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CN109646711A - 一种医用止血封闭防黏连材料 - Google Patents

一种医用止血封闭防黏连材料 Download PDF

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李洪波
金海明
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Abstract

本发明公开了一种医用止血封闭防黏连材料，由自组装多肽单元与柔性材料单元组成线型功能臂结构，功能臂接支于多臂核心上，形成具备自组装能力的星型结构。在使用时，通过自组装多肽的自组装能力，在施用部位自组装成为立体结构止血封闭防黏连涂层，涂层具有较强机械强度，从而达到更好的使用效果。

Description

一种医用止血封闭防黏连材料
技术领域
本发明涉及医药技术领域，特别涉及一种医用止血封闭防黏连材料。
背景技术
在外科手术中，抗菌、止血是基础，对生物体组织的修复，缝、扎是两项最基本的操作。这种方法不仅烦琐费力，且易造成出血和新的损伤，给病人带来更多的痛苦；对于那些找不到出血点的大面积渗血，医生也感到束手无策。如果能用胶粘代替或部分代替缝合，用喷胶能止住小血管的渗血或封闭癌浆膜面，将是外科手术的一场革命，近百年来，人们为了寻找一种理想的医用胶，而进行了不懈的努力。目前大多为医用氰基丙烯酸系胶和纤维蛋白原类产品，不同程度上存在细胞毒性或使用动物源性产品导致的各种风险等问题。
随着科学技术的不断发展，在1992年美国麻省理工学院的张曙光偶然从酵母蛋白中发现了能自组装的离子短肽以来，自组装多肽领域的研究得到了快速发展，并成功应用到药物领域，其中就有利用自组装多肽来进行止血的应用，促进伤口愈合。
而目前使用的自组装多肽均为线装结构，所形成聚合材料多呈单层片状或球囊状，片层或球囊之间没有强化学键作用，导致材料难以提供有效支撑。
发明内容
本发明所要解决的上述技术问题在于提供一种医用止血封闭防黏连材料，本发明通过构建或使用多臂活性材料接支自组装多肽，从而形成立体自主装单元，使得材料强度大幅度提升。为提高自主装效率，自主装多肽之间可以使用柔性线型分子间隔，并可以在一条功能臂上设计多个自主装多肽单元，提高单一功能臂与其他多条功能臂反应概率，进一步提升产品强度。
所述医用止血封闭防黏连材料由多臂核心(C)和z条功能臂(AnBm)构成；
所述功能臂(AnBm)通过化学键与多臂核心(C)结构相连；
所述功能臂(AnBm)数量为z，z值为3-36；
所述多臂核心(C)由四臂聚乙二醇、八臂聚乙二醇、含硅氢键的超支化聚合物或2个由硫键交联的半胱氨酸及其衍生物基团结构构成。
可优选的，所述的每条功能臂(AnBm)由数量为n的自主装多肽单元(A)和数量为m的柔性材料单元(B)通过任意顺序连接而成；
所述功能臂(AnBm)通过化学键与多臂核心(C)结构相连，与多臂核心(C)共同组成的(AnBm)z-C型结构或(An)z-C结构，所述n为1-99，m为1-198。
可优选的，所述自主装多肽单元为以下序列的一种或多种：精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸、赖氨酸-缬氨酸、丙氨酸-苯丙氨酸-苏氨酸-半胱氨酸-组氨酸-半胱氨酸-精氨酸-精氨酸-丝氨酸-半胱氨酸-酪氨酸-丝氨酸-苏氨酸-谷氨酸-酪氨酸-丝氨酸-酪氨酸-甘氨酸-苏氨酸-半胱氨酸-苏氨酸-缬氨酸-甲硫氨酸-甘氨酸-异亮氨酸-天冬酰胺-组氨酸-精氨酸-苯丙氨酸-半胱氨酸-半胱氨酸-亮氨酸、苯丙氨酸-亮氨酸-甘氨酸-丙氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-亮氨酸-丝氨酸-组氨酸-亮氨酸-亮氨酸、精氨酸-亮氨酸-精氨酸-精氨酸-亮氨酸-精氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸、甘氨酸-亮氨酸-色氨酸-色氨酸-赖氨酸-丙氨酸-色氨酸-色氨酸-赖氨酸-丙氨酸-色氨酸-色氨酸-赖氨酸-丝氨酸-亮氨酸-色氨酸-色氨酸-精氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸-丙氨酸、苯丙氨酸-苯丙氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸、谷氨酸-丙氨酸-谷氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-谷氨酸-丙氨酸-谷氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸、精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-甘氨酸-甘氨酸-丙氨酸-丝氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸、精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-甘氨酸-脯氨酸-甘氨酸-甘氨酸-酪氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸、赖氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-色氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-色氨酸-苏氨酸-谷氨酸-色氨酸-丝氨酸-谷氨酰胺脯氨酸-赖氨酸-赖氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸-缬氨酸、赖氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-苏氨酸-谷氨酸-色氨酸-丝氨酸-谷氨酰胺脯氨酸-赖氨酸-赖氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸-缬氨酸、赖氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-苏氨酸-谷氨酸-色氨酸-脯氨酸-赖氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸、甘氨酸-亮氨酸-色氨酸-精氨酸-丙氨酸-亮氨酸-色氨酸-精氨酸-亮氨酸-亮氨酸-精氨酸-丝氨酸-亮氨酸-色氨酸-精氨酸-亮氨酸-亮氨酸-色氨酸-精氨酸-丙氨酸、甘氨酸-亮氨酸-色氨酸-色氨酸-精氨酸-亮氨酸-色氨酸-色氨酸-精氨酸-亮氨酸-精氨酸-丝氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-精氨酸-亮氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-精氨酸-丙氨酸、丙氨酸-丙氨酸-谷氨酸-丙氨酸-亮氨酸-亮氨酸-赖氨酸-丙氨酸-组氨酸-丙氨酸-谷氨酸-亮氨酸-亮氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-丙氨酸-甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸-半胱氨酸、丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-赖氨酸、色氨酸-赖氨酸-色氨酸-谷氨酸-色氨酸-赖氨酸-色氨酸-谷氨酸-色氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸-苯丙氨酸-赖氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸、赖氨酸-色氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸、色氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸、谷氨酸-色氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸；
所述柔性材料单元由数量为1-85个氨基酸组成的直链型肽链、聚乳酸、葡聚糖、直链聚乙二醇、直链脂肪、脂肪族烷基链或聚乙烯醇材料构成。
可优选的，所述自主装多肽单元为上述多肽序列的反向序列。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例一
第一步、合成多肽序列：精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-半胱氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸。
其中“精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸”属于结构A自主装多肽单元，“丙氨酸-精氨酸-甘氨酸”属于结构B柔性臂单元。
第二步、通过用含有偶氮苯基团的交联剂对两个半胱氨酸残基进行交联,两个半胱氨酸通过二硫键连接并形成具有4个功能臂的多臂核心结构C。对交联产物进行纯化去除交联剂与未反应基团。
第三步、控制光照的条件，使得偶氮苯基团可以实现反式到顺式的转变,最终形成十字形可自主装的医用止血封闭防黏连材料。
实施例二
第一步、合成多肽序列：谷氨酸-色氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸。
第二步、氧化四臂聚二醇，获得四臂聚乙二醇醛基衍生物。
第三步、在pH5.0条件下，将第一步、第二步获得产物混合，活泼的醛基可以将聚乙二醇偶联到多肽上，同时以氰基硼氢化钠作为还原剂，多肽N端氨基与聚乙二醇基团连接。其中“谷氨酸-色氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸”属于结构A自主装多肽单元，“聚乙二醇”属于结构B柔性臂单元。四臂聚乙二醇包含的季戊四醇结构组成多臂核心结构C。对交联产物进行纯化去除交联剂与未反应基团，获得十字形可自主装的医用止血封闭防黏连材料。
实施例三
第一步、合成多肽序列：精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸-精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸。其中“精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸”属于结构A自主装多肽单元，“组氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸-组氨酸”属于结构B柔性臂单元。
真核动物体内，广泛存在组氨酸标签受体，柔性臂结构有利于提高产品的组织粘附效果。
第二步、通过用含有偶氮苯基团的交联剂对两个半胱氨酸残基进行交联,两个半胱氨酸通过二硫键连接并形成具有4个功能臂的多臂核心结构C。对交联产物进行纯化去除交联剂与未反应基团。
第三步、控制光照的条件，使得偶氮苯基团可以实现反式到顺式的转变,最终形成十字形可自主装的医用止血封闭防黏连材料。

Claims (3)

