一種可降解光固化醫用粘合劑及其制備和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于粘合劑及其制備領域,特別涉及一種可降解光固化醫用粘合劑及其和 應用。
【背景技術】
[0002] 縫合技術是外科手術成功的關鍵,具有相當的技術難度,且耗時較長,技術均一性 差。對于外科手術縫合而言,如果縫合不嚴密,可能會引起局部組織出血、感染甚至不愈合。 醫用粘合劑做為一種新的閉合技術,具有簡便易用,操作快捷,同時可具有止血功能等優 點,因而受到人們越來越廣泛的關注。當前臨床上可用的粘合劑主要包括醫用級氰基丙烯 酸酯(CA)和纖維蛋白封閉劑,前者體內使用有一定的毒性,后者粘結性弱易被沖洗掉,因而 它們的應用都受到限制。近年來,新型醫用粘合劑的研究越來越多,開發出如改性聚(乙烯 醇)粘合劑 [3],多糖類生物粘合劑,膠原類粘合劑等。這些粘合劑往往是通過化學反應實現 粘結組織的,一般要么涂上后固化快,不便于實現細微的調整,要么固化慢,粘結作用較弱。 光固化醫用粘合劑由于其施膠方便,固化速度快,粘結強度高,越來越受到研究者青睞。然 而,這些粘合劑多是親水性的,在體內易吸水膨脹或者被沖水快速沖走。另外,當前光固化 醫用粘合劑的研究多集中于紫外光固化方面,由于紫外光對組織和細胞有一定損傷,故而 使其應用受到限制。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是提供一種可降解光固化醫用粘合劑及其制備和應 用,本發明的粘合劑制備工藝簡單,材料易得,成本低,所得粘合劑具有較好的粘結性能和 較高的粘結強度,同時具有良好的生物相容性,可用于醫用粘合劑。
[0004] 本發明的一種可降解光固化醫用粘合劑,所述粘合劑為聚癸二酸甘油酯接枝甲基 丙烯酸(2_異氰基乙基)酯PGS-頂;
[0005] 分子結構式為:
其中x:y為0.01-100: 1,R為氫原子或PGS鏈段。
[0006] 本發明的一種可降解光固化醫用粘合劑的制備方法,包括:
[0007] (1)將摩爾比為1:1的癸二酸、甘油,混合,熔融,通N2攪拌,然后抽真空,降至室溫, 得到聚(癸二酸甘油酯)PGS;
[0008] (2)將上述聚(癸二酸甘油酯)PGS中加入溶劑,氮氣保護下,置于油浴中攪拌至PGS 溶解,然后加入甲基丙烯酸(2-異氰基乙基)酯,反應15-120min,分離提純,即得。
[0009] 所述步驟(1)中熔融溫度為125-138 °C。
[0010] 所述步驟⑴中攪拌時間為18-24h。
[0011] 所述步驟⑴中抽真空為125-138°C下抽真空(真空度為4-8mbar)36-48h。
[0012] 步驟(2)中加料均在手套箱中進行,其中手套箱中水含量SO.lppm,氧含量< 0.lppm〇
[0013] 所述步驟⑵中溶劑為無水二甲基甲酰胺DMF。
[0014] 所述步驟⑵中聚(癸二酸甘油酯)PGS、甲基丙烯酸(2-異氰基乙基)酯的摩爾比例 關系為:0.01:1-100:1。
[0015] 所述步驟⑵中油浴溫度為60-95。(:。
[0016] 所述步驟(2)中提純方法為用水沉淀1-5次。
[0017] 所述步驟(2)中干燥方法為在-20-0°C冷凍l_12h,在壓強l-500Pa下冷凍干燥6-48h〇
[0018] 本發明的一種可降解光固化醫用粘合劑的應用,包括:
[0019] 將PGS-頂施于擬粘接的物件表面,將物件接合在一起,然后置于藍光或紫外光下 固化 5s_5min。
[0020] 所述藍光固化為加藍光引發劑后固化,紫外光固化為加紫外光引發劑后固化;其 中藍光引發劑為樟腦醌;紫外光引發劑為Igra2959。
[0021] 本發明的一種可降解光固化醫用粘合劑的應用,PGS-IM進行熱交聯施膠,具體為: 將PGS-頂和自由基引發劑施于擬粘接的物件表面,將物件接合在一起,然后40-100°C加熱, 其中自由基引發劑為偶氮二異丁AIBN和/或過氧化二苯甲酰BP0。
[0022]本發明的PGS-頂由以下方法進行表征,測試:
[0023] PGS-IM的結構表征:
[0024] PGS-頂的結構由核磁共振氫譜(4 NMR)和傅里葉變換衰減全反射紅外光譜(ATR- FTIR)進行確定。1H M1R譜圖由Bruke AM-400(400MHz)型核磁共振儀,氘代丙酮作溶劑測 定。ATR-FTIR測試由紅外光譜測定儀(Nicolet 6700)完成。
