本发明涉及一种生物胶水，具体涉及一种具有高强粘附性能的可注射生物胶水。
背景技术：
外科手术的伤口缝合问题已经越来越受到人们的关注。传统的方式一般采用缝线缝合。但是缝线缝合会引入新的缝线伤口，拆线过程中会对伤口造成二次损伤，而且缝线容易造成感染。
所以目前人们开发了生物胶水来代替手术中的缝线。生物胶水一般分为两大类：天然类和合成类生物胶水。其中天然类生物胶水以纤维蛋白胶为代表，通常强度较弱，而且容易产生诸如艾滋病等血液疾病的交叉感染问题。合成胶水以氰基丙烯酸盐的衍生物为主，强度较高，但是生物相容性不好，降解产物有毒。
人们目前也在持续开发一些新的生物胶水，比如基于peg的双组分生物胶水(coseal和duraseal)，基于peg和壳聚糖的生物胶水。这些生物胶水有较强的粘附性能，而且生物相容性良好，但是这些生物胶水通常都为双组分生物胶水，使用时必须使用双联注射器，设备比较大，操作较为复杂，特别是对于某些深层次的组织粘连操作较为困难。同时这些胶水大多数采用化学作用相交联，在使用中如果发生开裂，导致化学键的不可逆破坏，这些胶水会失去其作用，通常都要被清除掉并涂覆新的生物胶水，极大的提升了操作时间和成本。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种具有高强粘附性能的可注射生物胶水及其制备方法与应用。
本发明所提供的可注射生物胶水由聚乙二醇衍生物与单宁酸经氢键相互作用形成；
所述聚乙二醇衍生物为聚乙二醇琥珀酰亚胺酯。
所述聚乙二醇衍生物可为式i、式ii、式iii和式iv中任一种：
各式中，n为2～10000之间的自然数，可为14～56、14、28或56；
基团r为式a或式b，式a和式b中，m表示氮原子、碳原子、氧原子、硫原子、磷原子或苯环，优选氧原子、氮原子或硫原子，连接于聚乙二醇端，z为0～5之间的整数，如0、2或3；
基团r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15和r16均独立地为氢原子、羟基、碳原子数为1～10的烷基(优选甲基)、芳基或磺酸基。
本发明所述聚乙二醇衍生物具体可为如下1)-8)中任一种：
1)如式i所示，其中，r为式a，式a中，z为2，m为氧原子，n为56，r1、r2、r3和r4均为氢原子；
2)如式ii所示，其中，r为式b，式b中，z为0～1，m为氧原子，n为56，r1、r2、r3和r4均为氢原子，r5、r6、r7和r8均为羟基；
3)如式ii所示，其中，r为式b，式b中，z为0，m为氧原子，n为56，r1、r2、r3和r4均为氢原子，r5、r6、r7和r8均为羟基；
4)如式ii所示，其中，r为式b，式b中，z为1，m为氧原子，n为56，r1、r2、r3和r4均为氢原子，r5、r6、r7和r8均为羟基；
5)如式iii所示，其中，r为式a，式a中，z为3，m为氮原子，n为28，r1、r2、r3和r4均为氢原子，r5、r6、r7和r8均为甲基，r9、r10、r11和r12均为苯环；
6)如式ⅳ所示，其中，r为式b，式b中，z为2～3，m为硫原子，n为14～16，r1、r3、r7和r10均为磺酸基，r2、r4、r5、r6、r8、r9、r11、r12、r13、r14、r15和r16均为氢原子；
7)如式ⅳ所示，其中，r为式b，式b中，z为2，m为硫原子，n为14，r1、r3、r7和r10均为磺酸基，r2、r4、r5、r6、r8、r9、r11、r12、r13、r14、r15和r16均为氢原子；
8)如式ⅳ所示，其中，r为式b，式b中，z为3，m为硫原子，n为16，r1、r3、r7和r10均为磺酸基，r2、r4、r5、r6、r8、r9、r11、r12、r13、r14、r15和r16均为氢原子。
所述的可注射生物胶水中，所述聚乙二醇衍生物与所述单宁酸的质量比可为1：0.001～1000，具体可为1：0.4～4、1：0.4～1、1：0.4～0.5、1：0.4、1：0.5、1：1或1：4。
本发明进一步提供了所述可注射生物胶水的制备方法，包括如下步骤：
(1)配制所述聚乙二醇衍生物的溶液1；
(2)配制所述单宁酸的溶液2；
(3)将所述溶液1和所述溶液2进行混合，经离心后所得沉淀即为所述生物胶水。
上述的制备方法中，步骤(1)中，所述溶液1中所述聚乙二醇衍生物的质量-体积浓度可为0.01～10000mg/ml，具体可为400～600mg/ml、400mg/ml、500mg/ml或600mg/ml；
