生育等外科各种手术，其对人体生物组织具有快速粘合、促进伤口愈合等作用，可 部分代替伤口缝合。医用粘合剂的使用历史悠久，在临床中有十分重要的作用，可分为软组 织用粘合剂、牙科用粘合剂、骨水泥和皮肤用粘合剂等。其中，软组织用粘合剂以生物组织 为粘合对象，人体绝大部分组织、器官在治疗过程中都可以应用粘合技术取代部分缝合，结 扎操作，不必麻醉。软组织粘合剂目的是促进组织本身的自然愈合，然而现有的软组织粘合 剂存在一些不足，如粘合强度不足、功能单一等。
传统的外科手术缝合可以提供很好的抗张强度，以及相对较低的事故率等，但同时存在 复杂费时、缝合对伤口造成二次机械损伤、产生细胞排斥免疫、体内残留时间较长时会造成 肉芽肿瘤、拆线会带来一定的不适和痛苦等缺点。生物粘合剂是利用生物相容性优异的材料 制备而成的无菌、无免疫原性且在一定的时间内能够抑制细菌的生物医学材料。其组分中无 溶剂或者溶剂为水，在湿态环境下(即有水、组织液、血液等存在情况下)仍可与机体组织产 生一定强度的粘接。生物粘合剂的溶出物等不对机体细胞产生毒性，不影响机体组织的伤口 愈合，并且材料自身可降解，满足使用要求后能够被人体组织吸收，并最终被代谢出人体。
目前，临床上常用的生物粘合剂有纤维蛋白粘合剂和贻贝粘蛋白粘合剂，但这些粘合剂 仍存在很多缺陷。如纤维蛋白粘合剂存在着粘合强度低、制备时间长、价格昂贵的缺点以及 潜在的病毒感染风险；贻贝粘蛋白粘合剂价格昂贵，美国售价达到115美元/mg。重庆医科大 学张曦木博士团队首次报道了一种用于伤口愈合的基于大鲵皮肤分泌物(theskin secretion of Andrias davidianus，SSAD)的组织粘合剂，SSAD生物胶具有较高的黏附强度，并能保持粘 结界面的柔韧性，可以促进皮肤伤口的愈合并在三周内完全降解，然而，大鲵皮肤分泌物也 存在价格高难以批量生产的缺陷。
现有技术还报道，蜗牛黏液中含胶原蛋白、弹力蛋白、尿囊素、葡萄糖醛酸和维生素等 重要的化妆品原料。在仿生学领域，随着蜗牛黏液黏附过程和机制的深入研究，国外一些科 学家利用蛞蝓和蜗牛黏液流变学性能，开发依赖黏附作用移动的机器人探针定向刺激控制技 术和制造智能生物材料。基于蛞蝓黏液制备的生物可降解粘合剂在黏合木材、织物和纸制品 上也有一定的效果。然而，该粘合剂存在粘合强度不高的缺陷。
此外，海洋环境中，许多生物具有惊人的固着和附着能力，由其引发的生物污损现象已 成为人们研究和关注的重点。藤壶是世界沿海港口和海湾的主要污损生物〔～对环境有极强 的适应性，分布范围涵盖了潮间带至潮下带，并通过分泌粘性极强、可在水下交联聚合的胶 粘物，牢固地附着在水下物体表面。藤壶胶(固化的)的粘性极强，且非常难溶解，可耐受 所有的水解酶作用。目前仅有两种方法可以降解藤壶胶：一种是蛋白质水解方法，即用澳化 氧断裂Met-X键问；另一种是非蛋白质水解法，在高温下用过量的还原剂和变性剂处理藤壶 胶。另外，藤壶胶的粘合强度随藤壶个体大小的不同而变化，个体越大，分泌的藤壶腔的粘 性越强。藤壶胶的上述特性限定其在医用领域，特别是作为伤口愈合医用粘合剂的应用。
因此，需要研发出一种粘合强度高、能够自然降解并具有促进伤口愈合功效的医用粘合 剂。
发明内容
基于上述背景技术，本发明所要解决的技术问题在于提供粘合强度高、能够自然降解并 具有促进伤口愈合功效的医用粘合剂。为了实现本发明的发明目的，拟采用如下技术方案：
本发明一方面涉及一种促进伤口愈合的医用粘合剂，其特征在于包括：聚乳酸、Mrcp-20k 蛋白、凝集素和蜗牛粘液。
本发明所述的蜗牛粘液来自于蜗牛爬行过程中分泌的黏液，其主要成分包括但不限于胶 原蛋白、弹力蛋白、尿囊素和葡萄糖醛酸。
在本发明的一个优选实施方式中，所述聚乳酸、Mrcp-20k蛋白、凝集素和蜗牛粘液的 重量比例为2-4:0.3-0.7:0.7-1.3:0.7:-1.3。本发明通过上述优选的重量比例，有助于提高医用 粘合剂的粘合强度以及生物可降解性。
在本发明的一个优选实施方式中，所述医用粘合剂为水溶液或者冻干粉。
在本发明的一个优选实施方式中，所述医用粘合剂还包括抗菌消炎组分。
在本发明的另一个优选实施方式中，所述医用粘合剂不含有除了溶剂水之外的其它组分。
在本发明的一个优选实施方式中，所述医用粘合剂是生物可降解的。
在本发明的另一方面，还涉及上述医用粘合剂的制备方法，其包括将聚乳酸和Mrcp-20k 蛋白在50-70℃的水中分散以及在室温或者低于室温的条件下加入凝集素和蜗牛粘液的过程。 本发明通过上述制备方法，可以充分的保留凝集素和蜗牛粘液的活性成分。
本发明另一方面还涉及上述医用粘合剂在制备制造促进伤口愈合的医用粘合剂中的应 用。
有益效果
本发明的医用粘合剂具有良好的生物相容性和生物可降解性，粘合强度高，可以使粘合 剂紧紧地贴合伤口，从而更好的促进伤口愈合，并且可有效避免因除去药物而造成的二次伤 害。本发明的制备方法简单，对设备要求不高，原料易得，成本低廉，适合大规模生产。
附图说明
图1为示出本发明制备的医用粘合剂的粘合强度测试结果的图。
图2为示出本发明制备的医用粘合剂的体外降解实验结果的图。
