本發(fā)明涉及傷口縫合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑的制備方法。

背景技術(shù)：

1、每年全球有數(shù)百萬人由于外傷或者手術(shù)形成的創(chuàng)傷而需要治療，創(chuàng)傷處主要包括皮膚、肌肉、內(nèi)臟器官等?？p合是最常見的處理方法，但其缺點是過程繁瑣，在縫合處易形成應(yīng)力集中，體內(nèi)殘留時間過長時會造成肉芽腫瘤，形成血栓而導(dǎo)致縫合失敗，易留疤痕以及拆線會帶來二次痛苦等。因此近幾十年來，國內(nèi)外的科研人員不斷致力于研發(fā)各種類型的生物粘合劑來取代縫合技術(shù)。但現(xiàn)存的醫(yī)用類生物粘合劑在機(jī)體的使用過程中存在著粘度低，生物安全性不足，感染風(fēng)險高，存在甲醛等有毒降解物對人體不利。因此人們開始將目光投向生物的粘附行為，以期通過仿生方法來尋找和研發(fā)一種新型的生物粘合劑。

2、殼聚糖作為一種天然生物大分子材料，具有優(yōu)異的抗菌性、無毒、良好的生物相容性和生物可降解性，同時具有獨特的生物活性和理化性質(zhì)，在紡織和印染、造紙和化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域開闊的應(yīng)用前景，引起人們的廣泛重視。

3、聚氨酯是一種具有優(yōu)秀力學(xué)性能的高分子材料，由于合成原料來源廣泛，產(chǎn)品形式多樣，聚氨酯在建筑、紡織、包裝、家具等眾多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具備良好的生物相容性的聚氨酯還以彈性體、泡沫、膠粘劑、水凝膠等多種形式得到應(yīng)用，是一種優(yōu)秀的醫(yī)用傷口縫合材料。

4、當(dāng)前關(guān)于殼聚糖在聚氨酯材料改性領(lǐng)域的研究相對較少。因此，申請人開發(fā)了殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑的制備方法，擬應(yīng)用于傷口縫合領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點，而提出的一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑及其制備方法，本發(fā)明提供的生物粘合劑具備良好的水下粘附性、力學(xué)性能、生物相容性和抗菌性，具有作為創(chuàng)面?zhèn)诳p合的應(yīng)用潛力。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑，包括

4、(a)兒茶酚接枝殼聚糖；

5、(b)光固化水性聚氨酯；

6、(c)光引發(fā)劑；

7、所述(a)組份、所述(b)組份與所述(c)組份的質(zhì)量比為50～67:200:1。

8、優(yōu)選的，所述兒茶酚接枝殼聚糖包括殼聚糖和3,4-二羥基苯甲醛，所述殼聚糖與3,4-二羥基苯甲醛的投料摩爾比為1：2。

9、優(yōu)選的，所述兒茶酚接枝殼聚糖具有以下結(jié)構(gòu)式：

10、

11、優(yōu)選的，所述光固化水性聚氨酯包括：

12、多元醇67～71％

13、二異氰酸酯18～20％

14、催化劑0.1～0.2％

15、小分子擴(kuò)鏈劑2.6～2.9％

16、封端劑7％～11％。

17、優(yōu)選的，所述多元醇為聚乙二醇，分子量范圍為1500～2000；所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯；所述催化劑為新癸酸鉍；所述小分子擴(kuò)鏈劑為異山梨醇；所述封端劑為丙烯酸羥乙酯。

18、優(yōu)選的，所述光引發(fā)劑為(±)-樟腦醌。

19、本發(fā)明還提供了一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑的制備方法，包括以下步驟：

20、s1、合成兒茶酚接枝殼聚糖：以殼聚糖和3,4-二羥基苯甲醛為主要原料，利用席夫堿反應(yīng)制備兒茶酚接枝改性的殼聚糖；

21、s2、合成光固化水性聚氨酯：以多元醇、二異氰酸酯、催化劑、小分子擴(kuò)鏈劑、封端劑為主要原料，制備碳碳雙鍵封端的光固化水性聚氨酯；

22、s3、將s1制備的兒茶酚接枝殼聚糖、s2制備的光固化水性聚氨酯和光引發(fā)劑混合，攪拌均勻后靜置消泡，制備可光固化的殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑。

23、優(yōu)選的，所述步驟s1中，所述兒茶酚接枝殼聚糖的制備方法包括以下步驟：將殼聚糖溶于醋酸溶液中，加入用蒸餾水和甲醇的混合溶液溶解的3,4-二羥基苯甲醛，隨后加入冰醋酸，在60℃油浴加熱下向反應(yīng)溶液中保持恒溫加熱和磁力攪拌反應(yīng)4h。

