CN105833337B - 纤维组织封合剂及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了纤维组织封合剂及其使用方法。本文公开了无水纤维片形式的纤维组织封合剂，所述封合剂包含第一组分和第二组分，所述第一组分为包含亲电或亲核基团的纤维聚合物，所述第二组分在所述片暴露于含水介质时能够使所述第一组分交联，从而形成与生物组织粘合的交联水凝胶。所述纤维组织封合剂可用作医学和兽医学应用的一般性组织粘合剂，所述应用如伤口闭合、在内外科手术中辅助或替代缝合线或缝合钉、组织修复、以及防止术后粘连。所述纤维组织封合剂可尤其适用作止血封合剂，使外科伤口或创伤伤口止血。

Description

纤维组织封合剂及其使用方法
本申请是以下申请的分案申请：申请日2009年8月31日，申请号200980146231.0，发明名称“纤维组织封合剂及其使用方法”。
相关申请的交叉引用
本专利申请基于35U.S.C.§119要求2008年11月19日提交的美国临时申请序列号61/115968的优先权。
技术领域
本发明涉及医用粘合剂领域。更具体地讲，本发明涉及无水纤维片形式的纤维组织封合剂，所述封合剂包含两种或更多种可交联组分，该可交联组分反应形成在所述片暴露于含水介质时与生物组织粘合的交联水凝胶。
背景技术
组织粘合剂具有许多潜在的医学应用，包括闭合伤口、在内外科手术中辅助或替代缝合线或缝合钉、将合成的覆盖物或镶嵌物粘连到角膜上、药物递送装置、作为防止术后粘连的防粘阻隔物、以及作为止血封合剂。常规的组织粘合剂一般不适用于广泛的粘合剂应用范围。例如，氰基丙烯酸酯基的粘合剂已被用于局部伤口闭合，但是有毒降解产物的释放则限制了其内服应用中的用途。纤维素蛋白基的粘合剂固化缓慢，具有较差的机械强度，并且具有病毒感染的风险。此外，纤维素蛋白基粘合剂不与下层组织共价结合。
已研发了若干类型的水凝胶组织粘合剂，它们具有改善的粘合和胶粘特性，并且无毒。这些水凝胶一般通过具有亲核基团的组分与具有亲电基团的组分的反应形成，所述亲电基团能够与第一组分的亲核基团反应以经由共价键合形成交联网络。然而，这些水凝胶通常过快溶胀或溶解掉，或者缺乏足够的粘合性或机械强度，因此降低了它们作为外科手术用粘合剂的功效。
Kodokian等人(共同未决并且共同拥有的美国专利申请公布No.2006/0078536)描述了由氧化多糖与水分散性多臂聚醚胺反应生成的水凝胶组织粘合剂。这些粘合剂提供了改善的粘合性和胶粘性，在体温下易于交联，能够保持初始外形稳定性，不快速降解，并且对细胞无毒而不致使组织发炎。
已知水凝胶组织粘合剂可通过将两种水溶液混合而形成，每一种水溶液包含一种可交联组分。在施用到所需位点之前，使用混合装置将两种溶液预混，或者可分别施用而使其在施用位点处混合。此外，还描述了干燥水凝胶和干燥水凝胶前体的用途(参见例如Rhee等人的美国专利No.5,874,500、Sawhney等人的美国专利No.6,703,047和Odermatt等人的美国专利申请公布No.2006/0134185)。然而，就某些应用如止血封合剂而言，具有纤维形式的组织粘合剂是有利的，所述组织粘合剂将更有效地吸收血液以有助于控制出血，从而更容易应用。
发明内容
本发明通过提供无水纤维片而满足了上述要求，所述无水纤维片包含至少两种可交联组分，该可交联组分反应形成在所述片暴露于含水介质时与生物组织粘合的交联水凝胶。还提供了使用所述无水纤维片的方法。
因此，在一个实施方案中，本发明提供了无水纤维片，所述纤维片包含第一纤维聚合物组分和第二组分，所述聚合物包含亲电基团或亲核基团，并且所述第二组分在所述片暴露于含水介质时能够使所述第一组分交联以形成与生物组织粘合的交联水凝胶。
在另一个实施方案中，本发明提供了向活生物体组织上的解剖点施用涂层的方法，所述方法包括以下步骤：
a)向所述位点施用无水纤维片，所述纤维片包含含亲电或亲核基团的第一纤维聚合物组分和能够使所述第一组分交联的第二组分；以及
b)允许所述第一和第二组分在所述位点上交联，以形成与所述组织粘合的水凝胶。
在另一个实施方案中，本发明提供了活生物体组织内外科伤口或创伤伤口的止血方法，所述方法包括以下步骤：
a)向所述伤口施用无水纤维片，所述纤维片包含含亲电或亲核基团的第一纤维聚合物组分，和能够使所述第一组分交联的第二组分；以及
b)允许所述片通过吸收血液而水合，从而第一组分与第二组分交联以形成与组织粘合的水凝胶。
在另一个实施方案中，本发明提供了向活生物体组织上的解剖点施用涂层的方法，所述方法包括以下步骤：
a)向所述位点施用第一纤维聚合物组分，所述组分包含亲电或亲核基团；
b)向所述位点施用水溶液或分散体，所述水溶液或分散体包含能够使所述第一组分交联的第二组分；以及
c)允许所述第一和第二组分在所述位点上交联，以形成与所述组织粘合的水凝胶。
附图说明
图1是实施例1中描述的葡聚糖醛/葡聚糖纤维聚合物的扫描电子显微照片(SEM)。
图2是实施例10中描述的聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维聚合物的扫描电子显微照片。
具体实施方式
除非另外指明，如以上及本发明的整个说明书中所用，以下术语将定义如下：
如本文所用，术语“无水纤维片”是指基本上无水的片或垫形式的非织造纤维。
如本文所用，术语“纤维聚合物”是指纵横比(长度与直径的比率)为至少1,000的纤维形式的天然、合成或半合成聚合物。
术语“交联”是指连接在两个不同聚合物链之间并且连接两个不同聚合物链的键或原子链。
本文中，术语“交联密度”定义为交联连接位点间链原子平均数的倒数。
术语“氧化多糖”是指已经与氧化剂反应而将醛基引入到分子中的多糖。
术语“当量每个乙酰乙酸酯基”、“当量每个氨基”和“当量每个醛基”分别指化合物分子量除以分子中乙酰乙酸酯基、氨基或醛基数。
术语“具有亲核基团的水分散性聚合物”是指包含“n”数目个亲核基团(即供电子基团)如伯胺基的天然、合成或半合成聚合物，并且所述聚合物是水溶性的或能够分散于水中以形成胶态悬浮液，该胶态悬浮液能够与水溶液或分散体中的包含“m”数目个亲电基团的第二反应物反应以形成交联水凝胶，其中m+n大于或等于5。在某些情况下，指定的官能团可具有亲电或亲核特性，这取决于反应条件。因此，除了如本文定义的以外，具有亲电基团的水分散性聚合物还包括包含“m”个乙酰乙酸酯基的天然、合成或半合成聚合物，所述乙酰乙酸酯基在用碱水溶液处理形成乙酰乙酸酯的亲核性共轭碱时，能够与亲电基团如醛反应。
术语“具有亲电基团的水分散性聚合物”是指包含“m”数目个亲电基团(即受电子基团)如醛、乙酰乙酸酯、N-羟基琥珀酰亚胺基酯或异氰酸酯的天然、合成或半合成聚合物，并且所述聚合物是水溶性的或能够分散于水中以形成胶态悬浮液，该胶态悬浮液能够与水溶液或分散体中的包含“n”个亲核基团的第二反应物反应以形成交联水凝胶，其中n+m大于或等于5。除了如本文定义的以外，具有亲电基团的水分散性聚合物还包括包含“m”个羧酸基团的天然、合成或半合成聚合物，所述羧酸基团可使用例如水溶性碳二亚胺活化以与亲核基团反应。本领域的技术人员可理解，不是所有可能的亲核物质在与所有可能的亲电物质组合时均将形成有效的稳定交联。例如，熟知硫醇在本文详述的水凝胶形成条件下不能与醛或乙酰乙酸酯形成显著稳定的键。然而，硫醇在这些条件下与N-羟基琥珀酰亚胺基酯反应后，将形成相当稳定的硫酯键。
术语“半合成的聚合物”是指已被化学改性，例如将反应性基团引入到分子中的天然存在的聚合物。
术语“水分散性聚合物”是指天然、合成或半合成的聚合物，所述聚合物是水溶性的或能够分散于水中，以形成能够与水溶液或分散体中的第二反应物反应的胶态分散体。
术语“水分散性的多臂聚醚胺”是指具有至少三个臂(即支链)的支化聚醚，其中至少三个臂被至少一个伯胺基封端，所述聚醚是水溶性的或能够分散于水中，以形成能够与水溶液或分散体中的第二反应物反应的胶态分散体。
术语“聚醚”是指具有重复单元[-O-R]-的聚合物，其中R为具有2至5个碳原子的亚烃基。所述聚醚还可为包含不同重复单元的无规或嵌段共聚物，所述不同的重复单元包含不同的R基团。
术语“亚烃基”是指通过从烃的两个不同碳原子的每一个上分别移除一个氢原子形成的二价基团。
术语“支化的聚醚”是指具有一个或多个枝点(“臂”)的聚醚，包括星形聚醚、树枝状聚醚、梳形聚醚和超支化聚醚。
术语“树枝状聚醚”是指具有树状结构的高度支化的聚醚。
术语“梳形聚醚”是指主链具有多个三官能枝点的聚醚，由每个所述三官能枝点散发出直链臂。
术语“星形聚醚”是指具有中心枝点的聚醚，所述枝点可以是单个原子或化学基团，由所述枝点散发出直链臂。
术语“超支化聚醚”是指与树枝状聚醚相比，分枝更少并且支化更无规的高度支化的聚醚。
除非另外指明，术语“重量百分比”在本文中还被称为“重量％”，是指相对于溶液或分散体总重量的重量百分比。
术语“解剖点”是指人体或动物体的任何外部或内部部分。
术语“组织”是指人体或动物体中的任何活的或死亡的生物组织。
术语“水凝胶”是指由高分子三维网络组成的水可溶胀的聚合物基质，所述高分子通过共价或非共价交联保持在一起，所述聚合物基质可吸收大量水而形成弹性凝胶。
术语“多元醇”是指具有三个或更多个OH基团的化合物。
术语“伯胺”是指具有两个自由氢的中性氨基。所述氨基可与伯碳、仲碳或叔碳键合。
术语“仲胺”是指具有一个自由氢的中性氨基。所述氨基可与伯碳、仲碳或叔碳键合。
如本文所用，术语“PEG”是指聚(乙二醇)。
如本文所用，术语“SEC”是指尺寸排阻色谱法。
如本文所用，术语“DMAc”是指N，N-二甲基乙酰胺。
如本文所用，术语“VAc”是指乙酸乙烯酯。
如本文所用，术语“EW”是指当量。
如本文所用，术语“MW”是指分子量。
如本文所用，术语“Mw”是指重均分子量。
如本文所用，术语“Mn”是指数均分子量。
如本文所用，术语“Mz”是指z均分子量。
如本文所用，术语“NVF”是指N-乙烯基甲酰胺。
如本文所用，术语“医学应用”是指与人和动物相关的医学应用。
所用缩写的含义如下：“min”是指分钟，“h”是指小时，“sec”是指秒，“d”是指天，“mL”是指毫升，“L”是指升，“μL”是指微升，“cm”是指厘米，“mm”是指毫米，“μm”是指微米，“mol”是指摩尔，“mmol”是指毫摩尔，“g”是指克，“mg”是指毫克，“mol％”是指摩尔百分比，“Vol”是指体积，“v/v”是指体积每体积，“Da”是指道尔顿，“kDa”是指千道尔顿，“10K”是指聚合物分子具有10千道尔顿的数均分子量，“M”是指摩尔浓度，“MWCO”是指截留分子量，“kPa”是指千帕，“1H NMR”是指质子核磁共振波谱，“ppm”是指份每一百万份，“PBS”是指磷酸盐缓冲盐溶液。
本发明提供了无水纤维片形式的纤维组织封合剂，所述封合剂包含第一组分和第二组分，所述第一组分为包含亲电或亲核基团的纤维聚合物，所述第二组分在所述片暴露于含水介质时能够使所述第一组分交联，从而形成与生物组织粘合的交联水凝胶。所述纤维组织封合剂可用作医学和兽医学应用的一般性组织粘合剂，所述应用包括但不限于伤口闭合、在内外科手术如肠吻合术和血管吻合术中辅助或替代缝合线或缝合钉、组织修复、以及防止术后粘连。所述纤维组织封合剂可尤其适用作止血封合剂，使外科伤口或创伤伤口止血。
第一组分
所述第一组分是包含亲电基团或亲核基团的纤维聚合物。适宜的聚合物是可被制成纤维聚合物形式的水分散性聚合物。所述水分散性聚合物可具有亲电基团如醛、乙酰乙酸酯、或琥珀酰亚胺酯；或亲核基团如伯胺(NH2)、仲胺(NHR)、甲酰肼(CONHNH2)、乙酰乙酸酯、或硫醇(SH)基团。本领域的技术人员将认识到，乙酰乙酸酯基在其羰基与亲核物质反应时可作为亲电物质，或者在碱性条件下可作为亲核物质，其中其亚甲基被去质子化形成能够与亲电物质反应的稳定的碳负离子。具有亲电基团的水分散性聚合物或具有亲核基团的水分散性聚合物可为天然存在的聚合物如多糖或蛋白质；合成聚合物如聚乙烯醇；合成共聚物如聚(乙烯醇-共-乙烯胺)；或半合成聚合物(即已经被化学改性的天然存在的聚合物)，诸如氧化多糖。合成聚合物可以是直链或支链的。可使用本领域已知的方法将所述水分散性聚合物衍生化，以引入所需的反应性基团中。
具有亲电基团的适宜的水分散性聚合物的非限制性实例包括：具有醛基的氧化多糖、乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、以及乙酰乙酸酯基衍生的多糖。具有亲核基团的适宜的水分散性聚合物的非限制性实例包括：具有伯胺基、仲胺基、硫醇基、乙酰乙酸酯基或甲酰肼基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物，和具有伯胺基、仲胺基、硫醇基、乙酰乙酸酯基或甲酰肼基的多糖。这些水分散性聚合物的实例描述于下文中。多种具有亲电或亲核基团的其他水分散性聚合物是本领域已知的，并且可用于制备本文公开的纤维聚合物，参见例如Rhee等人的美国专利No.5,874,500(具体地讲第6栏第22行至第9栏第6行)。应当认识到，这些其他水分散性聚合物在本发明的范围内。
具有亲电基团的水分散性聚合物
(i)氧化多糖
可用于本发明中的多糖包括但不限于葡聚糖、淀粉、琼脂、纤维素、羟乙基纤维素、普鲁兰、菊粉和透明质酸。这些多糖可从来源如Sigma Chemical Co.(St Louis，MO)商购获得。适宜的多糖具有约1,000至约1,000,000道尔顿，并且更具体地讲具有约3,000至约250,000道尔顿的重均分子量。
使用任何适宜的氧化剂将多糖氧化以引入醛基，所述氧化剂包括但不限于高碘酸盐、次氯酸盐、臭氧、过氧化物、氢过氧化物、过硫酸盐和过碳酸盐。例如，所述多糖可通过与高碘酸钠的反应而被氧化，如Mo等人所述(J.Biomater.Sci.Polymer Edn，11：341-351，2000)。多糖可与不同量的高碘酸盐反应以获得具有不同氧化度的多糖，从而获得不同量的醛基，如下文实施例试剂制备部分中所详细描述的。此外，氧化的多糖可通过采用Cohen等人描述的方法制得(共同未决并且共同拥有的专利申请No.PCT/US08/05013、WO 2008/133847)。制备氧化多糖的方法包括沉淀步骤和分离步骤的组合，以纯化使用高碘酸盐氧化多糖而形成的氧化多糖，并且提供具有极少量含碘物质的氧化多糖。可使用本领域已知的方法来确定氧化多糖中的醛含量。例如，可采用Hofreiter等人描述的方法(Anal Chem，27：1930-1931，1955)，测定氧化多糖的二醛含量，这更详细地描述于下文实施例的试剂制备部分中。在该方法中，在特定的反应条件下，经由pH滴定确定氧化多糖中每摩尔二醛消耗的碱的量。此外，可采用核磁共振(NMR)波谱法测定氧化多糖的二醛含量。在一个实施方案中，氧化多糖中每醛基的当量为约90至约1500道尔顿。在另一个实施方案中，氧化多糖是氧化葡聚糖，在本文中还被称为葡聚糖醛。
(ii)乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物
具有不同重均分子量和不同水解度的聚(乙烯醇)可商购自数家公司，诸如Sigma-Aldrich(St.Louis，MO)。适用于本发明的聚(乙烯醇)具有约20,000道尔顿至约100,000道尔顿，更具体地讲具有约30,000道尔顿至约50,000道尔顿的重均分子量。可用的聚(乙烯醇)具有约70％至约100％-OH基团的水解度；余下的基团为乙酸酯。此外，水解度为约80％至约100％，更具体地讲为约95％至约99％。
此外，可使用包括聚(乙烯醇)单元和共聚单体单元在内的聚(乙烯醇)的共聚物。适用于聚(乙烯醇)共聚物中的共聚单体单元包括但不限于乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、甲基乙烯基醚、丙烯、1-丁烯、以及它们的混合物。相对于乙烯醇单元，所述共聚物优选包含介于约1摩尔％和约25摩尔％之间的共聚单体。
聚(乙烯醇)和聚(乙烯醇)共聚物可通过与双烯酮反应而被乙酰乙酸酯基衍生化，如Arthur在美国专利申请公布No.2006/0079599(具体地讲第112-113段和实施例1-3)中所述。还可使用供选择的替代合成方法，如与乙酰乙酸叔丁酯的酯交换。乙酰乙酸酯衍生物优选具有约100道尔顿至约2,000道尔顿每乙酰乙酸酯基的当量。
