CN105770979A - 一种组织胶黏剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种组织胶黏剂的制备方法，采用熔融共缩聚法将盐酸多巴胺引入到聚1,8‑辛二醇‑聚环氧乙烷‑柠檬酸酯这一聚合基体当中，得到含邻苯二酚的预聚体，在配合高碘酸钠使用，得到合成的贻贝仿生组织胶黏剂。本发明的胶黏剂具有类似贻贝黏附蛋白的优良粘附性能，同时还具有良好的生物相容性和生物可降解性，制作成本低。

Description

一种组织胶黏剂的制备方法
技术领域
本发明涉及仿生医用胶材料技术领域，具体涉及一种组织胶黏剂的制备方法。
背景技术
贻贝是一种海洋软体动物，广泛分布于沿岸和近海。贻贝可以分泌某种具有很好耐水性和高强度的粘附物质，使其在温度和盐分不断变化、潮汐和汹涌的海浪等恶劣的环境中，仍能在礁石、船底等复杂和不规则的表面粘附，且粘附力极强。贻贝分泌的粘附性物质不仅可以在短短的几秒钟的时间内达到很高的强度，同时还具有好的柔韧性，防止在恶劣的海洋环境中发生中断。这种超高性能的粘附性物质就是足丝，对粘附性起到关键性作用的就是足丝蛋白，足丝蛋白中，含有L-3,4-二羟基苯丙氨酸(DOPA)，其可在氧化或者碱性条件下，瞬间引发分子间交联，使粘附剂发生固化而粘结。在研究足丝蛋白的粘附机理中，确定了DOPA中的儿茶酚具有化学多功能性和亲和多样性，增加了足丝蛋白的粘结力和内聚力。
受贻贝粘附蛋白的启发，对含有盐酸多巴胺的贻贝仿生粘胶剂的研究是当前医用胶黏剂研究领域的一个重要方向。通过传统的提取和重组的方法得到的贻贝黏附蛋白，费用昂贵且制备量低，同时存在病毒感染和异体反应的风险，因此我们可以将贻贝黏附蛋白性能起到关键作用的邻苯二酚功能基团引入高分子中，从而制备贻贝仿生胶黏剂。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术，提供一种组织胶黏剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种组织胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)熔融：将摩尔比为0.3～0.6：1：0.4～0.7的1，8-辛二醇、柠檬酸和聚环氧乙烷混合置于磁力搅拌器中，冲入氮气，边加热边搅拌，升温至160℃后，恒温持续搅拌至1，8-辛二醇、聚环氧乙烷和柠檬酸熔融，再添加盐酸多巴胺，与混合物完全熔融后，将温度降至140℃，继续通入氮气，搅拌反应1.5～2h；
(2)洗涤：将步骤(1)所得产物置于去离子水中透析2～3次，每次8～12h；
(3)干燥：将透析后的产物在-10～-20℃，5～10Pa下干燥至含水量为2％～5％。
其中，步骤(1)中，添加盐酸多巴胺后，所述的盐酸多巴胺与1，8-辛二醇、柠檬酸的摩尔比为0.3～0.8：0.3～0.6：1：0.4～0.7。
所述的透析袋截留的分子量为1000。
其中，所述的聚环氧乙烷的分子量为400。
其中，所述的胶黏剂的固化方法为：将胶黏剂溶于去离子水中配置成质量分数为50％的溶液后与质量分数为10％的高碘酸钠去离子水溶液配合使用，胶黏剂去离子水溶液与高碘酸钠去离子水溶溶液的配合使用体积比为1～2:1。
进一步的，柠檬酸是参与人体三羧酸循环的五毒代谢产物，廉价易得，柠檬酸含有多官能团，易于其他化合物进行缩聚反应，其与1,8-辛二醇的缩聚物有很好的生物相容性和可降解性，可用于组织工程、药物载体、生物图层、创口愈合等医用材料领域。
进一步的，盐酸多巴胺，也称4-(2-氨基乙基)-1,2-苯二酚盐酸盐、多巴胺盐酸盐，其与贻贝足丝蛋白中L-3,4-二羟基苯丙氨酸一样具有的邻苯二酚侧基，将盐酸多巴胺引入聚1,8-辛二醇-聚环氧乙烷-柠檬酸酯基中，可制得贻贝仿生胶黏剂。
进一步的，含邻苯二酚侧基化合物的粘附机理在于：邻苯二酚侧基可以形成强的氢键相互作用，可以排除材料表面水分子的干扰而形成氢键利于对材料表面进行吸附，另一方面，邻二苯酚基团活泼，易被氧化成邻苯二醌，邻苯二醌不稳定，与氨基形成亚胺或者迈尔克加成反应等一系列化学反应，最后形成良好的粘附效果。
进一步的，聚环氧乙烷具有良好亲水性和生物相溶性，可应用于组织胶黏剂、组织支架、药物载体、抗菌涂层等生物材料，在本发明中，在聚环氧乙烷上接入邻苯二酚基团，可改善材料的亲水性能和降解性能，使得胶黏剂具有更好的柔韧性。
进一步的，本发明发法合成的胶黏剂的固化方法采用交联固化法，采用的交联剂为高碘酸钠，胶黏剂水溶液与高碘酸钠水溶液混合固化后，胶黏剂的粘结强度增强，且胶黏剂具有一定的弹性。
本发明的有益效果是：
1、采用1，8-辛二醇、聚环氧乙烷、柠檬酸和多巴胺体系熔融缩聚得到的胶黏剂与其他体系的胶黏剂相比，具有优良的生物相容性和可降解性，是一种优良的贻贝仿生组织胶黏剂。
2、本发明采用一步合成的方法，具有制备方法简单、反应条件温和，不需要加入有毒催化剂、反应物安全无毒，成本低等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明进一步的说明。
实施例1
一种组织胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)熔融：将摩尔比为0.3：1：0.4的1，8-辛二醇、柠檬酸和聚环氧乙烷混合置于磁力搅拌器中，冲入氮气，边加热边搅拌，升温至160℃后，恒温持续搅拌至1，8-辛二醇、聚环氧乙烷和柠檬酸熔融，再添加盐酸多巴胺，添加盐酸多巴胺至盐酸多巴胺与1，8-辛二醇、柠檬酸的摩尔比为0.3：0.3：1：0.4，再与混合物完全熔融后，将温度降至140℃，继续通入氮气，搅拌反应1.5h；
(2)洗涤：将步骤(1)所得产物置于去离子水中采用截留的分子量为1000的透析袋透析2次，每次8h；
(3)干燥：将透析后的产物在-10℃，5Pa下干燥至含水量为2％。
实施例2
一种组织胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)熔融：将摩尔比为0.6：1：0.7的1，8-辛二醇、柠檬酸和聚环氧乙烷混合置于磁力搅拌器中，冲入氮气，边加热边搅拌，升温至160℃后，恒温持续搅拌至1，8-辛二醇、聚环氧乙烷和柠檬酸熔融，再添加盐酸多巴胺，添加盐酸多巴胺至盐酸多巴胺与1，8-辛二醇、柠檬酸的摩尔比为0.8：0.6：1：0.7，再与混合物完全熔融后，将温度降至140℃，继续通入氮气，搅拌反应1.5h；
(2)洗涤：将步骤(1)所得产物置于去离子水中采用截留的分子量为1000的透析袋透析3次，每次12h；
(3)干燥：将透析后的产物在-20℃，10Pa下干燥至含水量为5％。
实施例3
一种组织胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)熔融：将摩尔比为0.5：1：0.6的1，8-辛二醇、柠檬酸和聚环氧乙烷混合置于磁力搅拌器中，冲入氮气，边加热边搅拌，升温至160℃后，恒温持续搅拌至1，8-辛二醇、聚环氧乙烷和柠檬酸熔融，再添加盐酸多巴胺，添加盐酸多巴胺至盐酸多巴胺与1，8-辛二醇、柠檬酸的摩尔比为0.4：0.5：1：0.6，再与混合物完全熔融后，将温度降至140℃，继续通入氮气，搅拌反应1.8h；
(2)洗涤：将步骤(1)所得产物置于去离子水中采用截留的分子量为1000的透析袋透析3次，每次10h；
(3)干燥：将透析后的产物在-15℃，8Pa下干燥至含水量为4％。

