止血材料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物医学止血材料领域，特别涉及一种止血材料及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002]出血失控是导致诸多突发事故，如交通意外，台风、地震、海嘯、泥石流等自然灾害以及重大医疗手术中大出血致死或战伤死亡的主要原因，实现对创伤部位有效、快速的止血，可以大大提高伤者的救治几率，扭转危急的生命。因此，开发针对现场、院前以及手术中急救用的，快速、安全、有效的新型医用可吸收止血材料具有十分重要的意义。
[0003]随着科学技术的迅速发展，止血材料得到了长足的发展。目前国内市场上常见的止血材料主要有纤维蛋白胶、明胶海绵、胶原和壳聚糖等。然而，纤维蛋白胶虽有良好的粘合性，但由于其不能压迫止血，无法单独应用于大创面止血，此外因其源自动物和人体的血液，易致过敏和病毒感染；明胶海绵的多孔结构使得对血液有很强的吸收作用，并激活血小板，促进血栓形成，但其对内脏创伤部位的粘附性较差，且在体内降解吸收性较差，大大地增加了伤口部位感染的风险;壳聚糖虽具有一定的抑菌性和止血作用，但因止血效果有限而对较大出血部位止血效果不很理想。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供一种安全性高、粘附性好且有利于创伤组织愈合的止血材料及其制备方法和应用。
[0005]本发明提供一种止血材料，其包括可生物降解多肽、黏性加强剂和水，所述可生物降解多肽与黏性加强剂相互交联，所述可生物降解多肽的份数为2?100，所述黏性加强剂的份数为I?60，所述水的份数为840?997。
[0006]本发明还提供一种上述止血材料的制备方法，包括如下步骤:
[0007]使用含有保护基团的氨基酸和苯硼酸或苯硼酸频哪醇酯制备可生物降解多肽；
[0008]向含有可生物降解多肽的溶液中，加入黏性加强剂并混合均匀，得到止血材料。
[0009]本发明还提供一种上述止血材料在作为组织损伤修复医用止血材料中的应用。
[0010]本发明的止血材料，具有良好的生物相容性和可降解性，不依赖于机体的凝血机制，且具有优异的止血效果以及促进创伤组织的修复。
【具体实施方式】
[0011]本发明提供一种止血材料，其包括可生物降解多肽、黏性加强剂和水，所述多肽可自组装形成纳米纤维的微观结构，所述可生物降解多肽与黏性加强剂相互交联，所述可生物降解多肽的份数为2?100，所述黏性加强剂的份数为I?60，所述水的份数为840?997。例如:所述可生物降解多肽的质量百分数为0.2?10%，所述黏性加强剂的质量百分数为
0.1?6%，所述水的质量百分数为84?99.7%。
[0012]进一步的，所述黏性加强剂包括黏附蛋白和生物可兼容的金属离子中的一种或几种。
[0013]所述可生物降解多肽为生物体可自行降解可吸收并不会造成危害的多肽。其由离子自互补型多肽段、促细胞粘附多肽段和苯硼酸组成。
[0014]所述离子自互补型多肽段包括正电荷氨基酸、负电荷氨基酸和疏水性氨基酸，所述正电荷氨基酸、疏水性氨基酸和负电荷氨基酸交替连接。
[0015]进一步的，所述正电荷氨基酸包括但不限于精氨酸(Arg，R)、赖氨酸(Lys，K)和组氨酸(His，H)中的一种或几种。
[0016]进一步的，所述负电荷氨基酸包括但不限于谷氨酸(Glu，E)和天冬氨酸(Asp，D)中的一种或几种。
[0017]进一步的，所述疏水性氨基酸包括但不限于苯丙氨酸(Phe，F)、缬氨酸(Val，V)、亮氨酸(Leu，L)、异亮氨酸(116，1)和丙氨酸(41&^)中的一种或几种。
[0018]在具体实施例中，所述离子自互补型多肽段包括苯丙氨酸-赖氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸(FKFE)、苯丙氨酸-赖氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸(FKro)、苯丙氨酸-精氨酸-苯丙氨酸-谷氨酸(FRFE)、苯丙氨酸-精氨酸-苯丙氨酸-天冬氨酸(FRFD)、缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-谷氨酸(VKVE)、缬氨酸-赖氨酸-缬氨酸-天冬氨酸(VKVD)、亮氨酸-赖氨酸-亮氨酸-谷氨酸(LKLE)、亮氨酸-赖氨酸-亮氨酸-天冬氨酸(LKLD)、丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-谷氨酸(AKAE)、丙氨酸-赖氨酸-丙氨酸-天冬氨酸(AKAD)中的一种或几种。优选为2?5个同种或异种片段串联。