(iii)乙酰乙酸酯基衍生的多糖
上述多糖还可通过与双烯酮反应而被乙酰乙酸酯基衍生化。例如，葡聚糖与双烯酮反应制备葡聚糖乙酰乙酸酯更详细地描述于下文实施例的试剂制备部分中。
具有亲核基团的水分散性聚合物
具有伯胺基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物
还可采用本领域已知的方法，如Goldmann所述的那些(美国专利申请公布No.2005/0002893)，用伯胺基衍生上述聚(乙烯醇)和聚(乙烯醇)共聚物。此外，根据下文实施例试剂制备部分中所述制得的聚(乙烯醇)与乙烯胺的共聚物可用作具有亲核基团的水分散性聚合物。
具有伯胺基的多糖
可通过采用本领域已知的方法，由上述多糖化学衍生反应制得包含伯胺基的多糖。例如，如上所述，可将多糖氧化制得包含醛基的氧化多糖。然后，氧化的多糖可与二胺如己二胺、乙二胺、丙二胺等反应形成席夫碱连接基。所述席夫碱连接基可任选用还原剂如硼氢化钠处理形成稳定的碳-氮键。包含伯胺基的多糖还可通过多糖与溴化氰反应，然后与二胺反应来制得。此外，包含伯胺基的多糖可通过Kirakossian等人描述的方法(美国专利No.7,179,660，实施例A)来制得。可采用质子NMR来测定衍生化多糖的胺取代度。
组分1纤维聚合物的制备
如上所述，所述纤维聚合物包含至少一种具有亲电基团或亲核基团的水分散性聚合物。可采用本领域已知的溶液纺丝方法如静电纺丝、电吹制纺丝、或高速旋转喷雾纺丝，将一种或多种水分散性聚合物纺成纤维聚合物，所述纤维聚合物包含本文公开的无水纤维片第一组分。
静电纺丝是将纤维形成聚合物纺成纤维的熟知方法(参见例如Chu等人的美国专利No.7,172,765)。一般来讲，将包含纤维形成聚合物的纺丝溶液通过喷丝头引入到电场中，所述电场通过在喷丝头与接地极靶之间施加电压而形成。所述纺丝溶液以液滴形式离开喷丝头，被电场细化成纤维。纤维收集于接地极靶上。
Kim等人(美国专利申请公布No.2005/0067732)描述的电吹制纺丝与静电纺丝相类似，但是采用了电场与气流的组合来形成纤维。具体地讲，在喷丝头外围提供同心气流以将纤维细化、平行校正并且导向极靶。所述纺丝溶液以液滴形式离开喷丝头，被气流和电场细化成纤维。
在Marshall等人(美国专利申请公布No.2008/0029617)描述的高速旋转喷雾纺丝中，将包含纤维形成聚合物的纺丝溶液供向具有旋转锥型喷丝头的旋转喷雾器中，所述喷丝头具有凹形内表面和前凸的表面排放边缘。纺丝溶液沿着凹形内表面流出旋转喷雾器，以将纺丝溶液分配到喷丝头排放边缘的前凸表面，从而由纺丝溶液形成单独的纤维流，同时溶剂蒸发，以在不存在或存在电场的情况下获得聚合物纤维。
在一个实施方案中，如本文实施例中所述，使用电吹制纺丝制得纤维聚合物。简言之，将至少一种具有亲电或亲核基团的水分散性聚合物溶于适宜的溶剂中以制得纺丝溶液。可使用具有亲电基团的水分散性聚合物的混合物，或具有亲核基团的水分散性聚合物的混合物。所述溶剂可为能够溶解水分散性聚合物并且能够提供可供电吹制纺丝的流体的任何溶剂。适宜的溶剂包括但不限于水、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)、N，N-二甲基乙酰胺、二氯甲烷、二氧杂环己烷、乙醇、氯仿、以及它们的混合物。在一个实施方案中，所述溶剂为水。水分散性聚合物在纺丝溶液中的浓度相对于所述溶液的总重量为约1重量％至约80重量％，更具体地讲为约10重量％至约60重量％。可用的最佳浓度易于由本领域的技术人员通过采用常规实验来确定。通常，所述纺丝溶液具有约50mPa·s(毫帕-秒)至约2,000mPa·s的粘度。如果具有亲电基团或亲核基团的水分散性聚合物的分子量过低而无法提供足以纺丝的粘度，则可将具有高分子量(例如100,000Da)的惰性聚合物如未改性的多糖或聚醚加入到纺丝溶液中。
所述纺丝溶液可任选包含盐，所述盐产生额外的电荷效应以有利于电吹制纺丝方法。适宜的盐包括但不限于氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、磷酸二氢钾、磷酸一氢钾、碳酸氢钠、以及它们的混合物。
所述纺丝溶液可进一步包含各种添加剂，这取决于预期应用。添加剂的用量取决于具体的应用，并且易于由本领域技术人员使用常规实验来确定。例如，所述纺丝溶液可包含至少一种添加剂，所述添加剂选自pH调节剂、粘度调节剂、着色剂、表面活性剂、药物和治疗剂。
所述纺丝溶液可任选包括至少一种pH调节剂来调节溶液的pH。适宜的pH调节剂是本领域熟知的。pH调节剂可以为酸性或碱性化合物。酸性pH调节剂实例包括但不限于羧酸、无机酸和磺酸。碱性pH调节剂的实例包括但不限于氢氧化物、醇盐、除了伯胺和仲胺以外的含氮化合物和碱性碳酸盐和磷酸盐。
所述纺丝溶液可任选包括至少一种增稠剂。所述增稠剂可选自已知的粘度调节剂，包括但不限于多糖及其衍生物如葡聚糖、淀粉或羟乙基纤维素。
所述纺丝溶液可任选包括至少一种抗微生物剂。适宜的抗微生物防腐剂是本领域熟知的。适宜的抗微生物剂的实例包括但不限于对羟基苯甲酸烷基酯，诸如对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯；三氯生；氯己定；甲酚；氯甲酚；对苯二酚；苯甲酸钠；和苯甲酸钾。
所述纺丝溶液还可任选包括至少一种着色剂以增强溶液和所得纤维聚合物的可见性。适宜的着色剂包括染料、颜料和天然着色剂。适宜的着色剂的实例包括但不限于FD&C和D&C着色剂，如FD&C紫2号、FD&C蓝1号、D&C绿6号、D&C绿5号、D&C紫2号；和天然着色剂，如甜菜根红、角黄素、叶绿素、曙红、藏红和胭脂红。
所述纺丝溶液还任选包含至少一种表面活性剂。如本文所用，表面活性剂是指降低水的表面张力的化合物。所述表面活性剂可为离子表面活性剂诸如月桂基硫酸钠，或中性表面活性剂诸如聚氧乙烯醚、聚氧乙烯酯和聚氧乙烯脱水山梨糖醇。
此外，所述纺丝溶液可任选包含至少一种药物或治疗剂。适宜的药物和治疗剂是本领域熟知的(参见例如United States Pharmacopeia(USP)、Physician’s DeskReference(Thomson Publishing)、The Merck Manual of Diagnosis and Therapy第18版(Mark H.Beers和Robert Berkow(编辑)，Merck Publishing Group，2006)；或就动物而言，参见The Merck Veterinary Manual第9版(Kahn，C.A.(编辑)，Merck Publishing Group，2005)。非限制性实例包括抗炎剂，例如糖皮质素如泼尼松、地塞米松、布德松；非甾族抗炎剂，如吲哚美辛、乙酰水杨酸、布洛芬、舒林酸、吡罗昔康和萘普生；抗凝结剂如肝素；肽；抗菌剂；抗病毒剂；杀真菌剂；抗癌剂；愈合促进剂；粘附促进剂；疫苗；和凝血剂如凝血酶、纤维蛋白原、肝素结合分子和/或肽序列如HIP肽、VII因子、XIIIa因子、经由内源或外源XIIIa因子稳定血凝块形成的分子如包含谷氨酰胺和/或赖氨酸残基的分子。
可采用还被称为喷丝头的包含金属管的电吹制纺丝设备将纺丝溶液纺成纤维聚合物，所述设备相对于接地极靶是带电的。施加于金属管与接地极靶之间的电压通常在约30至约100千伏(kV)范围内，更具体地讲在约70至约100kV范围内。将纺丝溶液以与溶液粘度和固体重量％含量相称的通常约0.1至约2.0毫升每分钟的进料速率泵送通过金属管，所述金属管具有通常为0.01至0.03英寸(0.254至0.762mm)的内径。在金属管外围提供同心气流以将纤维细化、平行校正并且导向极靶。所述纺丝溶液以液滴形式离开金属管，被气流和电场细化成纤维。所述纤维可沉积在承载织物如
Figure BDA0000974604500000121
纺粘聚酯织物上，所述承载织物放置在极靶上方以接纳纺成纤维。纺丝单元可包含于纺丝室如聚甲基丙烯酸酯或聚碳酸酯箱中，其中温度和湿度是受控的。通常，纺丝室中的湿度保持为约10％至约50％，温度约25℃至约50℃。
第二组分
本文公开的无水纤维片的第二组分包含至少一种具有亲电基团或亲核基团的水分散性聚合物，所述聚合物在所述片暴露于含水介质时能够使所述第一组分交联，从而形成与生物组织粘合的交联水凝胶。具体地讲，如果所述第一组分为纤维形式的具有亲电基团的水分散性聚合物，则所述第二组分为具有亲核基团的水分散性聚合物，所述亲核基团能够与所述第一组分的亲电基团反应形成交联水凝胶。相反，如果所述第一组分为纤维形式的具有亲核基团的水分散性聚合物，则所述第二组分为具有亲电基团的水分散性聚合物，所述亲电基团能够与所述第一组分的亲核基团反应形成交联水凝胶。所述第二组分可为能够使所述第一组分交联的具有亲电基团或亲核基团的不同水分散性聚合物的混合物。第二组分的主链结构可与第一组分的纤维聚合物的主链结构相同或不同。所述第二组分可具有亲电基团，包括但不限于醛、乙酰乙酸酯、琥珀酰亚胺基和异氰酸酯。所述第二组分可具有亲核基团，包括但不限于伯胺、仲胺、甲酰肼、乙酰乙酸酯和硫醇。
用作第二组分的具有亲电基团或亲核基团的适宜水分散性聚合物包括上文第一组分中所述的那些。用作第二组分的具有亲电基团的其他适宜水分散性聚合物包括但不限于乙酰乙酸酯基衍生的直链或支链聚醚、醛基衍生的直链或支链聚醚、异氰酸酯基衍生的直链或支链聚醚团和N-羟基琥珀酰亚胺酯基衍生的直链或支链聚醚。用作第二组分的具有亲核基团的其他适宜水分散性聚合物实例包括：伯胺基或仲胺基衍生的直链或支链聚醚、硫醇基衍生的直链或支链聚醚和甲酰肼基衍生的直链或支链聚醚。这些水分散性聚合物的某些实例描述于下文中。
伯胺基衍生的直链或支链聚醚
所述直链或支链聚醚是具有重复单元[-O-R]-的水分散性聚合物，其中R为具有2至5个碳原子的亚烃基。术语“亚烃基”是指通过从烃的两个不同碳原子的每一个上分别移除一个氢原子形成的二价基团。可用的直链或支链聚醚具有约300道尔顿至约100,000道尔顿，更具体地讲具有约500道尔顿至约20,000道尔顿的数均分子量。直链或支链聚醚的适宜实例包括但不限于直链或支链聚(环氧乙烷)、直链或支链聚(环氧丙烷)、聚(环氧乙烷)和聚(环氧丙烷)的直链或支链共聚物、直链或支链聚(1，3-氧杂环丁烷)、直链或支链聚(1，4-四亚甲氧醚)、星形聚(环氧乙烷)、梳形聚(环氧乙烷)、星形聚(环氧丙烷)、梳形聚(环氧丙烷)、以及它们的混合物。许多直链聚醚可商购自数家公司，诸如Sigma-Aldrich(St Louis，MO)。许多支链聚醚得自如下公司如Nektar Transforming Therapeutics(Huntsville，AL)、SunBio，Inc.(Anyang City，South Korea)、NOFCorp.(Tokyo，Japan)、或JenKemTechnology(USA，Allen，TX)。例如，具有亲核基团的水分散性聚合物可为直链或多臂支链聚醚胺。可采用本领域已知的方法，用伯胺端基衍生上述直链和支链聚醚(参见例如Poly(Ethylene Glycol)Chemistry：Biotechnical and Biomedical Applications，J.MiltonHarris编辑，Plenum Press，NY，1992，第22章)。胺衍生物优选具有约100道尔顿至约2,000道尔顿每胺基的当量。多臂聚醚胺的实例包括但不限于树枝状、梳形和星形聚醚，其中有至少三个臂被伯胺基封端。所述多臂聚醚胺具有约450至约100,000道尔顿的数均分子量。水分散性多臂聚醚胺的适宜实例包括但不限于氨基封端的星形、树枝状或梳形聚环氧乙烷；氨基封端的星形、树枝状或梳形聚环氧丙烷；氨基封端的星形、树枝状或梳形聚环氧乙烷-聚环氧丙烷共聚物；以及以商品名
Figure BDA0000974604500000141
三胺由Huntsman LLC(Houston，TX)销售的聚氧化烯三胺星形聚环氧乙烷胺的实例包括但不限于各种多臂聚乙二醇胺以及具有3、4、6或8个以伯胺封端的臂的星形聚乙二醇(本文中分别称为3、4、6或8臂星形PEG胺)。8臂星形PEG胺得自Nektar Transforming Therapeutics。适宜的
Figure BDA0000974604500000142
三胺的实例包括但不限于
Figure BDA0000974604500000143
T-403(CAS No.39423-51-3)、T-3000(CAS No.64852-22-8)和
Figure BDA0000974604500000145
T-5000(CAS No.64852-22-8)。在一个实施方案中，所述水分散性多臂聚醚胺为具有八个被伯胺封端的臂并且具有约10,000道尔顿数均分子量的8-臂聚乙二醇，其可根据下文实施例试剂制备部分中所述制得。在另一个实施方案中，所述水分散性多臂聚醚胺为具有四个被伯胺封端的臂并且具有约2,000道尔顿数均分子量的4-臂聚乙二醇，其可根据下文实施例试剂制备部分中所述制得。
这些多臂聚醚胺可如上所述通过商购获得，或者可以使用本领域已知的方法制备。例如，其中有至少三个臂被伯胺基封端的多臂聚乙二醇可通过采用由Buckmann等人描述的方法(Makromol.Chem.，182：1379-1384，1981)，使氨基端基连接到多臂聚乙二醇(例如3、4、6和8臂星形聚乙二醇，得自Nektar Transforming Therapeutics、SunBio Corp.以及NOF Corp.)上制得。在该方法中，使多臂聚乙二醇与亚硫酰溴反应，以将羟基转化成溴，其随后通过在100℃下与氨反应转化成胺。所述方法可广泛应用于制备其他多臂聚醚胺。此外，多臂聚醚胺还可采用由Chenault描述的方法(共同未决并且共同拥有的美国专利申请公布No.2007/0249870)，由多臂多元醇制得。在该方法中，使多臂聚醚与亚硫酰氯反应，以将羟基转化成氯基，其随后通过与氨水或无水氨反应转化成胺。可用于制备多臂聚醚胺的其他方法描述于Merrill等人的美国专利No.5,830,986和Chang等人的WO 97/30103中。
所述多臂胺还可为末端支化的多臂胺，如Arthur(共同未决并且共同拥有的专利申请No.PCT/US07/24393、WO 2008/066787)所述。所述末端支化的多臂胺为在每个聚合物臂末端具有两个或三个伯胺基的支链聚合物。官能团的多重性增加了在指定链端处反应的统计概率，并且使分子更有效地掺入到网状聚合物中。用于制备末端支化的多臂胺的原料是支链聚合物如多臂聚醚多元醇，包括但不限于梳形和星形聚醚多元醇。所述末端支化的胺可通过采用本领域熟知的方法，将多个胺基连接到聚合物臂的末端来制得。例如，在每个聚合物臂末端具有两个伯胺官能团的末端支化的多臂胺可如下制得：使上列原料与亚硫酰氯在适宜溶剂如甲苯中反应获得氯化物衍生物，其随后与三(2-氨基乙基)胺反应获得在聚合物臂末端具有两个胺基的末端支化的多臂反应物。在一个实施方案中，所述水分散性多臂胺为具有约40,000道尔顿数均分子量的8臂聚乙二醇十六胺，其可根据下文实施例试剂制备部分中所述制得。
应认识到，多臂聚醚胺一般为非均匀混合物，其具有臂长分布并且在一些情况下具有臂数不同的种类分布。当聚醚胺具有臂数不同的种类分布时，其可根据分布中的平均臂数来归属。例如，在一个实施方案中，多臂胺为8臂星形PEG胺，其包括多臂星形PEG胺的混合物，有一些具有的臂数小于8，而有一些具有的臂数大于8；然而，混合物中多臂星形PEG胺平均具有8臂。因此，如本文所用，涉及多臂胺的术语“8臂”、“6臂”、“4臂”和“3臂”应解释为是指具有臂长分布的非均匀混合物，并且在一些情况下，是指具有臂数不同的种类分布的非均匀混合物，在此情况下，所述臂数是指混合物中的平均臂数。
此外，其他多臂胺如以商品名
Figure BDA0000974604500000161
Dendrimers(得自Sigma-Aldrich，StLouis，MO)出售的氨基封端的树枝状聚酰氨基胺也可用作具有亲核基团的水分散性聚合物。
仲胺基衍生的直链或支链聚醚