所述溶液1的溶剂可为二次水、超纯水、生理盐水或ph为7.4的磷酸盐缓冲溶液。
上述的制备方法中，步骤(2)中，所述溶液2中所述单宁酸的质量-体积浓度可为0.01～10000mg/ml，具体可为400～600mg/ml、400mg/ml、500mg/ml或600mg/ml；
所述溶液1的溶剂为二次水、超纯水、生理盐水或ph为7.4的磷酸盐缓冲溶液。
上述的制备方法中，步骤(3)中，所述溶液1与所述溶液2的体积比可为1：0.001～1000，具体可为1：0.4～4、1：0.4～1、1：0.4～0.5、1：0.4、1：0.5、1：1或1：4；
所述离心的速率可为100～20000r/min，时间可为1～60min，如在3000r/min的条件下离心5min。
本发明具有高强粘附性能的可注射生物胶水在以下领域具有潜在的应用：
(1)手术伤口粘合；
(2)药物运载释放体系；
(3)医用内置物；
(4)医用内置物的表面涂层。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明采用peg衍生物和单宁酸两种fda批准的物质，有良好的生物相容性。
(2)peg衍生物和单宁酸两组物质经过物理作用(即氢键)相互作用，形成可注射的生物胶水。
(3)本发明生物胶水有较高的粘连能力。
(4)本发明生物胶水可以通过单管注射器使用，使用起来更加方便。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的生物胶水的粘连强度和纤维蛋白胶的对比示意图。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中粘附性能按照下述方法测量：
采用猪皮粘合拉伸的方法：采用注射器直接将生物胶水涂覆在两片猪皮上，涂覆面积为1cm×1cm，然后将涂覆位置重合在一起，用30牛顿的力按压30s后，采用万能拉力机测量两块猪皮分离开时的剪切强度，即为粘附强度。
实施例1、
称取两臂聚乙二醇琥珀酰亚胺5000mg(如式i所示，r为式a，z为2，m为氧原子，n值为56，r1、r2、r3和r4都为氢原子)溶于10mlph为7.4的pbs缓冲溶液中(质量-体积浓度为500mg/ml)，称取单宁酸5000mg溶于10mlph为7.4的pbs溶液中(质量-体积浓度为500mg/ml)，将上述两种溶液按照体积比为1：1(两臂聚乙二醇琥珀酰亚胺与单宁酸的质量比为1：1)混合后，采用3000r/min的速度离心5min后，倒掉上清液，所得沉淀即为本发明生物胶水。将生物胶水放入注射器中，留待下一步使用。
经测量，本实施例制备的生物胶水的粘附性能为249kpa，有较高的粘连能力，远远优于市售的纤维蛋白胶(15.2kpa)，如图1所示。
采用本实施例生物胶水将两块猪皮粘牢后，人为分开两块猪皮，然后再将两块猪皮合并在一起，2min后，重新测量粘附强度，粘附强度能够恢复到135kpa，仍然优于市售的纤维蛋白胶，表明本发明生物胶水具有重复多次粘连的能力，即便是使用过程中伤口由于外力重新开裂，也可以直接将伤口对合，一段时间后生物胶水将再次将伤口粘牢。
实施例2、
称取四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺4000mg(如式ii所示，r为式b，z为0，m为氧原子，n值为56，r1、r2、r3和r4为氢原子，r5、r6、r7和r8都为羟基)溶于10mlph为7.4的pbs缓冲溶液中(质量-体积浓度为400mg/ml)，称取单宁酸4000mg溶于10mlph为7.4的pbs溶液中(质量-体积浓度为400mg/ml)，将上述两种溶液按照体积比为2：1(四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺与单宁酸的质量比为2：1)混合后，采用3000r/min的速度离心5min后，倒掉上清液，所得沉淀即为本发明生物胶水。将生物胶水放入注射器中，留待下一步使用。
经测量，本实施例制备的生物胶水的粘附性能为265kpa，有较高的粘连能力，远远优于市售的纤维蛋白胶(15.2kpa)。
采用本实施例生物胶水将两块猪皮粘牢后，人为分开两块猪皮，然后再将两块猪皮合并在一起，2min后，重新测量粘附强度，粘附强度能够恢复到150pa，仍然优于市售的纤维蛋白胶，表明本发明生物胶水具有重复多次粘连的能力，即便是使用过程中伤口由于外力重新开裂，也可以直接将伤口对合，一段时间后生物胶水将再次将伤口粘牢。