1.一种医用止血封闭防黏连材料，其特征在于，所述材料由多臂核心(C)和z条功能臂(AnBm)构成；
所述功能臂(AnBm)通过化学键与多臂核心(C)结构相连；
所述功能臂(AnBm)数量为z，z值为3-36；
所述多臂核心(C)由四臂聚乙二醇、八臂聚乙二醇、含硅氢键的超支化聚合物或2个由硫键交联的半胱氨酸及其衍生物基团结构构成；
所述的每条功能臂(AnBm)由数量为n的自主装多肽单元(A)和数量为m的柔性材料单元(B)通过任意顺序连接而成；
所述功能臂(AnBm)通过化学键与多臂核心(C)结构相连，与多臂核心(C)共同组成的(AnBm)z-C型结构或(An)z-C结构，所述n为1-99，m为1-198。
2.根据权利要求1所述的医用止血封闭防黏连材料，其特征在于，所述自主装多肽单元为以下序列的一种或多种：精氨酸-丙氨酸-天东氨酸-丙氨酸、赖氨酸-缬氨酸、丙氨酸-苯丙氨酸-苏氨酸-半胱氨酸-组氨酸-半胱氨酸-精氨酸-精氨酸-丝氨酸-半胱氨酸-酪氨酸-丝氨酸-苏氨酸-谷氨酸-酪氨酸-丝氨酸-酪氨酸-甘氨酸-苏氨酸-半胱氨酸-苏氨酸-缬氨酸-甲硫氨酸-甘氨酸-异亮氨酸-天冬酰胺-组氨酸-精氨酸-苯丙氨酸-半胱氨酸-半胱氨酸-亮氨酸、苯丙氨酸-亮氨酸-甘氨酸-丙氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-亮氨酸-丝氨酸-组氨酸-亮氨酸-亮氨酸、精氨酸-亮氨酸-精氨酸-精氨酸-亮氨酸-精氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸、甘氨酸-亮氨酸-色氨酸-色氨酸-赖氨酸-丙氨酸-色氨酸-色氨酸-赖氨酸-丙氨酸-色氨酸-色氨酸-赖氨酸-丝氨酸-亮氨酸-色氨酸-色氨酸-精氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸-丙氨酸、苯丙氨酸-苯丙氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-苯丙氨酸、谷氨酸-丙氨酸-谷氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-谷氨酸-丙氨酸-谷氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸、精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-甘氨酸-甘氨酸-丙氨酸-丝氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸、精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-甘氨酸-脯氨酸-甘氨酸-甘氨酸-酪氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸-精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸、赖氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-色氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-色氨酸-苏氨酸-谷氨酸-色氨酸-丝氨酸-谷氨酰胺脯氨酸-赖氨酸-赖氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸-缬氨酸、赖氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-苏氨酸-谷氨酸-色氨酸-丝氨酸-谷氨酰胺脯氨酸-赖氨酸-赖氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸-缬氨酸、赖氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸-苏氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-苏氨酸-谷氨酸-色氨酸-脯氨酸-赖氨酸-赖氨酸-精氨酸-赖氨酸、甘氨酸-亮氨酸-色氨酸-精氨酸-丙氨酸-亮氨酸-色氨酸-精氨酸-亮氨酸-亮氨酸-精氨酸-丝氨酸-亮氨酸-色氨酸-精氨酸-亮氨酸-亮氨酸-色氨酸-精氨酸-丙氨酸、甘氨酸-亮氨酸-色氨酸-色氨酸-精氨酸-亮氨酸-色氨酸-色氨酸-精氨酸-亮氨酸-精氨酸-丝氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-精氨酸-亮氨酸-色氨酸-苯丙氨酸-精氨酸-丙氨酸、丙氨酸-丙氨酸-谷氨酸-丙氨酸-亮氨酸-亮氨酸-赖氨酸-丙氨酸-组氨酸-丙氨酸-谷氨酸-亮氨酸-亮氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-丙氨酸-甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸-半胱氨酸、丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-丙氨酸-赖氨酸、色氨酸-赖氨酸-色氨酸-谷氨酸-色氨酸-赖氨酸-色氨酸-谷氨酸-色氨酸、苯丙氨酸-赖氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸-苯丙氨酸-赖氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸、赖氨酸-色氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸、色氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-赖氨酸、谷氨酸-色氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-谷氨酸-缬氨酸；
所述柔性材料单元由数量为1-85个氨基酸组成的直链型肽链、聚乳酸、葡聚糖、直链聚乙二醇、直链脂肪、脂肪族烷基链或聚乙烯醇材料构成。
3.根据权利要求1所述的医用止血封闭防黏连材料，其特征在于，所述自主装多肽单元为权利要求2所述多肽序列的反向序列。
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