上文制备伯胺官能化聚合物中所述的许多要素同样适用于制备具有仲胺基的聚合物。例如，可通过使用一取代胺(例如甲胺)而不是氨作为反应物，来调整上文引用的Chenault方法(美国专利申请公布No.2007/0249870)。
硫醇基衍生的直链或支链聚醚
具有亲核基团的水分散性聚合物还可为直链或多臂聚醚硫醇。可采用本领域已知的方法，用硫醇基衍生上述直链和支链聚醚，所述方法包括将聚醚羟基端基转化成甲苯磺酸酯端基，然后与硫氢化钠反应获得硫醇端基(参见例如Harris等人的ACS PolymerPreprints 32：154，(1991))。硫醇衍生物优选具有约100道尔顿至约2,000道尔顿每硫醇基的当量，并且具有约300至约100,000道尔顿的数均分子量。多臂聚醚硫醇的实例包括但不限于树枝状、梳形和星形聚醚，其中有至少三个臂被硫醇基封端。
甲酰肼基衍生的直链或支链聚醚
具有亲核基团的水分散性聚合物还可为直链或多臂聚醚甲酰肼。可采用本领域已知的方法，用甲酰肼基衍生上述直链和支链聚醚，所述方法包括经由与异氰酰乙酸乙酯的反应将聚醚羟基端基转化成乙酰胺基甲酸乙酯端基，然后与肼反应获得甲酰肼端基(参见例如Poly(Ethylene Glycol)：Chemistry and Biological Applications，J.MiltonHarris等人编辑，ACSSymposium Series 680，NY，1997，第21章)。甲酰肼衍生物优选具有约100道尔顿至约2,000道尔顿每甲酰肼基的当量，并且具有约300至约100,000道尔顿的数均分子量。多臂聚醚甲酰肼的实例包括但不限于树枝状、梳形和星形聚醚，其中有至少三个臂被甲酰肼基封端。
乙酰乙酸酯基衍生的直链和支链聚醚
具有亲电基团的水分散性聚合物可为直链或多臂聚醚乙酰乙酸酯。所述直链和支链聚醚可通过与双烯酮的反应而被乙酰乙酸酯基衍生化，如Arthur在美国专利申请公布No.2006/0079599中所述。所述乙酰乙酸酯基衍生物优选具有约100道尔顿至约2,000道尔顿每乙酰乙酸酯基的当量，并且具有约300至约100,000道尔顿的数均分子量。多臂聚醚乙酰乙酸酯的实例包括但不限于树枝状、梳形和星形聚醚，其中有至少三个臂被乙酰乙酸酯基封端。
醛基衍生的直链或支链聚醚
具有亲电基团的水分散性聚合物可为直链或多臂聚醚醛。可采用本领域已知的方法，用醛基衍生上述直链和支链聚醚。例如，可将伯羟基封端的直链和支链聚醚转化成甲苯磺酸酯端基，与硫氢化钠反应，获得硫醇端基，随后与3-氯丙醛二乙基乙缩醛反应，接着水解获得硫醇连接的醛端基(Harris等人，ACS Polymer Preprints 32：154(1991))。Harris描述了另一种聚醚醛合成方法(Poly(Ethylene Glycal)Chemistry：Biotechnical andBiamedical Applications，J.Milton Harris编辑，Plenum Press，NY，1992，第22章)。作为另外一种选择，醛基官能化的聚醚可如下制得：使伯羟基封端的直链和支链聚醚与亚硫酰氯反应获得具有氯端基的聚醚，在碱的存在下使氯封端的聚醚与1-硫甘油反应获得甲硫基乙二醇官能化的聚醚，其随后被氧化剂如高碘酸盐氧化获得甲硫醛聚醚，如本文实施例试剂制备部分中所详细描述的。此外，用醛基衍生的聚乙二醇可得自商业来源，诸如NektarTransforming Therapeutics。醛衍生物优选具有约100道尔顿至约2,000道尔顿每醛基的当量，并且具有约300至约100,000道尔顿的数均分子量。多臂聚醚醛的实例包括但不限于树枝状、梳形和星形聚醚，其中有至少三个臂被醛基封端。
N-羟基琥珀酰亚胺酯基衍生的直链或支链聚醚
具有亲电基团的水分散性聚合物还可为直链或多臂聚醚N-羟基琥珀酰亚胺酯。可采用本领域已知的方法，用N-羟基琥珀酰亚胺酯基衍生上述直链和支链聚醚，所述方法包括通过羧甲基化反应将聚醚羟基端基转化成羧酸，然后与N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺HCl(EDC)的组合反应(参见例如Poly(Ethylene Glycol)Chemistry：Biotechnical and Biomedical Applications，J.Milton Harris编辑，PlenumPress，NY，1992，第21章)。N-羟基琥珀酰亚胺酯衍生物优选具有约100道尔顿至约2,000道尔顿每N-羟基琥珀酰亚胺酯基的当量，并且具有约300至约100,000道尔顿的数均分子量。多臂聚醚N-羟基琥珀酰亚胺酯包括但不限于树枝状、梳形和星形聚醚，其中有至少三个臂被N-羟基琥珀酰亚胺酯基封端。
异氰酸酯基团衍生的直链或支链聚醚
具有亲电基团的水分散性聚合物还可为具有异氰酸酯基团的直链或多臂聚醚。可采用本领域已知的方法(例如Zavatsky，美国专利申请公布No.2008/0039548)，用异氰酸酯基团衍生上述直链和支链聚醚。例如，可如下制得直链PEG二异氰酸酯：将PEG二(羧甲基醚)转化成相应的二(酰氯)，其转化成二(酰基叠氮化物)，并且热重排成二异氰酸酯，如下文实施例试剂制备部分中所详细描述的。
组分的组合
下文给出了第一和第二组分水分散性聚合物可用组合的非限制性实例。本领域已知的具有亲电基团的水分散性聚合物与具有亲核基团的水分散性聚合物的其他组合也被考虑在本发明的范围内。如果第一组分为包含醛基的氧化多糖(例如氧化葡聚糖)、乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或乙酰乙酸酯基衍生的多糖，则第二组分可为伯胺基或甲酰肼基衍生的直链或支链聚醚、具有胺基的多糖、具有胺基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物。如果第一组分为乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或乙酰乙酸酯基衍生的多糖，则第二组分还可为仲胺基衍生的直链或支链聚醚、仲胺基衍生的多糖、或仲胺基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物。如果第一组分为具有伯胺基或甲酰肼基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或具有伯胺基或甲酰肼基的多糖，则第二组分可为包含醛基的氧化多糖(例如氧化葡聚糖)、乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、乙酰乙酸酯基衍生的多糖、或乙酰乙酸酯基、醛基、异氰酸酯基、或N-羟基琥珀酰亚胺基衍生的直链或支链聚醚。如果第一组分为具有仲胺基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或具有仲胺基的多糖，则第二组分可为乙酰乙酸酯基衍生的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、乙酰乙酸酯基衍生的多糖、或乙酰乙酸酯基、异氰酸酯基、或N-羟基琥珀酰亚胺基衍生的直链或支链聚醚。如果第一组分为具有硫醇基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物、或具有硫醇基的多糖，则第二组分可为N-羟基琥珀酰亚胺基衍生的直链或支链聚醚。
在另一个实施方案中，所述第一组分为包含具有醛基的氧化多糖如氧化葡聚糖的纤维聚合物，并且第二组分包含多臂聚醚胺如8臂或4臂PEG胺、或8臂PEG十六胺。
在另一个实施方案中，第一组分为包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)的纤维聚合物，并且第二组分包含4臂PEG甲硫醛或直链PEG二(甲硫醛)。
在另一个实施方案中，第一组分为包含氧化葡聚糖的纤维聚合物，并且第二组分包含葡聚糖乙酰乙酸酯。在此实施方案中，两种聚合物被合并于单一溶液中，并且被电吹制纺丝，获得包含两种组分的纤维，所述两种组分是非活性的，直至被活化。包含第一和第二组分的无水纤维片用碱性水溶液处理，以经由乙酰乙酸酯基亲核性共轭碱与亲电性葡聚糖醛基的缩合实现水凝胶的溶解和交联。
在另一个实施方案中，第一组分为包含氧化葡聚糖的纤维聚合物，并且第二组分包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)。
在另一个实施方案中，第一组分为包含具有伯胺基的聚(乙烯醇)或聚(乙烯醇)共聚物(如聚(乙烯醇-共-乙烯胺))的纤维聚合物，并且第二组分包含异氰酸酯基衍生的直链或支链聚醚，如直链PEG二异氰酸酯。
第二组分可以多种形式存在于所述无水纤维片中。例如，在一个实施方案中，第二组分可以第二纤维聚合物形式存在，其通过上文第一组分中所述的方法制得，并且作为第二层纺在第一纤维聚合物层的上方。在另一个实施方案中，第二组分为纤维聚合物，其由第二纺丝溶液通过单独的纺丝孔口与第一组分同时共纺，以形成具有混杂的两种组分纤维的纤维片。
在另一个实施方案中，第二组分为第一组分的纤维聚合物上的涂层。在此实施方案中，将第二组分溶解于适宜的溶剂中，所述溶剂溶解第二组分但不溶解包含第一组分的纤维聚合物。采用本领域已知的方法，例如采用递送装置如移液管、浸渍涂布、喷涂等将溶液施用到纤维聚合物上，使所述纤维聚合物涂覆有第二组分溶液。将涂覆的纤维聚合物干燥以除去溶剂，从而形成无水纤维片。
在另一个实施方案中，第二组分为干粉末，其被分散并且包封在第一组分的纤维聚合物网的空隙中。
为用于医学应用，优选将本文公开的无水纤维片消毒以防止感染。适宜的消毒方法包括但不限于辐射、电子束辐射和紫外线辐射。
可将多种添加剂掺入到无水纤维片中。可使用上述任何添加剂。可采用本领域熟知的涂覆方法，将添加剂涂覆在无水纤维片上。此外，可将干粉末添加剂分散并且包封在第一组分或第二组分(如果以纤维聚合物形式存在的话)纤维聚合物网的空隙中。作为另外一种选择，所述添加剂可通过第一和/或第二组分上存在的亲电或亲核基团与无水纤维片共价连接。
无水纤维片还可在至少一个表面上包括不粘涂层，使纤维片能够便于施用到组织上，以防止例如外科医生的手套粘附到封合剂贴片上。所述涂层可包含硅氧烷如聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇、脂肪酸和多糖如葡聚糖。
所述无水纤维片还可包括不可生物降解的可剥离的背衬，以有助于将纤维片施用到组织上。所述不可生物降解的背衬可为具有由聚合物构成的一个或多个层的实心片材或膜，所述聚合物如聚四氟乙烯或其共聚物、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯、尼龙、聚二甲基硅氧烷等。可按照防粘片和/或用于包装应用的阻挡层膜(包括金属化聚合物膜)所通常进行的，来构建这些膜。在将无水纤维片施用到组织位点上后，移除所述不可生物降解的背衬。
所述无水纤维片还可包括可生物降解的背衬，以有助于将纤维片施用到组织上。所述可生物降解的背衬可为包含可生物降解聚合物的片材或膜，所述聚合物如包含一种或多种单体的聚合物，所述单体选自乙交酯、丙交酯、乳酸、对二氧杂环己酮、己内酯、三亚甲基碳酸酯、乙二醇、丙二醇和赖氨酸。此外，各种可生物降解的防粘膜可用作可生物降解的背衬，如氧化再生的纤维素(例如得自Ethicon，Inc.(Raleigh，NC)的可吸收性防粘连膜)、透明质酸钠/羧甲基纤维素(例如得自Genzyme(Cambridge，MA)的
Figure BDA0000974604500000202
防粘连膜)、明胶、胶原、聚乙烯醇和脱乙酰壳多糖膜。
纤维组织封合剂的医学应用
本文公开的纤维组织封合剂可用作医学和兽医学应用的一般性组织粘合剂，所述应用包括但不限于伤口闭合、在内外科手术如肠吻合术和血管吻合术中辅助或替代缝合线或缝合钉、组织修复、以及防止术后粘连。所述纤维组织封合剂可尤其适用作止血剂，使外科伤口或创伤伤口止血。
在一个实施方案中，使用所述纤维组织封合剂以将涂层施用到活生物体组织的解剖点上。所述涂层可用作封合剂或粘合剂，或用作防粘涂层以防止术后粘0连。为施用所述涂层，将本文公开的无水纤维片施用到位点上，并且允许第一和第二组分在所述位点处水合并且交联，以形成与组织粘合的水凝胶。可以多种方式将所述纤维片施用到位点上，如使用戴手套的手指、无菌镊子、或其他无菌施用装置。所述纤维片可被位点处存在的体液，或通过加入含水介质如缓冲剂水溶液而水合。
在另一个实施方案中，使用所述纤维组织封合剂来阻止活生物体组织内的外科伤口或创伤伤口出血。在此实施方案中，将本文公开的无水纤维片施用到伤口位点上，并且使其通过吸收血液而水合，从而使第一组分和第二组分交联以形成与组织粘合的水凝胶。
在另一个实施方案中，通过将第一组分的纤维聚合物施用到位点上，将水溶液或分散体形式的第二组分施用到所述位点上，并且允许第一和第二组分在位点上交联，以形成与组织粘合的水凝胶，从而将涂层施用到活生物体组织的解剖点上。相对于所述水溶液或分散体的总重量，所述水溶液或分散体包含约5重量％至约70重量％的第二组分。可以多种方式将所述水溶液或分散体施用到位点上，例如用注射器或喷雾装置施用。
实施例
本发明将在下面的实施例中得到进一步阐述。应该理解，尽管这些实施例说明了本发明的优选实施方案，但仅是以例证的方式给出的。通过上述论述和这些实施例，本领域的技术人员可确定本发明的必要特征，并且在不脱离本发明的实质和范围的前提下，可对本发明进行各种变化和修改以适应多种用途和条件。
参照符“Aldrich”或参照符“Sigma”是指所述化合物或成分得自Sigma-Aldrich(St.Louis，MO.)。
试剂制备
制备葡聚糖醛(D10-50)
通过在水溶液中用偏高碘酸钠氧化葡聚糖，制备本文中称为D10-50的葡聚糖醛，所述葡聚糖醛具有约10kDa的平均分子量和约50％的氧化度。根据Cohen等人所述的方法(共同未决并且共同拥有的专利申请No.PCT/US08/05013)，由重均分子量为8,500至11,500道尔顿的葡聚糖(Sigma)制得具有约50％氧化转化率的氧化葡聚糖(即葡聚糖聚合物中约一半的葡萄糖环被氧化成二醛)。此处描述了典型的方法。
向配备机械搅拌器、加料漏斗、内部温度探针和氮气扫气的20L反应器中，加入1000g葡聚糖和9.00L去离子水。将混合物在环境温度下搅拌溶解葡聚糖，然后冷却至10至15℃。在一小时期间内，向冷却的葡聚糖溶液中加入1000g溶于9.00L去离子水中的高碘酸钠的溶液，同时保持反应温度低于25℃。在已经加入所有高碘酸钠溶液后，将混合物在20至25℃下再搅拌4小时。然后将反应混合物冷却至0℃，并且过滤使其澄清。将氯化钙(500g)加入到滤液中，并且将混合物在环境温度下搅拌30分钟，然后过滤。将碘化钾(400g)加入到滤液中，并且将混合物在环境温度下搅拌30分钟。在10至15分钟期间内，将所得红色溶液的3L分份加入到9.0L丙酮中，在加入期间用机械搅拌器剧烈搅拌。再搅拌若干分钟后，结块产物与上清液分离。以与上述相同的方式处理将碘化钾加入到第二滤液中所获得的剩余红色溶液。使合并的结块产物破碎，在不锈钢大混碎机中与2L甲醇混合并且共混，直至固体变成颗粒状。通过过滤回收颗粒状固体，并且在氮气扫气下，真空干燥。然后将颗粒状固体锤磨成细粉。向20L反应器中加入10.8L去离子水和7.2L甲醇，并且将混合物冷却至0℃。将由前一步形成的颗粒加入到反应器中，并且将浆液剧烈搅拌一小时。停止搅拌，并且使固体沉降到反应器底部。真空滗析出上清液，将15L甲醇加入到反应器中，并且将浆液搅拌30至45min，同时冷却至0℃。然后将浆液分份过滤，并且用甲醇洗涤回收的固体，合并并且在氮气扫气下真空干燥，获得约600g氧化葡聚糖，其在本文中被称为D10-50。
由质子NMR测定产物的氧化度，为约50％(当量每个醛基＝146)。在NMR方法中，测定两个范围内峰的积分，具体地讲，约6.2份每百万份(ppm))至约4.15ppm处(去除HOD峰)的-O2CHx-，和约4.15ppm至约2.8ppm处(去除任何甲醇峰，如果存在的话)的-OCHx-。氧化度计算基于这些面积的计算比率(R)，具体地讲，R＝(OCH)/(O2CH)。
制备葡聚糖醛(D100-6)