实施例3、
称取六臂聚乙二醇琥珀酰亚胺4000mg(如式iii所示，r为式a，z为3，m为氮原子，n值为28，r1、r2、r3和r4均为氢原子，r5、r6、r7和r8均为甲基，r9、r10、r11和r12均为苯环)溶于10mlph为7.4的pbs缓冲溶液中(质量-体积浓度为400mg/ml)，称取单宁酸4000mg溶于10mlph为7.4的pbs溶液中(质量-体积浓度为400mg/ml)，将上述两种溶液按照体积比为1：4(六臂聚乙二醇琥珀酰亚胺与单宁酸的质量比为1：4)混合后，采用3000r/min的速度离心5min后，倒掉上清液，所得沉淀即为本发明生物胶水。将生物胶水放入注射器中，留待下一步使用。
经测量，本实施例制备的生物胶水的粘附性能为299kpa，有较高的粘连能力，远远优于市售的纤维蛋白胶(15.2kpa)。
采用本实施例生物胶水将两块猪皮粘牢后，人为分开两块猪皮，然后再将两块猪皮合并在一起，2min后，重新测量粘附强度，粘附强度能够恢复到170pa，仍然优于市售的纤维蛋白胶，表明本发明生物胶水具有重复多次粘连的能力，即便是使用过程中伤口由于外力重新开裂，也可以直接将伤口对合，一段时间后生物胶水将再次将伤口粘牢。
实施例4、
称取八臂聚乙二醇琥珀酰亚胺6000mg(如式ⅳ所示，r为式b，z值为2，m为硫原子，n值为14，r1、r3、r7和r10均为磺酸基，r2、r4、r5、r6、r8、r9、r11、r12、r13、r14、r15和r16均为氢原子)溶于10mlph为7.4的pbs缓冲溶液中(质量-体积浓度为600mg/ml)，称取单宁酸6000mg溶于10mlph为7.4的pbs溶液中(质量-体积浓度为600mg/ml)，将上述两种溶液按照体积比为7：3(八臂聚乙二醇琥珀酰亚胺与单宁酸的质量比为7：3)混合后，采用3000r/min的速度离心5min后，倒掉上清液，所得沉淀即为本发明生物胶水。将生物胶水放入注射器中，留待下一步使用。
经测量，本实施例制备的生物胶水的粘附性能为432kpa，有较高的粘连能力，远远优于市售的纤维蛋白胶(15.2kpa)。
采用本实施例生物胶水将两块猪皮粘牢后，人为分开两块猪皮，然后再将两块猪皮合并在一起，2min后，重新测量粘附强度，粘附强度能够恢复到245pa，仍然优于市售的纤维蛋白胶，表明本发明生物胶水具有重复多次粘连的能力，即便是使用过程中伤口由于外力重新开裂，也可以直接将伤口对合，一段时间后生物胶水将再次将伤口粘牢。
实施例5、
称取八臂聚乙二醇琥珀酰亚胺5000mg(如式ⅳ所示，r为式b，z值为3，m为硫原子，n值为16，r1、r3、r7和r10均为磺酸基，r2、r4、r5、r6、r8、r9、r11、r12、r13、r14、r15和r16均为氢原子)溶于10mlph为7.4的pbs缓冲溶液中(质量-体积浓度为500mg/ml)，称取单宁酸6000mg溶于10mlph为7.4的pbs溶液中(质量-体积浓度为600mg/ml)，将上述两种溶液按照体积比为7：3(八臂聚乙二醇琥珀酰亚胺与单宁酸的质量比为7：3)混合后，向其中加入紫杉醇药物200mg，采用3000r/min的速度离心5min后，倒掉上清液，所得沉淀即为本发明负载紫杉醇的生物胶水。将负载紫杉醇的生物胶水放入注射器中，可以注射到人体中，作为药物释放体系。
实施例6、
称取四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺4000mg(如式ii所示，r为式b，z为1，m为氧原子，n值为56，r1、r2、r3和r4为氢原子，r5、r6、r7和r8都为羟基)溶于10mlph为7.4的pbs缓冲溶液中(质量-体积浓度为400mg/ml)，称取单宁酸4000mg溶于10mlph为7.4的pbs溶液中(质量-体积浓度为400mg/ml)，将上述两种溶液按照体积比为2：1(四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺与单宁酸的质量比为2：1)混合后，采用3000r/min的速度离心5min后，倒掉上清液，所得沉淀即为本发明生物胶水。将生物胶水放入注射器中，留待下一步使用。
将生物胶水涂覆在用于骨修复的plga支架表面，增强plga支架与放入位置周围的粘附作用，证明本发明生物胶水可作为医用内置物的表面涂层。