CN113876997B - 一种白蛋白复合粘合剂及其制备方法 - Google Patents

一种白蛋白复合粘合剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种白蛋白复合粘合剂及其制备方法，该白蛋白复合粘合剂包括牛血清白蛋白、明胶。本发明的白蛋白复合粘合剂通过非共价作用交联连接，具有较强的界面粘结力及内聚力；其制备工艺简单，具有良好的生物相容性及降解性，适用于皮肤美容修复及术后伤口愈合。

Description

一种白蛋白复合粘合剂及其制备方法
技术领域
本发明属于粘合剂技术领域，尤其涉及一种白蛋白复合粘合剂及其制备方法。
背景技术
随着医学技术的进步，临床对软组织胶粘剂的需求量越来越大。据统计，世界上每年要做400万例以上的外科手术，传统上采用手术缝合线或纤维来缝合手术伤口，但由于空气或体液渗漏所造成的并发症等系列问题，造成严重的危害，甚至会危及病人的生命。早在20世纪五十年代人们就利用组织胶粘剂来解决手术缝合带来的严重问题。
组织粘合剂是通过界面的粘附和物质的内聚等作用，使两种或两种以上的材料连接在一起，用于组织的粘合，来代替手术的缝合。
蛋白类的粘合剂由于其原料易得、价格低廉，且具有较好的粘结性能受到学者的重视，目前临床用蛋白类粘合剂主要有纤维蛋白类粘合剂、白蛋白类粘合剂、明胶类粘合剂等，纤维蛋白类粘合剂是利用人的纤维蛋白原和人凝血酶制得的粘合剂，该粘合剂已被广泛用于心胸外科、肝外科等外科手术中，但仍然存在机械强度不足带来的例如人血来源紧张、存在病毒传播风险、生产周期长等缺点。后来人们研究了白蛋白-戊二醛以及明胶-间苯二酚-甲醛类粘合剂，研究表明该类粘合剂具有一定的粘结强度，在临床上被广泛用于主动脉夹层动脉手术中，但这类胶粘剂仍然存在机械性能差、粘结强度不足等缺点，因此临床亟待研发出机械强度高、粘结性能好、生物安全性高的组织粘合剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械强度高、粘结性能好、生物安全性高的白蛋白复合粘合剂及其制备方法，其制备过程可控，操作简单。
本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一个方面，提供：一种白蛋白复合粘合剂，包括牛血清白蛋白、明胶。
优选的，上述牛血清白蛋白与明胶通过非共价作用交联连接。
优选的，上述牛血清白蛋白与明胶的质量比为(45～25):20。
优选的，上述非共价作用包括氢键作用、疏水相互作用、π-π作用及范德华力作用中的至少一种。
优选的，上述明胶为B型明胶。
优选的，上述明胶还包括甲基丙烯酸酐改性明胶、丙烯酰氯改性明胶、甲基丙烯酸甘油酯改性明胶、半胱胺改性明胶。
本发明的第二个方面，提供：
一种上述白蛋白复合粘合剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述白蛋白复合粘合剂的组成，将上述牛血清白蛋白溶解，得到牛血清白蛋白溶液；
(2)将上述明胶加入到步骤(1)中所述牛血清白蛋白溶液中；
(3)室温下冷却，得到白蛋白复合粘合剂。
优选的，上述步骤(1)中牛血清白蛋白的溶解温度<60℃。
优选的，上述步骤(2)加入明胶时分次加入；优选的，上述步骤(2)加入明胶时分5～15次加入；更优选的，上述步骤(2)加入明胶时分8～13次加入。
优选的，上述步骤(3)中溶解明胶的温度<60℃。
本发明的第三个方面，提供：
一种上述白蛋白复合粘合剂在制备医用修复材料的应用。
优选的，所述医用修复材料为皮肤美容修复材料、术后伤口愈合材料。
本发明的有益效果是：
1.本发明白蛋白复合粘合剂通过物理非共价作用交联，粘合剂具有较强的界面粘结作用力及分子内聚力，粘合剂的断裂能可达189.90kN/m2。
2.本发明白蛋白复合粘合剂具有良好的生物相容性与生物降解性。
3.本发明的白蛋白复合粘合剂制备工艺简单，可实现扩大生产。
4.本发明的白蛋白复合粘合剂可用于皮肤美容修复及术后伤口愈合。
附图说明
图1为实施例1～2及对比例1～2粘合剂的成胶图。
图2为实施例2粘合剂的实物图。
图3为实施例1～2及对比例1～2粘合剂的应力-应变曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰,以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1：
本实施例制备了一种白蛋白复合粘合剂，具体过程为：
(1)称取4.5g牛血清白蛋白(BSA)溶解在10mL水溶液中，配制成质量体积浓度为45％的BSA水溶液，混合溶液在室温下缓慢搅拌，形成均匀溶液；
(2)加热搅拌下分次向上述45％BSA水溶液中加入2.0g明胶(Gel)，加热温度小于60℃，直至Gel完全溶解。
(3)冷却到室温，得到BSA-Gel粘合剂。
