基于聚苹果酸贻贝仿生粘合剂的制备及性质研究-文献详情-维普官网

文献检索

任意字段

文献信息

任意字段
主题词
篇关摘
篇名
关键词
摘要
作者
第一作者
作者单位
刊名
中图分类号
学科分类号
DOI
基金

智能检索

高级检索

检索历史

基于聚苹果酸贻贝仿生粘合剂的制备及性质研究认领

作者：

唐友红

学位授予单位：

空军军医大学

摘要：

医用粘合剂具有可有效止血、避免针刺对人体组织带来的二次伤害、使用方便、无需拆除等优点，渐渐成为了伤口愈合领域的生力军。纤维蛋白胶以及合成类的氰基丙烯酸酯粘合剂是两类广泛应用的组织粘合剂。纤维蛋白胶具有快速固化和生物降解性的优点，但粘附力和拉伸强度较差，并且可能会产生过敏反应等。氰基丙烯酸酯粘合剂具有粘附性强、对组织瞬时粘附和易于使用的优点，然而，降解缓慢可能导致机体的排异反应，交联瞬间会释放出大量热量以及降解产物的毒性限制了它的应用。此外，只有应用于干燥的手术环境，纤维蛋白胶和氰基丙烯酸酯才能发挥最佳效果，这大大限制了其在许多内脏器官手术中的湿润组织粘连和止血领域的应用。　　贻贝仿生粘合剂是目前粘合剂研究中的一个新热点。贻贝能够在水中粘附于各种非特异性的界面，其强粘附能力在于其足部分泌的粘附蛋白中存在一种叫L-3-(3,4-二羟基苯)丙氨酸（L-DOPA）的氨基酸。在氧化或碱性条件下，DOPA上的邻二羟基被氧化成邻醌，促使足部粘合蛋白发生交联反应，随后触发分子间交联，使蛋白质网络具有内聚力和体积弹性。氧化态的DOPA也能通过与生物表面上的亲核基团如-NH2,-SH,-OH和-COOH形成共价键，来提升它对生物表面的强粘附力。因此，将含邻苯二酚的物质结合到聚合物的结构中得到组织粘合材料的研究越来越受到青睐，然而，这些邻苯二酚聚合物的合成需要多步骤制备及纯化，尽管具有令人欣喜的组织粘附性质，但是目前已合成的贻贝启发粘合剂聚合物基本上是不可降解的，这很大程度地限制了它们在组织工程和药物传递等各种医疗领域中的潜在用途。聚苹果酸是以苹果酸为唯一单体，相互通过酯键连接而成的一种脂肪族聚酯，在人体内酶的作用下最终会降解为水和二氧化碳，不会产生蓄积毒性。聚苹果酸具有多个活性中心（悬挂羧基），可共价连接多个具有生物学功能的基团，是连接药物、功能基团的高效载体。本文受贻贝粘附机制的启发，以聚苹果酸作为高分子骨架，与多巴胺直接缩合连接，以期得到反应简单、生物相容性好、可降解的类贻贝粘附生物粘合剂。　　本课题参考实验室现有的PMLA合成工艺，分别以L-天冬氨酸、L-苹果酸为原料，内酯开环聚合法及一步缩聚合法合成两种不同构型的聚苹果酸β-PMLA，γ-PMLA，进而与多巴胺通过酰胺反应得到粘合剂β-PMLA-DA，γ-PMLA-DA。GPC（凝胶渗透色谱法）检测分子量，红外与核磁共振氢谱表征其结构。通过对反应条件的筛选与优化，PMLA多巴胺接枝率可达21.3%。　　通过搭接剪切实验测试PMLA-DA对四种不同基材（不锈钢、玻璃、PTFE（聚四氟乙烯）和猪皮）的粘合强度，结果表明β-PMLA-DA具有良好的非特异粘合性质，对不粘性材料聚四氟乙烯亦有较好的粘性，对猪皮的粘合强度是商用纤维蛋白胶的1.5倍。比较γ-PMLA-DA与β-PMLA-DA两种构型不同的粘合剂，β-PMLA-DA的多巴胺接枝率高于γ-PMLA-DA，粘合性能亦优于γ-PMLA-DA。细胞毒性实验与体内生物相容性测试表明PMLA-DA无细胞毒性，具有良好的生物相容性。　　受海洋生物贻贝的启发，本课题通过化学仿生的方式，合成基于聚苹果酸的生物粘合剂。该反应将多巴胺连接到聚苹果酸的活化羧基，得到的粘合剂不仅对多种基材具有良好的粘合能力，而且生物相容性好，降解性质佳。本研究为该粘合剂后续的工作打下了基础，对生物医用粘合剂、金属或无机材料粘接剂等产品的研发提供了实验依据。

摘要译文

关键词：

贻贝仿生粘合剂; 制备工艺; 聚苹果酸; 生物相容性

学位年度：

2020

学位类型：

硕士

学科专业：

药学;药物分析学

导师：

吴红

中图分类号：

R318.08[生物材料学]

学科分类号：

080501[材料学];080504[高分子材料];083104[生物材料与组织工程];083608[材料生物工程]