通过在水溶液中用偏高碘酸钠氧化葡聚糖，制备本文中称为D100-6的葡聚糖醛，所述葡聚糖醛具有约100kDa的平均分子量和约6％的氧化度。由重均分子量为100,000至200,000道尔顿的葡聚糖(Sigma)制得具有约5-10％氧化度的氧化葡聚糖(即葡聚糖聚合物中约5-10％的葡萄糖环被氧化成二醛)。在搅拌下，将2.0g高碘酸钠的15mL去离子水溶液一次性加入到22g葡聚糖D100(Sigma D4876；Mw＝100-200kDa)的150mL去离子水溶液中，并且将溶液在室温下搅拌4小时。4小时后，将1mL乙二醇加入到反应中，以分解任何残余的高碘酸盐，并且将溶液再搅拌15min。然后加入1g二水合氯化钙，并且将溶液在冰浴中电磁搅拌1小时，接着抽吸通过粗砂芯，以除去六水合碘酸钙。然后在电磁搅拌下，将透明的滤液与0.5g碘合并，获得红色溶液，将其在室温下搅拌30min。将溶液倒入到1000mL丙酮中并且短暂旋摇，获得包覆烧瓶内壁的溶胀液体葡聚糖醛的悬浮液。静置30min后，将丙酮倒去，并且用刮刀将所述聚合物与硬化所述聚合物的200mL甲醇搅拌。10分钟后将甲醇倾倒掉，并且在Waring搅切器中将所述聚合物与500mL甲醇共混5min。将所得悬浮液吸滤，并且在氮气氛下干燥过夜，获得19.8g葡聚糖醛D100-6。由质子NMR测定产物氧化度，为约6％(当量每个醛基＝1335)。
制备八臂PEG 40K十六胺(P8-40-2)
在每个臂的末端具有两个胺基的八臂PEG 40K(Mn＝40kDa)十六胺是经由8臂PEG40K氯化物与三(2-氨基乙基)胺的反应来合成的，即
Figure BDA0000974604500000241
所述8臂PEG 40K氯化物通过亚硫酰氯与8臂PEG 40K八醇的反应制得。此处描述了典型的方法。
将100g(20mmol OH)8臂PEG 40K(Mn＝40,000；NOF SunBright HGEO-40000)的200mL甲苯溶液加热至70℃，并且在氮气下搅拌，同时快速加入6mL亚硫酰氯(10g；80mmol)。在氮气下，将所述混合物在60℃下加热20小时，之后用氮气将溶液鼓泡1小时，同时仍加热以除去亚硫酰氯，然后加入2mL(50mmol)甲醇以清除剩余的亚硫酰氯。在搅拌的同时，将所得溶液加入到300mL己烷中，最初得到凝胶状沉淀，当将甲苯从产物中提出时，其很快变脆并且粉化。将白色悬浮液搅拌一小时，然后在玻璃砂芯漏斗上吸滤，用100mL己烷洗涤一次，并且在氮气氛下，在漏斗上抽干，获得8臂PEG 40K氯化物。
将30.0g(6.0mmol Cl)8臂PEG 40K氯化物的60mL水溶液快速搅拌，同时加入36mL(35.3g；240mmol)三(2-氨基乙基)胺(TCI America，Portland，OR；#T1243)。在氮气下，将所得溶液在100℃油浴中搅拌25小时。接着，加入0.5mL(9mmol)50％氢氧化钠，并且将混合物冷却，用150mL二氯甲烷萃取，随后用每份100mL的二氯甲烷萃取2次。分离略慢，但是过了一夜终于完全分离。将合并的提取物用硫酸钠干燥，采用旋转蒸发，蒸发至120mL体积，并且在搅拌下在850mL乙醚中沉淀出来。然后将醚在冰浴中搅拌，并且在氮气下，将所得白色沉淀在玻璃砂芯漏斗上抽滤，用100mL乙醚洗涤并且在氮气下，在漏斗上抽干，获得8臂PEG 40K十六胺，其在本文中被称为P8-40-2。
一次制备的质子NMR结果为：
Figure BDA0000974604500000251
1H NMR(500MHz；CDCl3)：δ2.53ppm(t，J＝6.0Hz，a)；2.60(t，J＝6.1Hz，b)；2.71(t，J＝6.1Hz，c)；2.76(t，J＝5.9Hz，d)；2.80(t，J＝5.2Hz，e)；3.59(t，J＝5.3Hz，f)；3.64(s，g)；3.76CH2Cl(t，J＝6.0Hz；h；消失)。峰的积分组：2.5-2.8ppm(a-e；14.3H；理论为14H)；3.5-3.8ppm(f-g，PEG主链，500H)。经由NMR确定，无残余的三(2-氨基乙基)胺。
制备八臂PEG 10K八胺(P8-10-1)
通过采用Chenault在共同未决并且共同拥有的美国专利申请公布No.2007/0249870中描述的两步方法，来合成八臂PEG 10K八胺(Mn＝10kDa)。在第一步中，通过亚硫酰氯与8臂PEG 10K八醇的反应制得8臂PEG 10K氯化物。在第二步中，使8臂PEG 10K氯化物与氨水反应获得8臂PEG 10K八胺。此处描述了典型的方法。
Figure BDA0000974604500000252
通过在85℃下真空(0.06mm汞柱(8.0Pa))加热并且搅拌4h，或者通过在减压(2kPa)和60℃罐温下与50g甲苯共沸蒸馏，来干燥8臂PEG10K八醇(Mn＝10000；NOFSunBright HGEO-10000)(100g，含于500mL圆底烧瓶中)。使8臂PEG 10K八醇冷却至室温，并且将亚硫酰氯(35mL，0.48mol)加入到配备回流冷凝器的烧瓶中，并且在氮气氛下，将混合物在85℃下加热并且搅拌24小时。通过旋转蒸发(浴温为40℃)除去过量的亚硫酰氯。相继加入两份50mL甲苯，并且减压蒸发(2kPa，浴温为60℃)以完全除去亚硫酰氯。
1H NMR(500MHz，DMSO-d6)δ3.71-3.69(m，16H)，3.67-3.65(m，16H)，3.50(s，～800H)。
将8臂PEG 10K八氯化物(100g)溶于640mL浓氨水(28重量％)中，并且在压力容器中于60℃下加热48小时。用干燥的氮气将所述溶液鼓泡1-2小时，以除去50至70g氨。然后使所述溶液通过氢氧化物形式的强碱性阴离子交换树脂(
Figure BDA0000974604500000262
A-860，The PuroliteCo.，Bala-Cynwyd，PA)柱(500mL柱床体积)。收集洗脱剂，并且使三份250mL去离子水通过所述柱，并且同样收集起来。将水溶液合并，减压(2kPa，浴温为60℃)浓缩至约200g，分批冷冻并且冻干，获得无色蜡质固体状8臂PEG10K八胺，其在本文中被称为P8-10-1。
制备四臂PEG 2K四胺(P4-2-1)
采用如上文8臂PEG 10K八胺所述的类似方法，制备4臂PEG 2K(Mn＝2kDa)四胺。
Figure BDA0000974604500000261
将四臂PEG 2K四醇(Mn＝2000；NOF SunBright PTE-2000)(100g，含于500mL圆底烧瓶中)溶于100mL二氯甲烷中。加入亚硫酰氯(88mL，1.2mol)，并且在氮气氛下，将混合物在环境温度下搅拌24小时。通过旋转蒸发(浴温为40℃)除去过量的亚硫酰氯和二氯甲烷。相继加入两份50mL甲苯，并且减压蒸发(2kPa，浴温为60℃)以完全除去亚硫酰氯。
一次制备的质子NMR结果为：
1H NMR(500MHz，DMSO-d6)：δ3.71-3.68(m，8H)，3.67-3.65(m，8H)，3.57-3.55(m，8H)，3.50(m，～140H)，3.47-3.45(m，8H)，3.31(s，8H)。
将4臂PEG 2K四氯化物(40g)溶于600mL浓氨水(28重量％)中，并且在压力容器中于60℃下加热48小时。将溶液冷却并且用干燥的氮气鼓泡1.5小时，接着通过旋转蒸发(2kPa，浴温为60℃)浓缩至约500g。然后使所述溶液通过氢氧化物形式的强碱性阴离子交换树脂(
Figure BDA0000974604500000272
A-860)柱(500mL柱床体积)。收集洗脱剂，并且使两份250mL去离子水通过所述柱并且收集起来。合并水溶液部分，并且减压(2kPa，浴温为60℃)蒸发，获得浅黄色透明液体状4臂PEG 2K四胺，其在本文中被称为P4-2-1。
1H NMR(500MHz，CDCl3)：δ3.65-3.51(m，～170H)，3.47(m，8H)，3.36(s，8H)，2.86(t，J＝5.3Hz，7.4H)，2.76(t，J＝5.4Hz，0.6H)。
制备聚(乙烯醇-共-乙烯胺)方法A
通过将乙酸乙烯酯与N-乙烯基甲酰胺共聚，然后水解，制备乙烯醇和乙烯胺的共聚物。使用硫醇链转移剂来限制聚合物分子量，并且提供实用纺丝溶液粘度。
Figure BDA0000974604500000271
将0.1g十二烷基苯磺酸钠的80mL去离子水溶液放置于配备冷凝器和氮气入口、温度计、2个滴液漏斗和磁力搅拌器的250mL4颈圆底烧瓶中。用氮气吹扫烧瓶，并且在90℃油浴中搅拌，直至溶液温度为90℃；然后加入0.1g AIBN(2，2’-偶氮二异丁腈；Aldrich441090)引发剂。在氮气下将32g乙酸乙烯酯(Aldrich V1503；过滤通过碱性氧化铝以除去抑制剂)、5g N-乙烯基甲酰胺(Aldrich 447331；按原样使用)和0.10mL 2-巯基乙醇(Aldrich M3701)的溶液放入到较大的滴液漏斗中，并且将1.0g AIBN的9mL乙酸乙烯酯溶液放入到较小的滴液漏斗中。然后在搅拌下向所述烧瓶中加入四毫升包含硫醇的单体溶液和1mL包含AIBN的单体溶液，并且在乙酸乙烯酯回流(沸点为72℃)下使聚合反应在90℃下进行。将混合物搅拌20min，并且分别加入另外的4mL+1mL两种单体溶液，之后混合物逐渐变为不透明的白色。在1小时内，每20分钟加入4mL+1mL的两种单体溶液；然后使混合物在90℃下搅拌1小时。其后，以4mL+1mL每20min的速率加入剩余单体。当加入所有单体后(约4小时)，将混合物在90℃下再搅拌2小时，然后移除热浴。将悬浮液旋转蒸发以除去单体和水，并且将潮湿的泥状混合物放置于250mL甲醇中。用乙醚沉淀出等分试样，并且在高真空下干燥，以进行质子NMR和尺寸排阻色谱法分析。
1H NMR(500MHz；DMSO-d6)：根据3.80ppm处N-乙烯基甲酰胺的次甲基峰与4.78ppm处乙酸乙烯酯的次甲基峰的比率，所述聚合物掺有11.2mol％的N-乙烯基甲酰胺(水解胺EW＝390)。
尺寸排阻色谱法(二甲基乙酸酯)结果：Mn＝44,700；Mw＝447,000；Mz＝2,086,000；Mw/Mn＝10.0；g’＝0.81；α＝0.59。
将十毫升的浓盐酸加入到聚合物的甲醇溶液中，并且在回流下将所得混合物搅拌24小时，期间橡胶状聚合物沉淀出来并且凝结。
质子NMR(DMSO-d6)表明，乙酸酯基团消失。过滤并且在氮气下干燥，获得18.3g聚(乙烯醇-共-乙烯胺盐酸盐)产物。将产品溶于170mL去离子水中，并且使所得溶液过滤通过5μm膜过滤器。用NaOH将滤过的溶液碱化至pH 9.0(用pH电极测定)，并且通过在
Figure BDA0000974604500000281
(Viskase Companies，Inc.，Willowbrooke，IL)3.5K MWCO(截留分子量)渗析膜管中，对于去离子水渗析，将溶液脱盐。接着通过旋转蒸发除去多余的水，将渗析过的聚(乙烯醇-共-乙烯胺)溶液调节至20重量％。使此聚合物溶液避免接触大气中的二氧化碳，所述二氧化碳可与胺基反应形成非反应性氨基甲酸根。
制备聚(乙烯醇-共-乙烯胺)方法B
使用四氯化碳而不是方法A中的巯基乙醇作为链转移剂，制备聚(乙烯醇-共-乙烯胺)聚合物。
将40.0g乙酸乙烯酯(Aldrich V1503；过滤通过氧化铝以除去抑制剂)和5.0g N-乙烯基甲酰胺(Aldrich 447331)的单体溶液注射器过滤，以除去少量聚合物。然后，将0.10g四氯化碳(按单体计0.12mol％)和0.3g AIBN(2，2’-偶氮二异丁腈；Aldrich 441090)加入到溶液中。
将包含0.1g十二烷基苯磺酸钠和0.1g磷酸二氢钠的80mL去离子水溶液放置于配备冷凝器、氮气入口、热电偶管、单体进入管线和磁力搅拌棒的250mL4颈圆底烧瓶中。用氮气吹扫烧瓶，并且在70℃水浴中搅拌，直至溶液温度达到65℃。接着，将0.1g AIBN引发剂加入到烧瓶中，接着立即在搅拌下加入5mL单体溶液。将剩余单体溶液放置于注射器泵上的60mL注射器中，在3小时内以0.25mL/min的速率将溶液递送到烧瓶中。当已将单体溶液全部加入之后，将混合物在70℃浴液中再搅拌1小时，然后移除热浴，并且将悬浮液冷却至22℃，致使形成胶粘的混合物，将其旋转蒸发以除去乙酸乙烯酯和水。将所得物质放置于50mL甲醇中，然后在搅拌下将溶液倒入到冰水中，获得凝结的软橡胶状聚合物。将聚合物在热水中处理(用手粉碎)以除去皂和单体，然后在冰水中冷却，形成可分崩离析成原纤的更硬的聚合物。将聚合物浸泡于水中过夜，然后过滤并且真空干燥，获得聚(乙酸乙烯酯-共-乙烯基甲酰胺)。
1H NMR(500MHz；DMSO-d6)：根据3.80ppm处NVF的次甲基峰(1.84)与4.77ppm处VAc的次甲基峰(14.45)的比率，所述聚合物掺有11.3mol％的N-乙烯基甲酰胺(水解胺EW＝390)。
尺寸排阻色谱法(SEC)结果(DMAc)：Mn＝60,310；Mw＝202,160；Mz＝464,260；Mw/Mn＝3.35；[η]＝0.62；α＝0.51。
在500mL树脂釜中，将聚(乙酸乙烯酯-共-乙烯基甲酰胺)产物与250mL甲醇和10mL(0.1mol)浓盐酸在回流下搅拌16小时。混合物在约一小时内变成溶液，并且在约6小时后开始分离出橡胶状聚合物。用剪刀将橡胶状聚合物切成1cm厚块，在漏斗上用甲醇洗涤并且在氮气下干燥，获得30.5g橡胶状聚(乙烯醇-共-乙烯胺盐酸盐)聚合物。在加热板上将此聚合物与100mL去离子水一起搅拌获得溶液，然后用10重量％NaOH将所述溶液碱化至pH 10。在搅拌着的去离子水中，将此溶液在
Figure BDA0000974604500000301
(Viskase Companies，Inc.，Willowbrooke，IL)3.5K MWCO渗析管中渗析24小时。在前6小时，将水换两次。使包含水的桶顶保持用铝箔覆盖，并且将氮气连续鼓泡通过桶中的水，以避免空气中的二氧化碳与氨基聚合物反应。将渗析过的溶液在液氮中冷冻并且冻干获得12.4g聚(乙烯醇-共-乙烯胺)。
应当指出的是，在控制聚(乙酸乙烯酯-共-乙烯基甲酰胺)分子量方面，硫醇链转移剂(方法A)比四氯化碳更加优选，因为使用硫醇制得的聚(乙烯醇-共-乙烯胺)聚合物可在指定的分子量下溶解达到较高的固体含量百分比，而不会形成凝胶。可使用许多其他链转移剂，如甲醇或异丙醇。
制备四臂PEG 2K四(甲硫醛)
通过使4臂PEG 2K四氯化物与1-硫甘油反应获得具有甲硫基乙二醇端基的4臂PEG2K，来制备4臂PEG 2K四(甲硫醛)。用一当量偏高碘酸钠每个二醇基团来氧化此中间体，获得甲硫醛封端的4臂PEG 2K。
Figure BDA0000974604500000302
在氮气下，将10.0g(20mmol Cl)上文4臂PEG 2K四胺(P4-2-1)制备中描述的4臂PEG 2K四氯化物、2.5g(30mmol)碳酸氢钠和3.5g(32mmol)1-硫甘油(Aldrich M1753)的30mL水溶液在90℃油浴中搅拌22小时。将所述溶液冷却至室温，并且用三份35mL份的二氯甲烷萃取。用硫酸钠干燥合并的萃取液，然后用硫酸镁干燥，过滤，浓缩至20-25mL，并且在500mL乙醚中搅拌同时在冰中冷却，析出沉淀。产物在0℃下仍为液体，因此停止搅拌并且使烧瓶在干冰中冷却。从固化在烧瓶底部的白色产物中滗析掉醚。将烧瓶升至室温，并且使液化产物与200mL新鲜的醚一起搅拌，然后再次在干冰中冷却。将醚滗析掉，并且将产物置于二氯甲烷(50mL)中，并且转移至圆底烧瓶中。通过旋转蒸发除去溶剂，并且将浓缩物置于高真空下，获得7.5g透明液体状4臂PEG 2K四(甲硫基乙二醇)。
Figure BDA0000974604500000311
1H NMR(500mHz；CDCl3)：δ2.70ppm(ABX q d，2H，a)；2.76(t，J＝6.1Hz，2H，b)；3.41(s，季戊四醇芯CH2O，2H)；3.54(m，3H，c)；3.59(t，J＝4.7Hz，2H，d)；3.64(s，46H，e)；3.75(t，CH2Cl，消失)；3.81(m，1H，f)。