[0019]所述促细胞粘附多肽段包括精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)、酪氨酸-异亮氨酸-甘氨酸-丝氨酸-精氨酸(YIGSR)，异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸(IKVAV)、赖氨酸-谷氨酰胺-丙氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-缬氨酸(KQAGDV)、精氨酸-谷氨酸-天冬氨酸-缬氨酸(REDV)、脯氨酸-组氨酸-丝氨酸-精氨酸-天冬酰胺(PHSRN)、甘氨酸-苯丙氨酸-吡咯赖氨酸-甘氨酸-谷氨酸-精氨酸(GFOGER)、甘氨酸-脯氨酸-谷氨酰胺-甘氨酸-异亮氨酸-丙氨酸-甘氨酸-谷氨酰胺(GPQGIAGQ)中的一种或几种。
[0020]所述苯硼酸包括但不限于间氨基苯硼酸、间羧基苯硼酸、对氨基苯硼酸、对羧基苯硼酸中的一种或几种。例如3-氨基苯硼酸、4-氨基苯硼酸、3-羧基苯硼酸、4-羧基苯硼酸等中的一种。其中苯硼酸的羧基、氨基连接在离子自互补型多肽段的N端氨基酸上。
[0021]所述黏附蛋白包括贻贝足丝蛋白(mussel foot protein，Mfp)和贻贝粘附蛋白(mussel adhesive protein，MAP)中的一种或多种。
[0022]进一步的，所述黏附蛋白包括但不限于厚壳贻贝足丝蛋白(Mytilus coruscusfoot protein，Mcfp)、紫贻贝足蛋白(Mytilus edulis foot protein，Mefp)、翡翠贻贝足丝蛋白(Perna viridis foot protein，Pvfp)中的一种或多种。例如厚壳贻贝足丝蛋白I(Mytilus coruscus foot protein I，Mcfpl)、厚壳贻贝足丝蛋白2(Mcfp2)、厚壳贻贝足丝蛋白3 (Mcf p3)、厚壳贻贝足丝蛋白4(Mcf p4)、厚壳贻贝足丝蛋白5 (Mcf p5)、厚壳贻贝足丝蛋白6(Mcfp6)、紫贻贝 I类足蛋白(Mytilus edulis foot protein I，Mefpl)、紫贻贝2类足蛋白(Mefp2)、紫贻贝3类足蛋白(Mefp3)、紫贻贝4类足蛋白(Mefp4)、紫贻贝5类足蛋白(Mefp5)和紫贻贝6类足蛋白(Mefp6)中的一种或多种。优选为Mefpl、Mefp3、Mefp5、Mcfp3、Mcfp4、Mcfp5中的一种或多种。
[0023]所述生物可兼容的金属离子为生物体可吸收并不会造成危害的金属离子，包括与人体生物兼容性较好的I价、2价或3价金属离子，特别是钠离子(Na+)、钾离子(K+)、钙离子(Ca2+)、铁离子(Fe3+)和锌离子(Zn2+)中的一种或多种。
[0024]所述可生物降解多肽的质量百分比浓度为0.2%?10%，所述黏附蛋白的质量百分比浓度为0.1 %?6%，所述水的质量百分数为84?99.7%。
[0025]所述止血材料微观结构呈三维网络的纤维结构，所述纤维具有数十纳米至数十微米的直径以及数百微米以上的长度。
[0026]本发明的止血材料中的可生物降解多肽在生理盐水溶液(pH为7.0?7.4)、生理(pH为7.4)磷酸盐缓冲溶液中自发自组装形成纳米纤维，并进一步与黏附蛋白发生苯硼酸-邻二羟基的“点击化学”反应快速交联，形成纳米纤维的三维网络结构，该纤维网络可有效阻挡血液成分的渗出。并且可生物降解多肽中的离子自互补多肽段具有两性离子的特征，具有较好的抗生物分子粘附及抗菌作用。而促细胞粘附多肽段可以为细胞粘附提供作用位点，有利于特定细胞的粘附、增殖，促进伤口组织愈合、修复。
[0027]同时其黏附蛋白通过与创伤组织中的生物分子发生物理、化学作用起到快速黏合的作用，维持其稳固性和完整性，使得本发明的止血材料粘附性能良好。
[0028]生物可兼容的金属离子也能够与可生物降解多肽之间发生螯合作用，促发高分子交联形成网络结构，提高止血性能。进一步的，生物可兼容的金属离子也可以与黏附蛋白发生螯合作用，进行化学交联，形成互穿网络的结构，加强止血材料的稳定性和粘附性能。
[0029]本发明还提供一种上述止血材料的制备方法，包括如下步骤:
[0030]用含有保护基团的氨基酸和苯硼酸或其频哪醇酯制备可生物降解多肽，所述可生物降解多肽氮端至碳端依次为苯硼酸、离子自互补型多肽段、促细胞粘附多肽段。
[0031]向含有可生物降解多肽的溶液中，加入黏性加强剂并混合均匀，得到止血材料。
[0032]1.用含有保护基团的氨基酸和苯硼酸或其频哪醇酯制备可生物降解多肽，所述可生物降解多肽氮端至碳端依次为苯硼酸、离子自互补型多肽段、促细胞粘附多肽段。
[0033]所述制备可生物降解多肽包括如下步骤:采用固相多肽合成法，将所述可生物降解多肽碳端至氮端的含有保护基团的氨基酸和苯硼酸及其频哪醇酯依次连接在固相树脂上，加入加速剂、FMOC脱除剂和缩合剂，偶联循环至多肽链缩合完成，用切落剂将多肽从树脂上切割下来，得到多肽粗产品，将多肽粗产品分离纯化，得到可生物降解多肽。
[0034]所述苯硼酸或苯硼酸频哪醇酯包括但不限于间氨基苯