[0025] PGS-IM的熱學性能表征:
[0026] PGS-IM的熱學性能通過美國TA公司的Discovery型熱失重分析儀(TGA)和耐馳公 司的204 FI Phoenix型差示掃描量熱儀(DSC)測試所得。TGA測試在氮氣氛圍下,以10°C/ min的升溫速率從40°C升到500°C ASC測試是在氮氣氛圍下,10°C/min的速率從室溫升溫到 150°C消除熱歷史,然后降至_50°C,再從_50°C升溫到150°C測試所得。玻璃化轉變溫度(Tg) 按玻璃化轉變過程中的中點溫度確定,由儀器自帶的分析軟件得出。
[0027] PGS-IM粘結性能實驗:
[0028] PGS-頂的粘結實驗由透光性較好的玻璃板和可作心臟補片的材料聚(對苯二甲酸 乙二醇酯)(PET)板材完成,光源為一臺藍光光固化機(波長:430-485nm,1500MW/cm 2),參考 國標(GB/T 7124-2008)中膠黏劑的測試方法。將藍光光固化催化劑樟腦醌(百靈威,98% ) 和2.4-二甲氨基-苯甲酸乙酯(百靈威,98%)按1:4(111:1]1)混合后,按1%(¥/¥)當量加入?63-IM中,混合均勾,避光存放。一端帶孔(便于力學測試)的玻璃板(100mm X 35mm X 5mm)另一端 均勻涂上20mg混有催化劑的PGS-頂,涂膠面積35mm X 12mm,將另一塊玻璃板壓緊固定,用藍 光光固化機照射60s。用鐵絲穿過玻璃板的孔,將鐵絲固定在萬能試驗機(長春科新試驗儀 器有限公司)夾具上,以5mm/min拉伸速度進行拉伸測試。PET板測試采用8mm厚的PET板,將 其裁剪成100mmX20mm的長條,每兩片PET板間均勻涂上lOmg混有催化劑的PGS-頂,涂膠面 積20mm X 10mm,固定后,藍光光固化機照射60s。將PET板樣條直接夾在萬能試驗機(長春科 新試驗儀器有限公司,配備200N傳感器)夾具上以5mm/min速度進行拉伸測試。玻璃和PET板 均測試5個樣品,剪切強度取平均值。PGS-IM的生物相容性測試:
[0029] 將混有催化劑的PGS-頂配置成lg/L的四氫呋喃(THF)溶液,取lOOyl均勻涂在細胞 爬片mm)上,待溶劑揮發后,藍光光固化機照射30秒,固化后用蒸餾水水沖洗掉殘余 溶劑。將含有新合成的生物膠涂層的玻璃片和對照的純玻璃片各三塊,放在含有D M E M (11965-092,Gibco公司,美國)的6孔平底板中,然后,將按參考文獻中[18'19]中描述的方法 培養的RAECs重新懸浮在上述6孔細胞培養板中培養。培養后第二天用倒置相差顯微鏡 (Olympus,日本)200倍光鏡觀察細胞生長情況。
[0030] 本發明粘合劑的制備方程:
[0031] 其中 x:y = 0.01_100:l。
[0032] 有益效果
[0033] (1)本發明的粘合劑制備工藝簡單,材料易得,成本低,所得粘合劑具有較好的粘 結性能和較高的粘結強度,同時具有良好的生物相容性,可用于醫用粘合劑;
[0034] (2)本發明PGS-IM常溫下為粘稠的半固體,施膠方便,可藍光或者紫外固化,對組 織無損傷,固化迅速,固化后粘結性能良好。
【附圖說明】
[0035] 圖 1 為PGS-IM的1H NMR譜圖;
[0036] 圖2為PGS-IM的紅外光譜譜圖;
[0037] 圖3為PGS-IM的熱學曲線:(A)TGA曲線,(B)DSC曲線;
[0038]圖4為藍光固化的PGS-頂的粘接性能,(A)粘接玻璃的抗剪切拉伸力學曲線,(B)粘 接PET板的抗剪切拉伸力學曲線;
[0039]圖5為大鼠胸主動脈內皮細胞(RAECs)培養兩天后的倒置相差顯微鏡圖像;(A)普 通玻片細胞爬片的對照組,(B)涂有藍光固化PGS-頂涂層的細胞爬片;圖中央弧形部分是圓 形細胞爬片與培養皿結合部,放大200倍,scale bars = 500lim。
【具體實施方式】
[0040]下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。應理解,這些實施例僅用于說明本發明 而不用于限制本發明的范圍。此外應理解,在