在冰浴中搅拌2.0g(3.5mmol二醇；EW约等于575；Mn约等于2300)4臂PEG 2K四(甲硫基乙二醇)的20mL去离子水溶液，同时每5分钟加入3mL份的0.75g(3.5mmol)偏高碘酸钠的10mL水溶液。使所述混合物在0℃下搅拌60分钟，然后加入5滴乙二醇，并且用四份25mL份的二氯甲烷萃取所述溶液。用硫酸镁干燥合并的萃取液，并且由温热的自来水浴通过旋转蒸发浓缩至约15mL。在搅拌下，将所述浓缩物加入到150mL乙醚中。将混合物搅拌15分钟，然后在干冰中冷却以冷冻所述产物。将醚滗析掉，替换为100mL新鲜的醚，并且将混合物升至室温并且搅拌10分钟，之后再次冷冻并且滗析掉。然后将产物置于25mL二氯甲烷中，转移到100mL圆底烧瓶中，并且由温热的自来水浴旋转蒸发。在22℃下，将浓缩物置于高真空下，使氮气通过注射器针排放出来以除去溶剂，获得1.10g液体状4臂PEG 2K四(甲硫醛)。
红外(纯态)：1716cm-1(CHO)
1H NMR(500MHz；CDCl3)：δ2.66ppm(t，J＝6.1Hz，2H，a)；3.27ppm(d，J＝3.5Hz，2H，b)；3.64ppm(s，46H，c)；9.51ppm(t，J＝3.3Hz，0.8H，d)。根据SCH2CHO积分(9.51ppm)与S(＝O)CH2CHO积分(9.86ppm)的比率，因过量偏高碘酸盐的过度氧化，所述产物包含约12mol％亚砜醛端基。此化合物由于醛与亚砜之间的酸性亚甲基，就自身缩合而言是不稳定的，因此最好立即使用。
制备直链PEG 600二(甲硫醛)
通过将PEG二醇转化成相应的二氯化物，将二氯化物转化成二(甲硫基乙二醇)，其被氧化成二(甲硫醛)，来制得低分子量的直链PEG二(甲硫醛)。
在70℃油浴中搅拌200mL圆底烧瓶中的20g(67mmol OH)PEG 600(Mn＝600；Aldrich 202401)和0.2mL N，N-二甲基乙酰胺的60mL甲苯溶液，同时从冷凝器向下滴加7.5mL亚硫酰氯(12g；100mmol)。在氮气下，将所述溶液在70℃下搅拌20小时。将所述混合物旋转蒸发以除去约一半甲苯。将所得浓缩物加入到冰浴中冷却的醚中，然后在干冰中冷却以分离出浆液，将所述浆液快速冷过滤，然后加入到200mL己烷中。将非常粘稠并且低熔点的所得固体置于二氯甲烷中，旋转蒸发，并且在由穿过隔塞的针头流入的氮气流下，将其置于真空下以除去溶剂。所得PEG 600二氯化物(10.4g)为褐色的油。
1H NMR(500MHz；CDCl3)：δ3.64ppm(s，OCH2CH2O主链；52H)；3.76ppm(t，J＝5.9Hz，ClCH2CH2O；4H)。
在氮气下，将9.0g(29mmol Cl)PEG 600二氯化物、4.0g(48mmol)碳酸氢钠和4.3g(40mmol)1-硫甘油(Aldrich M1753)的25mL水溶液在100℃油浴中搅拌16小时。用4份40mL份二氯甲烷萃取所述溶液。用硫酸镁干燥合并的萃取物，过滤，浓缩至20mL，并且从冰浴中冷却的200mL乙醚中沉淀出来。产物在0℃下仍为液体，因此停止搅拌并且使烧瓶在干冰中冷却。从固化在烧瓶底部的白色产物中滗析掉醚。将烧瓶升至室温，并且使液化产物与200mL新鲜的醚一起搅拌，然后再次在干冰中冷却。将醚滗析掉，并且将产物置于二氯甲烷(50mL)中，并且转移至圆底烧瓶中。将溶剂旋转蒸发掉，并且将所得浓缩物置于真空下，同时通过注射器针头鼓入氮气，获得7.4g PEG 600二(甲硫基乙二醇)。
1H NMR(500MHz；CDCl3)：δ2.71ppm(ABX q d，4H)；2.77(t，J＝6.1Hz，4H)；3.55(m，2H)；3.64(s，52H)；3.69(t，J＝6.2Hz，～6H)；3.75(t，CH2Cl，消失)；3.83(m，2H)。
在冰浴中搅拌6.00g(15.8mmol二醇；EW约等于380；Mn约等于760)PEG 600二(甲硫基乙二醇)的30mL去离子水溶液，同时使用注射器泵，以1mL/min的速率加入3.40g(16mmol)偏高碘酸钠的30mL水溶液。加入后，使所述混合物在0℃下搅拌60分钟，然后加入10滴乙二醇，并且用四份40mL份的二氯甲烷萃取所述溶液。用硫酸镁干燥合并的萃取液，并且由温热的自来水浴通过旋转蒸发浓缩至约15mL体积。在搅拌下，将所述浓缩物加入到200mL乙醚中。将混合物搅拌15分钟，然后在干冰中冷却以冷冻所述产物。将醚滗析掉，替换为100mL新鲜的醚，并且使混合物升至室温并且搅拌10分钟，之后再次冷冻并且滗析掉。然后将产物置于二氯甲烷中，并且转移到100mL圆底烧瓶中，由温热的自来水浴旋转蒸发，然后置于22℃的真空下，同时经由注射器针头排放出氮气以除去溶剂，获得2.0g橙色液体状PEG 600二(甲硫醛)。
红外(纯态)：1716cm-1(CHO)。此产物在氮气下稳定数月。
1H NMR(500MHz；CDCl3)：δ2.66ppm(t，J＝6.2Hz，4H)；3.27(d，J＝3.3Hz，4H)；3.64(s，88H)；9.51(t，J＝3.3Hz，2H)；存在＜1％的过度氧化的亚砜醛。
制备葡聚糖乙酰乙酸酯
通过使葡聚糖与双烯酮反应来制备葡聚糖乙酰乙酸酯。在氮气流下，将葡聚糖(55g；Sigma D4876；Mw＝100-200kDa)在100℃和300mmHg(40kPa)的真空炉中干燥3小时。
在氮气下，使15.0g干燥葡聚糖样品(单元mw＝162.14；OH当量重量＝54；278mmolOH)与160mL无水N，N-二甲基乙酰胺和0.2g N，N-4-二甲基氨基吡啶在500mL圆底烧瓶中混合。通过用氮气鼓泡5分钟来吹扫混合物，然后在100℃油浴中电磁搅拌，获得霜膏色悬浮液。向此混合物中加入5g无水氯化锂，并且在约10分钟内获得透明的黄色溶液。将所述溶液冷却并且在22℃下搅拌，同时在30秒期间内，经由注射器加入6.0mL(6.5g；78mmol)刚刚升华的双烯酮(Aldrich#302058；在0.4mmHg(0.05kPa)下蒸馏到液氮冷却的冷指状冷凝器上)。将内部温度缓慢升至约40℃，然后冷却。将所得黄色溶液在22℃下搅拌22小时，然后共混到
Figure BDA0000974604500000341
混碎机(Waring Products，Torrington，CT)内的700mL甲醇中，以获得一团柔软的太妃糖状聚合物。将聚合物团块拉伸，并且用剪刀切成1cm的片，并且加入到混碎机内的500mL丙酮中。共混15分钟，获得固体颗粒状聚合物的悬浮液，将其在粗玻璃砂芯漏斗上抽滤，并且在氮气氛下抽干，获得17.8g水溶性棕褐色粉末状葡聚糖乙酰乙酸酯。
在D2O中，由质子NMR测定乙酰乙酸酯含量。由乙酰乙酸酯CH3峰(2.35ppm，3H)与葡聚糖骨架CH峰(3.4-4.1ppm和4.8-5.3ppm；共7个H每个葡萄糖单元)的比率得出取代度＝0.74；当量每个乙酰乙酸酯基＝303。
制备直链PEG 600二异氰酸酯
通过将PEG 600二(羧甲基醚)转化成相应的二(酰氯)，将所述二(酰氯)转化成二(酰基叠氮化物)并且热重排成二异氰酸酯，制得PEG 600二异氰酸酯。
Figure BDA0000974604500000351
在配备冷凝器的100mL圆底烧瓶中，使15g PEG二(羧甲基醚)(50mmol COOH；EW＝300；Aldrich 407038)和3滴N，N-二甲基乙酰胺的40mL二氯甲烷溶液在室温下搅拌，同时从冷凝器向下加入8.1g亚硫酰氯(5.0mL；68mmol)。将干燥管放置在冷凝器上，并且将溶液回流搅拌3小时。如果红外光谱分析表明存在某些残留的COOH(1753cm-1)，则加入额外的1mL亚硫酰氯，并且将混合物再回流搅拌2小时，此时红外光谱分析应表明反应完全。将溶液旋转蒸发以除去溶剂和亚硫酰氯。在氮气流下，将PEG 600二酰氯在热水浴中搅拌以除去痕量的HCl，然后置于40mL无水甲苯中。接着加入10.0mL叠氮三甲基硅烷(8.7g，75mmol；Aldrich155071)，并且在氮气下搅拌所述溶液，并且在45min内，在油浴中缓慢加热至80℃，然后在80℃下保持15分钟。由70℃水浴将所述溶液旋转蒸发，然后保持在浴液中，并且在氮气流下搅拌2小时，最后在高真空下，在水浴中搅拌1小时，获得14.5g褐色液体状PEG 600二异氰酸酯。
PEG 600二酰氯IR(纯态)：1805cm-1(COCl)
PEG 600二异氰酸酯IR(纯态)：2252cm-1(NCO)
1H NMR(CDCl3)：3.64ppm(s，47H，a)；3.69(m，4H，b)；3.75(m，4H，c)；4.84(s，4H，d)；4.18(s，0.5H)；4.30(t，0.5H)
实施例1
制备包含葡聚糖醛和八臂PEG 40K十六胺(P8-40-2)的无水纤维片
下列实施例示出了包含纤维聚合物的无水纤维片的制备，所述纤维聚合物包含葡聚糖醛和浸有八臂PEG 40K十六胺(P8-40-2)的葡聚糖。将包含葡聚糖醛和葡聚糖的溶液电吹制纺丝成葡聚糖纤维片，向其中加入细磨固体P8-40-2PEG胺。
制备20g包含25重量％D10-48(Mw＝10kDa；氧化度＝48％的葡萄糖环裂解成二醛；按试剂制备中所述制得)的葡聚糖醛水溶液和7g葡聚糖100K(Mw＝100kDa；Aldrich D4876)的混合物。初始时所述混合物形成流体溶液，但是在22℃下静置30分钟后变成凝胶。搅拌凝胶与10g水，并且升至50℃，获得流体溶液，其稳定3-4小时；此溶液包含14重量％的D10-48和19重量％的葡聚糖100K。通过电吹制纺丝，将此溶液纺制成纤维。
电吹制纺丝设备在聚四氟乙烯(PTFE)板中央具有0.016英寸(0.41mm)的金属管孔口，所述聚四氟乙烯板相对于接地极靶带100kV电，所述接地极靶是旋转的8英寸(20.3cm)直径的金属转筒，覆盖有
Figure BDA0000974604500000361
纺粘聚酯(Fiberweb Inc.，London)承载织物，以接纳纺成纤维，所述纺成纤维在转筒上积聚形成片。将包含葡聚糖醛(D10-48)和葡聚糖100K的溶液经由氮气加压的塑料注射器加入到孔口中。所述孔口向下朝向目标转筒，距其24-36cm远放置，并且在孔口外围提供同心气流，以将纤维平行校正并且导向金属转筒。通过孔口与转筒间间隙的电流通常为约40-60μA。根据聚合物溶液的粘度，使用30-120psig(207-827kPa)的氮气压力，将液滴形式的聚合物溶液从纺丝孔口中以约1mL/min的速率挤出，所述液滴被气流和电场细化成纤维。纺丝单元包含于透明的聚碳酸酯箱中。经由撞击金属转筒相对侧的两股热氮气流，使25-30℃下的纺丝室中的相对湿度保持在约10-20％。
所述溶液纺丝良好；纤维流相当宽，表明聚合物溶液充分带电；由此溶液纺成的纤维聚合物垫厚约一毫米，并且包含42重量％的D10-48和58重量％的葡聚糖100K。所述纤维具有约700-800nm的平均直径。此纤维聚合物的醛当量(CHO EW)为364。葡聚糖醛/葡聚糖纤维聚合物的扫描电子显微照片示于图1中。
所得纤维聚合物浸有支化的聚乙二醇(PEG)胺，然后用水润湿以实施溶解和交联，经由亲核PEG胺基与亲电葡聚糖醛基的缩合形成水凝胶。将如试剂制备中所述制得的细磨8臂PEG 40K十六胺(27mg)均匀散布在已从其
Figure BDA0000974604500000373
背衬上剥离的20mg纤维聚合物片上，并且揉按到其中。当润湿时，所述纤维片快速溶解，然后在1分钟内缓慢交联形成弹性水凝胶。
实施例2
制备包含葡聚糖醛和八臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的无水纤维片
下列实施例示出了包含纤维聚合物的无水纤维片的制备，所述纤维聚合物包含葡聚糖醛和浸有8臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的葡聚糖。将包含葡聚糖醛和葡聚糖的溶液电吹制纺丝成葡聚糖纤维片，向其中加入细磨固体P8-10-1PEG胺。
如实施例1中所述制备包含葡聚糖醛和葡聚糖的纤维聚合物。如试剂制备中所述制备细磨的8臂PEG 10K八胺(P8-10-1)，并且将12mg均匀散布在已从其
Figure BDA0000974604500000371
背衬上剥离的16mg纤维聚合物片上，并且揉按到其中。当用去离子水润湿时，所述纤维片在5-10秒内变成柔软胶粘的弹性水凝胶。
实施例3
制备包含葡聚糖醛和八臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的无水纤维片
下列实施例示出了包含纤维聚合物的无水纤维片的制备，所述纤维聚合物包含葡聚糖醛和浸有8臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的葡聚糖。将包含葡聚糖醛和葡聚糖的溶液电吹制纺丝成葡聚糖纤维片，用包含P8-10-1PEG胺的二氯甲烷溶液将其润湿。
将已从其
Figure BDA0000974604500000372
背衬上剥离的如实施例1中所述制得的52mg(3cm×3cm)葡聚糖醛纤维片放置在铝称量盘上，并且均匀滴加0.37g包含1.00g P8-10-1的5mL(6.5g)二氯甲烷溶液(13重量％P8-10-1)来润湿。使湿片在氮气流下快速干燥。约50mg P8-10-1被沉积在纤维(CHO∶NH2＝3.8)上。原本柔软易弯曲的片现在更硬，如同制卡片的纸料。当将它放入到一滴水中时，纤维片快速润湿，但是保持其形状，并且交联成稍胶粘并且略有弹性的半透明水凝胶。
实施例4
包含葡聚糖醛和八臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的纤维片的组织粘合力
下列实施例显示了通过将包含葡聚糖醛和8臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的无水纤维片润湿而形成的水凝胶对猪子宫角的粘合力。
干净、新鲜的猪子宫角得自当地食品杂货店，并且切成约2-3英寸(5.1-7.6cm)部分以供组织粘合力测试。将所述部分冷冻储存，并且在即将使用前解冻。
将已从其
Figure BDA0000974604500000381
背衬上剥离的如实施例1中所述制得的47mg(2cm×3cm)葡聚糖醛纤维片放置在铝称量盘上，用0.45g包含1.00g P8-10-1PEG胺的5.0mL二氯甲烷溶液均匀润湿，并且在氮气流下快速干燥。约60mg PEG胺被沉积在纤维(CHO∶NH2＝3.2)上。将1cm×1cm纤维片部分放置在2英寸(5.1cm)的潮湿猪子宫角部分上，并且用水轻轻喷雾以将其完全润湿。润湿后，所述片成为粘性半透明水凝胶贴片。1分钟后，由末端拉伸子宫角以测定水凝胶贴片的粘合力。薄贴片与子宫角一起伸展并且不剥离。通过在贴片边缘施加力或用刮刀将其轻轻刮擦而进行的测试同样没有剥开贴片，表明它充分粘合。用另一片纤维片和另一片猪子宫角重复实验，得到相同的结果，即粘合力非常好，并且贴片显然不是特别易损。
在室温下，将其上具有水凝胶贴片的猪子宫角部分在一盆水中浸泡35分钟。贴片溶胀，但是没有剥开，并且虽然它们变得颇软，却仍然充分粘合。在贴片边缘处用刮刀刮擦，从水凝胶上分离出小片，但是贴片没有剥离。
实施例5和6
使用包含葡聚糖醛和八臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的纤维片封合猪子宫角内的切 口
下列实施例示出，使用包含葡聚糖醛和8臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的纤维片来封合猪子宫角内的切口。使葡聚糖醛纤维片以两种不同含量浸有P8-10-1PEG胺，并且使用两种所得纤维片来封合猪子宫角内的切口。
将已从其
Figure BDA0000974604500000391
背衬上剥离的如实施例1中所述制得的12cm×18cm(1.8g)葡聚糖醛纤维片放置在浅铝盘中。用20g 10重量％8臂PEG10K八胺(P8-10-1)的二氯甲烷溶液(CHO∶NH2＝3.3)充分润湿所述片。立即将装有所述湿片的盘放置于密封的大塑料袋中，以防止空气中的水分冷凝，并且经由放入到袋中的软管，使所述片在氮气流下干燥10分钟。将浸泡过的纤维片放置于高真空下，并且抽1小时，制得颇易碎的干燥硬片。将所述片储存于氮气填充的密封塑料袋中。此纤维片用于实施例5中。