Claims (6)

1.一种组织胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)熔融：将摩尔比为0.3～0.6：1：0.4～0.7的1，8-辛二醇、柠檬酸和聚环氧乙烷混合置于磁力搅拌器中，冲入氮气，边加热边搅拌，升温至160℃后，恒温持续搅拌至1，8-辛二醇、聚环氧乙烷和柠檬酸熔融，再添加盐酸多巴胺，与混合物完全熔融后，将温度降至140℃，继续通入氮气，搅拌反应1.5～2h；
(2)洗涤：将步骤(1)所得产物置于去离子水中透析2～3次，每次8～12h；
(3)干燥：将透析后的产物在-10～-20℃，5～10Pa下干燥至含水量为2％～5％。
2.根据权利要求1所述的一种组织胶黏剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，添加盐酸多巴胺后，所述的盐酸多巴胺与1，8-辛二醇、柠檬酸的摩尔比为0.3～0.8：0.3～0.6：1：0.4～0.7。
3.根据权利要求1所述的一种组织胶黏剂的制备方法，其特征还在于：所述的透析袋截留的分量为1000。
4.根据权利要求1所述的一种组织胶黏剂的制备方法，其特征还在于：所述的聚环氧乙烷的分子量为400。
5.根据权利要求1所述的一种组织胶黏剂的制备方法，其特征还在于：所述的胶黏剂的固化方法为：将胶黏剂溶于去离子水中配置成质量分数为50％的溶液后与质量分数为10％的高碘酸钠去离子水溶液配合使用。
6.根据权利要求5所述的一种组织胶黏剂的制备方法，其特征在于：胶黏剂去离子水溶液与高碘酸钠去离子水溶溶液的配合使用体积比为1～2:1。
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