实施例2：
本实施例制备了一种白蛋白复合粘合剂，具体过程为：
(1)称取4.5g牛血清白蛋白(BSA)溶解在10mL水溶液中，配制成质量体积浓度为45％的BSA水溶液，混合溶液在室温下缓慢搅拌，形成均匀溶液。
(2)加热搅拌下分次向上述45％BSA水溶液中加入2.0g甲基丙烯酸酯化明胶(GelMA)，加热温度小于60℃，直至GelMA完全溶解。
(3)冷却到室温，得到BSA-GelMA粘合剂。
对比例1：
本对比例制备了一种明胶粘合剂，与实施例1的主要区别在于本对比例中未添加牛血清白蛋白，具体过程为：
(1)称取2.0g明胶(Gel)溶解在10mL水溶液中，配制成质量体积浓度为20％的明胶(Gel)水溶液；
(2)混合溶液在温度小于60℃下加热搅拌，形成均匀溶液。
(3)冷却到室温，得到Gel粘合剂。
对比例2：
本对比例制备了一种甲基丙烯酸酯化明胶粘合剂，与实施例2的主要区别在于本对比例中未添加牛血清白蛋白，具体过程为：
(1)称取2.0g甲基丙烯酸酯化明胶(GelMA)溶解在10mL水溶液中，配制成质量体积浓度为20％的甲基丙烯酸酯化明胶(GelMA)水溶液。
(2)混合溶液在温度小于60℃下加热搅拌，形成均匀溶液。
(3)冷却到室温，得到GelMA粘合剂。
图1是实施例1～2及对比例1～2粘合剂的成胶图。从图1可看出，室温下在没有加入任何交联剂的情况下，实施例1～2及对比例1～2均能通过物理作用交联成胶。
图2是实施例2的实物图，从图2可看出，实施例2具有较强的粘结性能。
试验例：粘合剂搭接拉伸测试
实验原料：表面涂有粘合剂的载玻片(面积为：25mm×75mm)
分别取100μL实施例1～2和对比例1～2配好的粘合剂溶液，均匀涂在其中一块载玻片上，将另一块载玻片搭接在上面，搭接面积为20mm×25mm，用50g砝码按压30min后，利用万能试验机进行搭接拉伸测试，将试样防御试验机夹头处，夹头以1mm/min的速度进行测试，直至试样被破坏，每个粘合剂平行做3次，取平均值，代表性应力-应变曲线如图3所示；利用origin计算该曲线与x轴围成的面积，即得到粘合剂的断裂能，如表1所示：
表1实施例1～2和对比例1～2粘合剂断裂能测试数据
样品 断裂能(kN/m<sup>2</sup>＝kPa)
实施例1 107.20
实施例2 180.90
对比例1 37.23
对比例2 50.20
结果分析：由图3和表1可看出，本发明的白蛋白粘合剂具有较高的粘结强度，其断裂能可达到107.20kN/m2～180.90kN/m2，明显高于对比例1～2，说明实施例1、2制备的粘合剂具有较强的分子内聚力，增加了粘合剂的粘结强度。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种白蛋白复合粘合剂，其特征在于：包括牛血清白蛋白、明胶；所述明胶为B型明胶；所述白蛋白复合粘合剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将所述牛血清白蛋白溶解，得到牛血清白蛋白溶液；
（2）将所述明胶加入到步骤（1）中所述牛血清白蛋白溶液中；
（3）室温下冷却，得到白蛋白复合粘合剂。
2.根据权利要求1所述的白蛋白复合粘合剂，其特征在于：所述牛血清白蛋白与明胶通过非共价作用交联连接。
3.根据权利要求1或2所述的白蛋白复合粘合剂，其特征在于：所述牛血清白蛋白与所述明胶的质量比为（45~25）:20。
4.根据权利要求2所述的白蛋白复合粘合剂，其特征在于：所述非共价作用包括氢键作用、疏水相互作用、π-π作用及范德华力作用中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的白蛋白复合粘合剂，其特征在于：所述明胶包括甲基丙烯酸酐改性明胶、丙烯酰氯改性明胶、甲基丙烯酸甘油酯改性明胶、半胱胺改性明胶。
6.一种如权利要求1~5任一项所述白蛋白复合粘合剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）将所述牛血清白蛋白溶解，得到牛血清白蛋白溶液；
（2）将所述明胶加入到步骤（1）中所述牛血清白蛋白溶液中；
（3）室温下冷却，得到白蛋白复合粘合剂。
7.根据权利要求6所述的白蛋白复合粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述牛血清白蛋白的溶解温度<60℃。
8.根据权利要求6所述的白蛋白复合粘合剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述溶解明胶的温度<60℃。
9.权利要求1~5任一项所述的白蛋白复合粘合剂在制备医用修复材料的应用。
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