将已从其
Figure BDA0000974604500000392
背衬上剥离的如实施例1中所述制得的第二片12-cm×18-cm(2.5g)葡聚糖醛纤维片放置在衬有PTFE片的浅铝盘中。用20g10重量％8臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的二氯甲烷溶液(CHO∶NH2＝4.5)充分润湿所述葡聚糖醛纤维片，并且如上所述在氮气和真空下干燥。此纤维片用于实施例6。
将两片纤维片切成1.5cm×3cm(0.13-0.16g)的矩形贴片。通常将贴片较软的顶面(远离原
Figure BDA0000974604500000393
承载体)施用到组织上。在2英寸(5.1cm)新鲜猪子宫角部分的中央，用剪刀切出1cm的横向切口，并且用尼龙带将子宫角连接到始自具有压力计的注射器泵的进料管内接头上。用止血钳使子宫角的另一端闭合。使注射器充有着色的水。将子宫角润湿，并且将一片无水纤维片紧紧压在切口上，然后用喷雾器一次喷出的水润湿，以溶解纤维并且形成水凝胶贴片，所述贴片立即变软并且与组织轮廓相贴合。2分钟后，将具有贴片的子宫角浸没于一大盆水中，并且经由注射器泵施加水压，直至贴片渗漏，这可以子宫角贴片区域出现染料流为迹象。平均渗漏压和标准偏差示于表1中。一般来讲，水凝胶贴片与子宫角的粘附是优异的；约一半不合格应归因于高度弯曲的子宫角肠系膜面附近的边缘裂漏。如果没有贴片放置在切口上，则渗漏压为＜0.1psig(＜0.7kPa)。
表1
猪子宫角内封合切口的渗漏压
Figure BDA0000974604500000394
使用两片实施例5的纤维片，将一片施加在另一片上，重复上述猪子宫角封合实验。三次实验的平均渗漏压为1.23±0.32psig(8.5±2.2kPa)。
这些结果表明，包含葡聚糖醛和P8-10-1PEG胺的无水纤维片可有效地封合猪子宫角内的切口，并且表明所述纤维片可用作组织粘合剂和封合剂。
实施例7
制备包含葡聚糖醛和四臂PEG K四胺(P4-2-1)的无水纤维片
下列实施例示出了包含葡聚糖醛和4臂PEG 2K四胺(P4-2-1)的无水纤维片的制备。将包含葡聚糖醛和葡聚糖的溶液电吹制纺丝成葡聚糖醛纤维片，用包含P4-2-1的溶液将所述纤维片涂覆。
如下制备葡聚糖醛纤维片。制备20.0g包含25重量％D10-50(Mw＝10kDa；氧化度＝50％的葡萄糖环裂解成二醛；按试剂制备中所述制得)的葡聚糖醛水溶液和5g葡聚糖100K(Mw＝100kDa；Aldrich D4876)，并且使其静置2小时，此时它胶凝。加入3g水并且在室温下将所述凝胶搅拌2小时，获得可流动的粘稠溶液。此葡聚糖溶液包含18重量％的D10-50和18重量％的葡聚糖100K。
根据实施例1中描述的方法，在100kV下将所述葡聚糖溶液电吹制纺丝，以形成厚约一毫米的葡聚糖纤维片，其包含50重量％的葡聚糖醛和50重量％的葡聚糖100K(CHO EW＝292)。纤维直径为约2-3μm。
使25g如试剂制备中所述制得的4臂PEG 2K四胺样品与100mL甲苯合并，并且经由热水浴(80℃)，在真空泵抽吸(约3mmHg，0.4kPa)下将溶液旋转蒸发，以共沸除水。在甲苯停止蒸出后，中断真空和热源，并且在氮气流下，使烧瓶保留于水浴中，使其缓慢冷却。4臂PEG2K四胺的产量为25.3g；PEG胺包含约1重量％的残留甲苯。将含有4臂PEG 2K四胺的烧瓶转移到氮气填充的手套箱中，重新装瓶并且在手套箱中储存和使用，以避免水分摄入。
如下用P4-2-1PEG胺涂覆所述葡聚糖醛纤维片。在圆柱形真空瓶中，使两片4英寸×12英寸(10.2cm×30.5cm)葡聚糖纤维片卷成圆筒形，并且在高真空(0.05mm汞柱，6.7Pa)和室温下保持18小时，力图严格干燥所述纤维。将烧瓶转移到氮气填充的真空手套箱中，然后取出葡聚糖醛纤维片并且转移到手套箱内的密封塑料袋中。
将已从其
Figure BDA0000974604500000411
背衬上剥离的8cm×10cm(0.71g)干燥葡聚糖醛纤维片放置在衬有PTFE片的浅铝盘中。用0.3g干燥4臂PEG 2K四胺的12mL二氯甲烷溶液(CHO∶NH2＝4.0)将所述葡聚糖醛纤维片充分润湿。将湿纤维片在氮气流下干燥15分钟，然后将盘置于真空室中，并且抽40分钟。如此制得显得柔软干燥的纤维片，与原葡聚糖纤维片相似。将所述纤维片在氮气下储存于手套箱内的密封塑料袋中，直至使用。
实施例8和9
使用包含葡聚糖醛和四臂PEG四胺(P4-2-1)的纤维片封合猪子宫角内的切口
下列实施例示出，使用包含葡聚糖醛和4臂PEG 2K四胺(P4-2-1)的无水纤维片来封合猪子宫角内的切口。
将如实施例7中所述的无水纤维片切成2cm×3cm的矩形贴片，每片重约0.06-0.09g。通常将远离原
Figure BDA0000974604500000412
背衬的贴片较软顶面施用到组织上，这是因为PEG胺在浸渍和蒸发期间可富集于底部，因此这一面稍微富含更多的醛。据信，使富含醛的纤维片面接触组织可增加粘合力，这应归因于醛基与组织上游离胺基的交互作用。
如实施例6和7中所述，使用此无水纤维片来封合猪子宫角。将纤维片轻轻压在湿猪子宫角的1cm切口上，并且沿周边轻轻拍按，以有助于形成与组织的粘合。然后，用喷雾器对所述片喷雾，以将其完全润湿(实施例8)。当使用第二片时(实施例9)，以相同的方式将其立即施加在第一贴片上。使所述片交联一分钟，然后浸没于水中并且测定压力。压力测试结果总结于表2中。
表2
猪子宫角内封合切口的渗漏压
Figure BDA0000974604500000413
结果表明，包含葡聚糖醛和P4-2-1PEG胺的无水纤维片可有效地封合猪子宫角内的切口，并且表明所述纤维片可用作组织粘合剂和封合剂。
实施例10
制备包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和四臂PEG 2K四(甲硫醛)的无水纤维片
下列实施例示出了包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和4臂PEG 2K四(甲硫醛)的无水纤维片的制备。将包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)的溶液电吹制纺丝成纤维聚合物片，用包含4臂PEG 2K四(甲硫醛)的溶液将其涂覆。
在与实施例1所示那些相类似的条件下，在100kV下将包含20重量％如试剂制备方法A中所述制得的聚(乙烯醇-共-乙烯胺)的溶液电吹制纺丝，获得厚约一毫米的纤维聚合物片，其具有约1-3μm的纤维直径。聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维聚合物的扫描电子显微照片示于图2中。将此聚(乙烯醇-共-乙烯胺)聚合物纤维片储存于氮气填充的手套箱中，并且避免接触大气中的二氧化碳。所述片非常亲水，并且即使在它们稍稍润湿的情况下，它们也将牢固地粘附于手上。
将已从其
Figure BDA0000974604500000421
背衬上剥离的10cm×12cm(0.75g)聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维聚合物片放置在衬有PTFE片的浅铝盘中。将盘放于氮气填充的手套箱中，并且用0.30g如试剂制备中所述制得的4臂PEG 2K四(甲硫醛)的10mL二氯甲烷溶液(CHO∶NH2＝0.31)将所述纤维片充分润湿。将湿片在氮气流下干燥15分钟，然后将盘放置于真空室中并且抽20分钟，制得显得柔软干燥的片，与原聚(乙烯醇-共-乙烯胺)聚合物纤维片相似。将包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和四臂PEG 2K四(甲硫醛)的纤维片在氮气下储存于手套箱内的密封塑料袋中，直至使用。
实施例11
使用包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和四臂PEG 2K四(甲硫醛)的纤维片封合猪子宫 角内的切口
下列实施例示出使用包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和四臂PEG 2K四(甲硫醛)的无水纤维片来封合猪子宫角内的切口。
将如实施例10中所述制得的包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和4臂PEG2K四(甲硫醛)的纤维片切成1.5cm×2cm的矩形贴片。所述贴片的重量为约50-60mg。由于实施例8和9中所述的原因，总是将贴片较软的顶面施用到组织上。如实施例5和6中所述，使用此纤维片来封合猪子宫角内的切口。将一片贴片轻轻压在湿猪子宫角1cm切口上，并且沿周边轻轻拍按，以有助于形成与组织的粘合，然后使其固化1分钟，之后进行压力测试。在施用后，通常不再用喷雾器润湿贴片。
此测试中，十次实验的平均渗漏压为1.79±1.30psig(12.3±9.0kPa)。此结果表明，包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和4臂PEG 2K四(甲硫醛)的无水纤维片可有效地封合猪子宫角内的切口，并且表明所述纤维片可用作组织粘合剂和封合剂。
实施例12
制备包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二(甲硫醛)的无水纤维片
下列实施例示出了包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二(甲硫醛)的无水纤维片的制备。将包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)的溶液电吹制纺丝成纤维聚合物片，用包含PEG600二(甲硫醛)的溶液将其涂覆。
将已从其
Figure BDA0000974604500000431
背衬上剥离的如实施例10中所述的8cm×10cm(0.48g)聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维聚合物片放置在衬有PTFE片的浅铝盘中。将盘放于氮气填充的手套箱中，并且用0.18g如试剂制备中所述制得的PEG 600二(甲硫醛)的10mL二氯甲烷溶液(CHO∶NH2＝0.49)将所述纤维片充分润湿。将湿片在氮气流下干燥15分钟，然后将盘放置于真空室中并且抽10分钟，制得显得柔软干燥的片，与原聚(乙烯醇-共-乙烯胺)聚合物纤维片相似。将所述片在氮气下储存于手套箱内的密封塑料袋中，直至使用。
实施例13
制备包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二(甲硫醛)的无水纤维片
下列实施例示出了包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二(甲硫醛)的无水纤维片的制备。将包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)的溶液电吹制纺丝成纤维聚合物片，用包含PEG600二(甲硫醛)的溶液将其涂覆。
将已从其
Figure BDA0000974604500000432
背衬上剥离的如实施例10中所述的7cm×10cm(0.43g)聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维聚合物片放置在衬有PTFE片的浅铝盘中。将盘放于氮气填充的手套箱中，并且用0.25g如试剂制备中所述制得的PEG 600二(甲硫醛)的10mL二氯甲烷溶液(CHO∶NH2＝0.76)将所述纤维片充分润湿。将湿片在氮气流下干燥15分钟，然后将盘放置于真空室中并且抽10分钟，制得显得柔软干燥的片，与原聚(乙烯醇-共-乙烯胺)聚合物纤维片相似。将所述片在氮气下储存于手套箱内的密封塑料袋中，直至使用。
实施例14和15
使用包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二(甲硫醛)的纤维片封合猪子宫角内 的切口
下列实施例示出使用包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二(甲硫醛)的无水纤维片来封合猪子宫角内的切口。
使实施例12和13中所述的无水纤维片经历如实施例5和6中所述的猪子宫角破裂测试。将所述纤维片切成1.5cm×2cm的矩形片。大多数矩形片的重量为约60mg，但是也存在某些约20-30mg的薄贴片。总是将远离原
Figure BDA0000974604500000441
承载体的贴片较软顶面施用到组织上。将一片贴片轻轻压在湿猪子宫角1cm切口上，并且沿周边轻轻拍按，以有助于形成与组织的粘合，然后使其固化60秒，之后进行压力测试。在施用后，不再用喷雾器润湿贴片。在几次实验中，将贴片压在湿组织上，然后使子宫角部分立即在水中浸泡60秒，贴片同时固化。爆裂压力与贴片在空气中固化时的那些情况一样高。平均渗漏压和标准偏差示于表3中。
表3
猪子宫角内封合切口的渗漏压
Figure BDA0000974604500000442
结果表明，包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二(甲硫醛)的无水纤维片可有效地封合猪子宫角内的切口，并且表明所述纤维片可用作组织粘合剂和封合剂。在所有情况下，粘合力均良好，并且好于内聚力。当剥离贴片时，痕量的水凝胶粘合剂保留在组织上。低载量的PEG 600二(甲硫醛)显示提供比高载量(实施例15)更高的爆裂压力(实施例14)。渗漏通常位于边缘，这应归因于贴片不能贴合高度弯曲的组织表面。为在边缘处良好粘合，在最初润湿贴片时使贴片与组织紧密接触是重要的。较薄的贴片虽然缺乏较厚贴片的粘合强度，却非常好地贴合和粘合到弯曲的组织表面上。
实施例16
制备包含葡聚糖醛和葡聚糖乙酰乙酸酯的无水纤维片
下列实施例示出了包含葡聚糖醛和葡聚糖乙酰乙酸酯的无水纤维片的制备。通过将包含两种组分混合物的溶液电吹制纺丝来形成所述纤维片。
制备15g包含25重量％D10-48(如试剂制备中所述制得)的葡聚糖醛水溶液与5g如试剂制备中所述制得的葡聚糖乙酰乙酸酯的混合物，所述葡聚糖乙酰乙酸酯包含3滴乙酸以阻止缩合。所述混合物最初形成粘稠的溶液，但是不久变成凝胶。与5g水搅拌并且加热获得溶液，其在冷却时开始再次胶凝(不加乙酸获得交联的凝胶，其不溶于过量水中，并且在升温时不液化)。将混合物再次升温获得液态可纺丝溶液，其包含15重量％的D10-48和20重量％的葡聚糖乙酰乙酸酯。如实施例1中所述，将此溶液电吹制纺丝成纤维。纤维流窄于实施例1的溶液。虽然所述聚合物显然没有携带同样多的电荷，但是它仍可很好地纺丝。平均纤维直径为约1600nm(1.6μm)。所述纤维片包含33重量％的D10-48和67重量％的葡聚糖乙酰乙酸酯，并且厚数毫米，但是在处理例如施压时，非常易于压紧，所述片被压扁至约0.01英寸(0.25mm)厚。所述纤维片具有适度的强度，并且虽然它可毫不费力地被撕裂，但是在一般处置中不会裂开。所述片非常亲水，并且即使在它们稍稍润湿的情况下，它们也将牢固地粘附于手上。
用碱水处理包含葡聚糖醛和葡聚糖乙酰乙酸酯的纤维片，以经由酸性乙酰乙酸酯亚甲基亲核性共轭碱与亲电性葡聚糖醛基的缩合实现水凝胶的溶解和交联。具体地讲，当用包含10重量％碳酸钠的水溶液对一片已从其
Figure BDA0000974604500000451
背衬上剥离的纤维片喷雾时，由于交联形成非溶胀的易碎水凝胶，所述湿纤维片变得半透明，但是保持其形状。
如上所述对纤维片喷雾，但是使用稀碳酸钠溶液(即0.2重量％)来润湿，致使形成稍稍溶胀的透明交联水凝胶。所述纤维片保持其形状，并且可进行一定程度的处理，但是比较易破。
如上所述对纤维片喷雾，但是使用水或磷酸盐缓冲剂水溶液(pH 7.4)来润湿，不致使形成交联水凝胶，这是因为需要更强的碱来形成乙酰乙酸酯的亲核性共轭碱，以与亲电性葡聚糖醛基反应。