24、優(yōu)選的，所述殼聚糖粘度為100～200mpa.s，所述殼聚糖的脫乙酰度為95％以上。

25、優(yōu)選的，所述步驟s2中，所述的光固化水性聚氨酯的制備方法包括以下步驟：在反應(yīng)容器中進(jìn)行反應(yīng)，設(shè)置油浴溫度70℃，轉(zhuǎn)速400～450r/min，按配比依次加入真空除水后的多元醇、二異氰酸酯、催化劑進(jìn)行反應(yīng)1～2h；保持溫度和攪拌條件不變，加入用丙酮溶解的小分子擴(kuò)鏈劑反應(yīng)2～3h；保持溫度和攪拌條件不變，加入封端劑反應(yīng)2～3h，得到聚氨酯預(yù)聚體；將聚氨酯預(yù)聚體降溫至室溫，加入適量的超純水進(jìn)行高速攪拌分散，再經(jīng)過減壓蒸餾除去體系中殘留的丙酮，得到光固化水性聚氨酯。

26、優(yōu)選的，所述粘合劑固化成膜后，其顏色為黃色，吸水率為746％～822.1％，拉伸強(qiáng)度為0.49～0.60mpa，斷裂伸長率為60.38～423.93％，對豬皮的粘接強(qiáng)度為5.04～8.70kpa，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為100％。

27、本發(fā)明的殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑，采用反應(yīng)條件簡單、溫和的技術(shù)路線對殼聚糖進(jìn)行了兒茶酚的接枝改性，并且光固化水性聚氨酯合成原料種類簡單，反應(yīng)條件溫和，容易操作。

28、本發(fā)明制得的兒茶酚接枝光敏殼寡糖改性聚氨酯薄膜的吸水率為746％～822.1％，保證了對傷口滲出液的吸收能力；拉伸強(qiáng)度為0.49～0.60mpa，斷裂伸長率為60.38～423.93％，保證了在使用中不易破裂；對與人體皮膚相近的豬皮的粘接強(qiáng)度為5.04～8.7kpa，保證了對皮膚足夠的粘附能力；對金黃色葡萄球菌的抗菌率為100％，保證了對傷口提供一定的抗菌能力。

技術(shù)特征：

1.一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑，其特征在于：包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑，其特征在于，所述兒茶酚接枝殼聚糖包括殼聚糖和3,4-二羥基苯甲醛，所述殼聚糖與3,4-二羥基苯甲醛的投料摩爾比為1：2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑，其特征在于，所述兒茶酚接枝殼聚糖具有以下結(jié)構(gòu)式：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑，其特征在于，所述光固化水性聚氨酯包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑，其特征在于，所述多元醇為聚乙二醇，分子量范圍為1500～2000；所述二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯；所述催化劑為新癸酸鉍；所述小分子擴(kuò)鏈劑為異山梨醇；所述封端劑為丙烯酸羥乙酯。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑，其特征在于，所述光引發(fā)劑為(±)-樟腦醌。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s1中，所述兒茶酚接枝殼聚糖的制備方法包括以下步驟：將殼聚糖溶于醋酸溶液中，加入用蒸餾水和甲醇的混合溶液溶解的3,4-二羥基苯甲醛，隨后加入冰醋酸，在60℃油浴加熱下向反應(yīng)溶液中保持恒溫加熱和磁力攪拌反應(yīng)4h，其中所述殼聚糖粘度為100～200mpa.s，所述殼聚糖的脫乙酰度為95％以上。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中，所述的光固化水性聚氨酯的制備方法包括以下步驟：在反應(yīng)容器中進(jìn)行反應(yīng)，設(shè)置油浴溫度70℃，轉(zhuǎn)速400～450r/min，按配比依次加入真空除水后的多元醇、二異氰酸酯、催化劑進(jìn)行反應(yīng)1～2h；保持溫度和攪拌條件不變，加入用丙酮溶解的小分子擴(kuò)鏈劑反應(yīng)2～3h；保持溫度和攪拌條件不變，加入封端劑反應(yīng)2～3h，得到聚氨酯預(yù)聚體；將聚氨酯預(yù)聚體降溫至室溫，加入適量的超純水進(jìn)行高速攪拌分散，再經(jīng)過減壓蒸餾除去體系中殘留的丙酮，得到光固化水性聚氨酯。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑的制備方法，其特征在于，所述粘合劑固化成膜后，其顏色為黃色，吸水率為746％～822.1％，拉伸強(qiáng)度為0.49～0.60mpa，斷裂伸長率為60.38～423.93％，對豬皮的粘接強(qiáng)度為5.04～8.70kpa，對金黃色葡萄球菌的抗菌率為100％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑及其制備方法，本發(fā)明提供的組織粘合劑主要包括兒茶酚接枝殼聚糖和光固化水性聚氨酯兩個主要組成部分。首先利用席夫堿反應(yīng)將兒茶酚基團(tuán)接枝到殼聚糖上，制備得到改性殼聚糖，之后以多元醇、異氰酸酯、小分子擴(kuò)鏈劑和封端劑制備雙鍵封端的可光固化水性聚氨酯。然后將改性殼聚糖與光固化水性聚氨酯進(jìn)行共混，制得殼聚糖/聚氨酯生物組織粘合劑。制得的生物組織粘合劑具備良好的水下粘附性、優(yōu)異的生物相容性和可降解性，以及較高的光固化速率。本發(fā)明所提供的粘合劑在生物醫(yī)療領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：任秀娥,于佳成,黃奕強(qiáng),何海杰,陳建甫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠?？萍紝W(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26