图3为示出本发明制备的医用粘合剂的细胞相容性实验结果的图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所 有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买 获得。
实施例1：
(1)称取3g聚乳酸、分离自藤壶胶的Mrcp-20k蛋白0.5g，加入100mL去离子水在60℃ 加热搅拌的条件下分散；
(2)降温至室温之后加入凝集素1g和蜗牛粘液1g(自行采集)，搅拌得到医用粘合剂， 在4℃下保存待用。
比较例1：
与实施例1相同，区别在于不加入Mrcp-20k蛋白。
比较例2：
与实施例1相同，区别在于不加入蜗牛粘液。
实施例2：粘合强度测试和比较
粘合强度测试方法：经处理的猪皮于37℃水浴锅中解冻，切成1×4cm2样品，表面水 分用吸水纸充分吸收，37℃保温。将由实施例1和比较例1、2中制得的医用粘合剂涂在猪皮表面(1×3cm2)后，将两块猪皮粘合，用手指轻按30s，于37℃水浴中保温，将样品在万能机械试验机上用50N称重传感器以十字头速率5mm/min进行单轴拉伸应力-应变试验。每次拉伸至断开作为最终的最大粘合力，计算出相应的粘合强度，结果如图1所示。从图中可以看出，Mrcp-20k蛋白的加入有助于提高粘合剂的粘合强度，并且Mrcp-20k蛋白与蜗牛粘液的组合能够协同增加粘合剂的粘合强度。
实施例3：体外降解实验
将实施例1和比较例1、2制得的粘合剂冷冻干燥，冻干后的粘合剂浸泡Tris缓冲液中， 置于恒温振荡箱(37℃，80r/min)中，测量计算其重量损失率来表征体外降解性能。在37℃、 100rpm/min条件下下摇匀，然后分别在3，6，9，12，15，18和21天时取出部分样品，60℃ 真空干燥至恒重，称重并计算取出样品的浓度Wi。W0是原始冻干粘合剂的浓度。则失重率(％)按照公式计算：
失重率(％)＝(W0-Wi)/(W0)×100。
粘合剂的体外降解实验结果如图2所示：本发明的粘合剂的体外降解实验结果如图2所 示，在9天后实施例1和比较例1的降解率分别达到了43.2％和48.9％，相比较而言，比较 例2的降解率仅为11.7％；在21天后分别达到了83.7％、87.5％和20.7％。由此说明，蜗 牛粘液的加入有助于提高粘合剂的降解率。虽然其机理不是很清楚，但推测是由于蜗牛粘液 中的活性物质促进了粘合剂中各成分，特别是Mrcp-20k蛋白的降解。
实施例4：细胞相容性实验
细胞相容性实验方法：采用MTT法测定该粘合剂对3T3成纤维细胞的细胞毒性。
具体操作为：将由实施例1和比较例1、2制得的粘合剂冷冻干燥，冻干后的粘合剂紫 外灭菌0.5h后以10mg/mL的浓度浸泡在细胞培养基中，浸提液用于培养细胞；取生长状态 良好的3T3细胞，按3000/孔的密度铺于96孔板中，37℃，5％CO2培养箱中培养24小时；细胞贴壁后加入100μL不同浓度的粘合剂浸提液(0.5，1.0，2.5，5mg/mL)，每个浓度设置 6个平行，且每块孔板设置一组空白对照。细胞继续培养24、48、72小时后，弃培养基， 加入100μL 0.5mg/ml的MTT，放入细胞培养箱中继续培养4小时终止培养。吸去孔板内上 清，每孔加入100μL二甲基亚砜，静置15分钟，用酶标仪检测其在570nm处的吸收值。
实验结果：本发明的生物粘合剂的细胞毒性试验结果如图3所示。实施例1和比较例1、 2制备的生物粘合剂在0.5、1.0mg/mL的浓度下对细胞生长都无抑制作用，2.5、5mg/mL的 浓度下对细胞生长的影响不显著。
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公 开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。
Claims (8)
1.一种促进伤口愈合的医用粘合剂，其特征在于包括：聚乳酸、Mrcp-20k蛋白、凝集素和蜗牛粘液。
2.根据权利要求1所述的医用粘合剂，所述聚乳酸、Mrcp-20k蛋白、凝集素和蜗牛粘液的重量比例为2-4:0.3-0.7:0.7-1.3:0.7:-1.3。
3.根据权利要求1所述的医用粘合剂，所述医用粘合剂为水溶液或者冻干粉。
4.根据权利要求1所述的医用粘合剂，所述医用粘合剂还包括抗菌消炎组分。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的医用粘合剂，所述医用粘合剂不含有除了溶剂水之外的其它组分。
6.根据权利要求5所述的医用粘合剂，所述医用粘合剂是生物可降解的。
7.权利要求1-6任意一项所述医用粘合剂的制备方法，其包括将聚乳酸和Mrcp-20k蛋白在50-70℃的水中分散以及在室温或者低于室温的条件下加入凝集素和蜗牛粘液的过程。
8.权利要求1-6任意一项所述医用粘合剂在制备制造促进伤口愈合的医用粘合剂中的应用。
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