因此，将细磨碳酸氢钠(20mg)均匀散布在一片已从其
Figure BDA0000974604500000461
背衬上剥离的包含葡聚糖醛和葡聚糖乙酰乙酸酯的23mg纤维片上，并且揉按到其中。当用水润湿时，所述纤维片变得半透明，但是保持其形状，为易碎的硬水凝胶。
实施例17
制备包含纤维状葡聚糖醛和纤维状聚(乙烯醇-共-乙烯胺)的无水纤维片
下列实施例示出了包含亲核性聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维层和亲电性葡聚糖醛/葡聚糖100K纤维层的无水双层纤维片的制备。
将10g如试剂制备方法B中所述制得的聚(乙烯醇-共-乙烯胺)聚合物和45g去离子水的混合物在70℃水浴中搅拌2小时，以获得包含18重量％聚合物的粘稠溶液。使用此溶液将聚(乙烯醇-共-乙烯胺)聚合物纺成纤维片。
在室温下，将30g葡聚糖醛溶液(D10-50，25重量％)(原料葡聚糖Mw＝10kDa；50mol％的葡萄糖环被氧化成二醛)与9g葡聚糖100K(Mw＝100kDa；Aldrich D4876)的混合物搅拌10分钟，然后加入6g水，并且将所述溶液再搅拌5分钟。所述溶液包含17重量％的D10-50和20重量％的dextran100K；共37重量％的固体。
由此溶液纺成的固体纤维具有46重量％D10-50葡聚糖醛/54重量％葡聚糖100kDa(CHO EW＝340)的组成。
在实施例1中所述的电吹制纺丝设备中，被
Figure BDA0000974604500000462
背衬覆盖的收集转筒总面积为约1900cm2。目标是形成约1mg/cm2厚的每种聚合物纤维层，这等同于此面积上的每种聚合物纤维共约2g。就密度为约1.2的18重量％聚(乙烯醇-共-乙烯胺)溶液而言，必须喷纺约10mL溶液以获得1mg/cm2的纤维片。就具有相似密度的37重量％的葡聚糖醛/葡聚糖100K溶液而言，需要喷纺约5mL溶液以获得1mg/cm2的纤维片。将收集转筒移至更低的位置(距孔口36cm远)，以改善纤维在承载体上的分布。在25分钟内，将得自10mL 18重量％聚(乙烯醇-共-乙烯胺)溶液的纤维层在120psig(827kPa)下电吹制纺丝到转筒上，然后在约4分钟内，将得自5mL 37重量％葡聚糖醛/葡聚糖100K溶液的纤维层在40psig(276kPa)下电吹制纺丝。此双层纤维片具有的CHO∶NH2比率＝1.15。将所述纤维片储存在氮气填充的手套箱内的密封塑料袋中，直至使用。
实施例18和19
使用包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和葡聚糖醛的纤维片封合猪子宫角内的切口
下列实施例示出使用包含纤维状聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和纤维状葡聚糖醛交替层的无水纤维片来封合猪子宫角内的切口。
将得自如实施例17中所述的包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和葡聚糖醛/葡聚糖100K的双层纤维片中央的2.5cm×37cm(93cm2)部分从
Figure BDA0000974604500000471
背衬上剥离。所述纤维片重200mg，虽然所述片厚度不十分均匀，但是这相当于约2.2mg/cm2。从中间将此纤维片条切成两个具有相同宽度和原长度一半的片条，并且将两个片条单独缠绕在1.8cm直径的棒上。用剃刀刀片在每个卷起来的卷的横向上切开，并且展平成2.5cm×6cm成层片，其由三个或四个交替的聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和葡聚糖醛/葡聚糖100K层构成。将每个多层片切成三个重约30mg的2.5cm×2cm的矩形片。在实施例18中，如实施例5和6中所述，使用单片多层纤维片来封合猪子宫角内的切口。
将得自如实施例17中所述的包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和葡聚糖醛/葡聚糖100K的双层纤维片中央的另一2cm×37cm部分从
Figure BDA0000974604500000472
背衬上剥离，并且切成1.5cm×2cm的贴片。这些贴片每个仅重约6mg。在实施例19中，将四或五片这些独立厚度的双层贴片以一片片堆叠的方式施用到猪子宫角切口上，以形成多层贴片，使其经历实施例5和6中所述的猪子宫角破裂测试。
在破裂测试中，将纤维贴片胺面向下(即聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维面与组织表面接触)紧压在湿猪子宫角1cm切口上，并且用干燥刮刀将边缘拍按，以实现封合。当使用实施例18中的多层贴片时，用水喷雾子宫角上的贴片，以使其湿透，然后使其固化60秒，接着将猪子宫角浸没于水中并且进行压力测定。当使用实施例19中的独立厚度的双层纤维贴片来形成多层时，将第一贴片胺面向下压在湿组织上。当第一贴片已吸收足够的水至湿透时，施加下一个贴片，同样胺面向下，不额外润湿或进行最小程度的额外润湿。以此方式形成4或5个贴片的多层结构，仅在每隔一个贴片施用后，用水喷雾。当形成多层贴片时，为优化交联，注意与纤维层相对的界面；即面向聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维施用葡聚糖醛纤维。使所述贴片固化60秒，之后浸没于水中并且进行压力测定。压力测试结果总结于表4中。
表4
猪子宫角内封合切口的渗漏压
Figure BDA0000974604500000481
结果表明，包含纤维状聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和纤维状葡聚糖醛交替层的无水纤维片可有效地封合猪子宫角内的切口，并且表明所述纤维片可用作组织粘合剂和封合剂。
实施例20
制备包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和直链PEG 600二异氰酸酯的无水纤维片
下列实施例示出了包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二异氰酸酯的无水纤维片的制备。将包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)的溶液电吹制纺丝成纤维聚合物片，用包含PEG600二异氰酸酯的溶液将其涂覆。
根据上文试剂制备部分中的方法B，制备聚(乙烯醇-共-乙烯胺)聚合物，不同的是不使用链转移剂。这获得具有约10mol％胺的较高分子量的聚(乙烯醇-共-乙烯胺)(Mw＝1000K)。采用实施例1中描述的设备，在100kV下采用0.5mL/min溶液进料速率，将12重量％的此聚(乙烯醇-共-乙烯胺)溶液电吹制纺丝，获得具有约0.5-1μm纤维直径的纤维聚合物片。在电吹制纺丝方法中，孔口与转筒的距离为约40cm。将所得聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维聚合物片储存于氮气填充的手套箱中，并且避免与大气中的二氧化碳接触。
将已从其
Figure BDA0000974604500000491
背衬上剥离的7cm×10cm(0.22g，与前面实施例中测定的其他纤维片相比，所述片较薄)聚(乙烯醇-共-乙烯胺)纤维聚合物片放置在衬有PTFE片的浅铝盘中。将盘置于氮气填充的手套箱中，并且用0.10g如试剂制备中所述制得的PEG 600二异氰酸酯的10mL二氯甲烷溶液(NCO∶NH2＝0.67)将所述片充分润湿。将湿片在氮气流下干燥15分钟，然后将盘置于真空室中，并且抽10分钟。如此制得显得柔软干燥的片，与原纤维聚合物片相似。将所述片在氮气下储存于手套箱内的密封塑料袋中，直至使用。
实施例21
用包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二异氰酸酯的无水纤维片封合猪子宫角 内的切口
下列实施例示出使用包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二异氰酸酯的无水纤维片来封合猪子宫角内的切口。
使实施例20中所述的包含聚(乙烯醇-共-乙烯胺)和PEG 600二异氰酸酯的无水纤维片经历如实施例5和6中所述的猪子宫角破裂测试。将所述片切成1.5cm×2cm的矩形片。大多数矩形片的重量为约15mg。将一片贴片轻轻压在湿猪子宫角1cm切口上，并且沿周边轻轻拍按，以有助于形成与组织的粘合，喷雾一次并且使其固化60秒，之后进行压力测试。在所有情况下粘合力均优异，并且尽管是薄贴片，爆裂压力仍然高，具体地讲，两次实验的平均渗漏压力为3.70±0.28psig(25.5±1.93kPa)。
实施例22
制备包含两种不同分子量的葡聚糖醛和八臂PEG 10K八胺(P8-10-1)的无水纤维 片
下列实施例示出包含纤维聚合物的无水纤维片的制备，所述纤维聚合物包含两种不同分子量的葡聚糖醛，通过用包含P8-10-1PEG胺的二氯甲烷溶液润湿，使所述葡聚糖醛浸有8臂PEG 10K八胺(P8-10-1)。
如下制备包含两种不同分子量的葡聚糖醛的纤维聚合物片。通过将两种组分在45℃下搅拌一小时，制备20g包含25重量％D10-50(如试剂制备中所述制得)的葡聚糖醛水溶液和3g固体葡聚糖醛D100-6(如试剂制备中所述制得)的混合物。然后使所得透明溶液在室温下静置30分钟，然后纺丝。如实施例1中所述将此溶液电吹制纺丝成纤维。在10-20psig进料压力和4psig喷射压力下纺丝后，所述溶液形成细短的纤维(＜1cm)，其沉降形成细毡。平均纤维直径为350-700nm。所述纤维片包含63重量％的D10-50和37重量％的葡聚糖醛D100-6。
将已从其
Figure BDA0000974604500000501
背衬上剥离的如上所述制得的一片331mg葡聚糖醛聚合物纤维片放置在铝称量盘上，并且均匀滴加0.28g P8-10-1的3mL二氯甲烷溶液来润湿。在氮气流下干燥湿片，获得CHO∶NH2＝7.0的组成。
实施例23
包含两种不同分子量的葡聚糖醛和8臂PEG 10K八胺的纤维片在猪子宫角上的组 织粘合力
将实施例22中所述的1cm×2cm纤维片部分放置在2英寸(5cm)的潮湿猪子宫角部分上，并且用水轻轻喷雾以将其完全润湿。润湿后，所述片成为粘性半透明水凝胶贴片。通过在贴片边缘施加力或用刮刀将其轻轻刮擦而进行的测试同样没有使贴片剥离，表明它充分粘合。本例中的组织粘合力显然优于其中高分子量葡聚糖组分未被官能化的实施例4中的相应组合物。这种改善是因为，实施例22纤维片中高分子量的葡聚糖组分被少量醛基官能化，从而能够以交联水凝胶结构沉淀出来。

Claims (11)

1.用于将涂层施用到位点的粘合性水凝胶，其中所述粘合性水凝胶由包括以下步骤的方法制得：
a) 向所述位点施用无水纤维片，所述纤维片包含第一组分和第二组分，其中所述第一组分是含亲电或亲核基团的纤维聚合物，并且其中所述第一和第二组分在与含水介质接触时交联；
其中：
i) 所述第二组分为纤维聚合物，该纤维聚合物具有与所述第一组分的纤维聚合物相同或不同的主链结构，并且如果所述第一组分包含亲核基团，则该纤维聚合物包含亲电基团，或者如果所述第一组分包含亲电基团，则该纤维聚合物包含亲核基团；
ii) 所述第二组分是所述第一组分的纤维聚合物上的涂层，并且如果所述第一组分包含亲核基团，则所述涂层包含亲电基团，或者如果所述第一组分包含亲电基团，则所述涂层包含亲核基团；或者
iii) 所述第二组分为分散并且包封于所述第一组分的纤维聚合物空隙内的干粉末，其中如果所述第一组分包含亲核基团，则所述粉末包含亲电基团，或者如果所述第一组分包含亲电基团，则所述粉末包含亲核基团；
其中所述第一组分的亲电基团选自醛、乙酰乙酸酯和琥珀酰亚胺酯；
其中所述第二组分的亲电基团选自醛、乙酰乙酸酯、琥珀酰亚胺酯和异氰酸酯；
以及
b) 使所述第一和第二组分接触含水介质，并且允许所述第一和第二组分在所述位点交联以形成与所述位点粘合的水凝胶。
2.根据权利要求1 的粘合性水凝胶，其中所述第一组分的亲核基团选自伯胺、仲胺、甲酰肼、乙酰乙酸酯和硫醇。
3.根据权利要求1 的粘合性水凝胶，其中所述第二组分的亲核基团选自伯胺、仲胺、甲酰肼、乙酰乙酸酯和硫醇。
4.根据权利要求1所述的粘合性水凝胶，其中所述第一组分包含至少一种具有亲电基团的水分散性聚合物，所述聚合物选自具有醛基的氧化多糖、乙酰乙酸酯基衍生的聚（乙烯醇）或聚（乙烯醇）共聚物、以及乙酰乙酸酯基团衍生的多糖。
5.根据权利要求1的粘合性水凝胶，其中第二组分包含至少一种具有亲电基团的水分散性聚合物，所述聚合物选自具有醛基的氧化多糖、乙酰乙酸酯基衍生的聚（乙烯醇）或聚（乙烯醇）共聚物、乙酰乙酸酯基团衍生的多糖、乙酰乙酸酯基团衍生的直链或支链聚醚、醛基团衍生的直链或支链聚醚、N-羟基琥珀酰亚胺酯基团衍生的直链或支链聚醚以及异氰酸酯基团衍生的直链或支链聚醚。
6.根据权利要求1的粘合性水凝胶，其中所述第一组分包含至少一种具有亲核基团的水分散性聚合物，所述聚合物选自具有伯胺基团、仲胺基团或乙酰乙酸酯基团的聚（乙烯醇）或聚（乙烯醇）共聚物；和具有伯胺基团、仲胺基团或乙酰乙酸酯基团的多糖。
7.根据权利要求1的粘合性水凝胶，其中所述第二组分包含至少一种具有亲核基团的水分散性聚合物，所述聚合物选自伯胺基团或仲胺基团衍生的直链或支链聚醚；具有伯胺基团、仲胺基团或乙酰乙酸酯基团的聚（乙烯醇）或聚（乙烯醇）共聚物；具有伯胺基团、仲胺基团或乙酰乙酸酯基团的多糖；硫醇基团衍生的直链或支链聚醚；以及甲酰肼基团衍生的直链或支链聚醚。
8.根据权利要求1的粘合性水凝胶，其中所述第一组分包含至少一种具有醛基的氧化多糖，并且所述第二组分包含至少一种水分散性多臂聚醚胺。
9.根据权利要求8的粘合性水凝胶，其中所述至少一种氧化多糖是氧化葡聚糖，并且所述至少一种水分散性多臂聚醚胺是多臂聚乙二醇胺。
10.根据权利要求1所述的粘合性水凝胶，其中所述第一组分包含具有伯胺基团或仲胺基团的聚（乙烯醇）或聚（乙烯醇）共聚物，并且所述第二组分包含异氰酸酯基团衍生的直链或支链聚醚。
11.根据权利要求1-10中任一项的粘合性水凝胶，其中通过静电纺丝、电吹制纺丝或高速旋转喷雾器纺丝将第一组分和任选的第二组分纺成纤维聚合物。
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Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4975627B2 (ja) 2004-10-07 2012-07-11 アクタマックス サージカル マテリアルズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 医療用途のための多糖ベースのポリマー組織接着剤
EP2099845B1 (en) 2006-11-27 2020-12-23 Actamax Surgical Materials LLC Multi-functional polyalkylene oxides, hydrogels and tissue adhesives
EP2214731B1 (en) 2007-11-14 2014-05-14 Actamax Surgical Materials LLC Oxidized cationic polysaccharide-based polymer tissue adhesive for medical use
AU2009234203B2 (en) 2008-04-11 2014-06-12 The Henry M. Jackson Foundation For The Advancement Of Military Medicine, Inc. Electrospun dextran fibers and devices formed therefrom
US10046081B2 (en) 2008-04-11 2018-08-14 The Henry M Jackson Foundation For The Advancement Of Military Medicine, Inc. Electrospun dextran fibers and devices formed therefrom
US8551136B2 (en) 2008-07-17 2013-10-08 Actamax Surgical Materials, Llc High swell, long-lived hydrogel sealant
JP5559190B2 (ja) * 2008-11-19 2014-07-23 アクタマックス サージカル マテリアルズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 繊維状組織シーラントおよびその使用方法
WO2010059279A2 (en) 2008-11-19 2010-05-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrogel tissue adhesive formed from aminated polysaccharide and aldehyde-functionalized multi-arm polyether
US20100160960A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hydrogel tissue adhesive having increased degradation time
US8951989B2 (en) 2009-04-09 2015-02-10 Actamax Surgical Materials, Llc Hydrogel tissue adhesive having reduced degradation time
WO2010146582A2 (en) 2009-06-15 2010-12-23 Technion- Research And Development Foundation Ltd. Reinforced surgical adhesives and sealants and their in-situ application
US8580950B2 (en) 2009-07-02 2013-11-12 Actamax Surgical Materials, Llc Aldehyde-functionalized polysaccharides
US8796242B2 (en) 2009-07-02 2014-08-05 Actamax Surgical Materials, Llc Hydrogel tissue adhesive for medical use
US8580951B2 (en) 2009-07-02 2013-11-12 Actamax Surgical Materials, Llc Aldehyde-functionalized polysaccharides
JP5872463B2 (ja) 2009-07-02 2016-03-01 アクタマックス サージカル マテリアルズ リミテッド ライアビリティカンパニー 医療用ヒドロゲル組織接着剤
SA111320355B1 (ar) 2010-04-07 2015-01-08 Baxter Heathcare S A إسفنجة لايقاف النزف
RU2593755C2 (ru) 2011-01-04 2016-08-10 Бендер Аналитикал Холдинг Б.В. Сшитые полимеры и имплантаты, произведенные из электрофильно активированного полиоксазолина
ES2548406T3 (es) 2011-04-13 2015-10-16 Massachusetts Institute Of Technology Materiales adhesivos biocompatibles y métodos
WO2013059341A1 (en) * 2011-10-18 2013-04-25 St. Teresa Medical, Inc. Method of forming dextran and thrombin sheets
US9597425B2 (en) 2011-10-18 2017-03-21 St. Teresa Medical, Inc. Method of forming a hemostatic product
PL221351B1 (pl) * 2012-03-14 2016-03-31 Politechnika Warszawska Sposób otrzymywania nanocząstek polisacharydowych
CN104271638B (zh) 2012-03-16 2016-11-02 本德尔分析控股公司 源于亲核活性聚噁唑啉的交联聚合物和医用品
US8859705B2 (en) * 2012-11-19 2014-10-14 Actamax Surgical Materials Llc Hydrogel tissue adhesive having decreased gelation time and decreased degradation time
DK2959509T3 (en) 2013-02-14 2018-08-13 Nanopareil Llc Electrospun hybrid nanofiber felt, method of making it and method of purifying biomolecules
DE102013211316A1 (de) * 2013-06-17 2014-12-18 Aesculap Ag Hämostyptikum
WO2015017340A2 (en) 2013-07-29 2015-02-05 Actamax Surgical Materials, Llc Low swell tissue adhesive and sealant formulations
WO2015073539A1 (en) 2013-11-12 2015-05-21 St. Teresa Medical, Inc. Hemostatic products
WO2015160706A1 (en) 2014-04-14 2015-10-22 University Of Maryland, College Park Office Of Technology Commercialization Solution blow spun polymer fibers, polymer blends therefor and methods of use thereof
US20150353221A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 The Procter & Gamble Company Faceted container
US10232077B2 (en) 2014-10-06 2019-03-19 Gatt Technologies B.V. Tissue-adhesive porous haemostatic product
CA3004734A1 (en) 2015-11-12 2017-06-18 St. Teresa Medical, Inc. A method of sealing a durotomy
USD865526S1 (en) 2015-12-04 2019-11-05 The Procter & Gamble Company Bottle
CN105496566B (zh) * 2015-12-14 2018-07-13 清华大学 一种医用多层复合防粘连膜及其制备方法
USD931107S1 (en) 2017-09-08 2021-09-21 The Procter & Gamble Company Bottle
WO2019089717A1 (en) 2017-11-02 2019-05-09 St. Teresa Medical, Inc. Fibrin sealant products
CN108992701A (zh) * 2018-08-17 2018-12-14 佛山市森昂生物科技有限公司 一种鼻腔填塞止血材料的制备方法
CN109646708B (zh) * 2018-12-25 2021-07-02 宁波六麦新材料科技有限公司 一种医用胶粘带的制备方法
CN109646723B (zh) * 2019-02-02 2020-05-22 上海瑞凝生物科技有限公司 具有辐射防护作用的医用水凝胶
AU2020312629A1 (en) * 2019-07-12 2022-01-27 Gatt Technologies B.V. Haemostatic powder
ES2962645T3 (es) 2019-07-12 2024-03-20 Cilag Gmbh Int Lámina hemostática biocompatible y flexible
JP2022539456A (ja) 2019-07-12 2022-09-09 ガット テクノロジーズ ビー．ブイ． 組織接着性シートを調製するための方法
AU2020312628A1 (en) 2019-07-12 2022-01-20 Gatt Technologies B.V. Biocompatible, flexible, haemostatic sheet
CA3144451A1 (en) * 2019-07-22 2021-01-28 Nora NSEIR MANASSA A tissue-adhesive matrix and uses thereof
CN110975002A (zh) * 2019-12-24 2020-04-10 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 一种用于战创伤的止血材料及其制备方法和应用
CN111803454B (zh) * 2020-07-01 2022-05-06 中国科学院长春应用化学研究所 一种支架材料、其制备方法及应用
US11739166B2 (en) 2020-07-02 2023-08-29 Davol Inc. Reactive polysaccharide-based hemostatic agent
US20220023488A1 (en) * 2020-07-21 2022-01-27 Ethicon, Inc. Sealant Dressing with Removable Intermediate Separating Layer
US20230310698A1 (en) 2020-07-28 2023-10-05 Gatt Technologies B.V. Bone-adhesive sheet
JP1688407S (zh) 2020-08-14 2021-06-28
US20220062492A1 (en) * 2020-08-31 2022-03-03 Ethicon, Inc. Sealant Dressing with Protected Reactive Components
CN112169012B (zh) * 2020-09-29 2021-09-07 江南大学 一种可自修复的热熔型生物医用粘合剂及其制备方法
CN113181416B (zh) * 2021-04-26 2022-04-05 苏州和塑美科技有限公司 一种易转移的自粘性纳米纤维抗菌敷料及其制备方法
CN113521376B (zh) * 2021-07-22 2022-08-30 赛克赛斯生物科技股份有限公司 一种外科密封剂试剂盒及其在脑、脊柱外科手术中的应用
CN115245709A (zh) * 2022-07-28 2022-10-28 中国医学科学院输血研究所 一种选择性去除白细胞同时保留血小板的滤材及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101035572A (zh) * 2004-10-07 2007-09-12 纳幕尔杜邦公司 用于医疗用途的多糖基聚合物组织粘合剂

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6833408B2 (en) 1995-12-18 2004-12-21 Cohesion Technologies, Inc. Methods for tissue repair using adhesive materials
ATE434010T1 (de) 1999-08-27 2009-07-15 Angiodevice Internat Gmbh Interpenetrierende polymernetzwerke zur verwendung als hochfeste medizinische dichtungsmasse
US6753454B1 (en) * 1999-10-08 2004-06-22 The University Of Akron Electrospun fibers and an apparatus therefor
US7279177B2 (en) * 2002-06-28 2007-10-09 Ethicon, Inc. Hemostatic wound dressings and methods of making same
US20060258560A1 (en) * 2002-09-30 2006-11-16 Chunlin Yang Dry tissue sealant compositions
WO2004081055A1 (ja) * 2003-02-21 2004-09-23 Terumo Kabushiki Kaisha 架橋性多糖誘導体、その製造方法、架橋性多糖組成物および医療用処置材
DE10318802A1 (de) 2003-04-17 2004-11-04 Aesculap Ag & Co. Kg Selbsthaftendes resorbierbares Hämostyptikum
TWI436793B (zh) 2006-08-02 2014-05-11 Baxter Int 快速作用之乾密封膠及其使用和製造方法
US7935363B2 (en) * 2006-12-12 2011-05-03 Synthasome, Inc. Composite material for tissue repair
EP2214731B1 (en) * 2007-11-14 2014-05-14 Actamax Surgical Materials LLC Oxidized cationic polysaccharide-based polymer tissue adhesive for medical use
JP5559190B2 (ja) 2008-11-19 2014-07-23 アクタマックス サージカル マテリアルズ リミテッド ライアビリティ カンパニー 繊維状組織シーラントおよびその使用方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101035572A (zh) * 2004-10-07 2007-09-12 纳幕尔杜邦公司 用于医疗用途的多糖基聚合物组织粘合剂

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
聚合物的静电纺丝;李岩等;《高分子通报》;20060531(第5期);摘要、第15页第1段至第18页第8段 *

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