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Title:
BIODEGRADABLE MEDICAL ADHESIVE AND PREPARATION METHOD AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/064059
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a medical adhesive with good biodegradable performance capable of cross-linking and copolymerizing, comprising a mono-α-cyanoacrylate and a bis-α-cyanoacrylic acid diol ester monomer molecule. The olefinic bonds in the mono-α-cyanoacrylate structure are polymerized in the presence of infinitesimal anions to form a solid 3D type high polymer; the 3D type high polymer is provided with degradation sites on the web-like backbone chain, with clear degradation path and absorbable degradation products. The medical adhesive can be used for wound adhesive, large area wound hemostasia, and visceral and soft tissue wound closure. Furthermore, the medical adhesive also has the potential to be used as a tissue engineering material.

Inventors:
LIU KELIANG (CN)
XU LIANG (CN)
CAI DAZHEN (CN)
MENG QINGBIN (CN)
ZHANG QINGSONG (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/083787
Publication Date:
May 10, 2013
Filing Date:
October 31, 2012
Export Citation:
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Assignee:
INST PHARM & TOXICOLOGY AMMS (CN)
CHENGDU YIPING MEDICAL SCIENCE & TECHNOLOGY CO LTD (CN)
International Classes:
A61L24/06; C08F222/32; C08L35/04; C09J4/04; C09J135/04
Domestic Patent References:
WO2005000985A22005-01-06
Foreign References:
CN1272797A2000-11-08
US3940362A1976-02-24
US20050245966A12005-11-03
US3995641A1976-12-07
CN101180085A2008-05-14
US6010714A2000-01-04
US6512023B12003-01-28
CN1714107A2005-12-28
US5624669A1997-04-29
US5582834A1996-12-10
US5575997A1996-11-19
US6620846B12003-09-16
GB1048906A1966-11-23
US3142698A1964-07-28
US6699940B22004-03-02
US3975422A1976-08-17
US4012402A1977-03-15
US4041061A1977-08-09
CN87103468A1988-11-30
Other References:
LI JINGFENG; SUN XIPING: "Preparation and Application of a-Cyanoacrylate Adhesives", CHINESE JOURNAL OF COLLOID AND POLYMER, vol. 17, no. 3, 1999, pages 33 - 34
Attorney, Agent or Firm:
CCPIT PATENT AND TRADEMARK LAW OFFICE (CN)
中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求

1. 一种医用粘合剂, 其特征在于包含:

单 α -氰基丙烯酸酯和双 -氰基丙烯酸二醇酯,

其中,所述单 o -氛基丙烯酸酯结构如式 I所示:

式 I中,

( 1 ) X为氧原子或氮原子、 且1^选自

1-30个碳原子的直链和支链烷基、优选正丁基、正辛基、异丁基、 异辛基;

用酰氧基、 έ代烷基、 烷氧基、 1¾素原子、 氰基取代的 1-30个碳原 子的直链和支链烷烃;

1-30个碳原子的直链和支链链烯基;

1-30个碳原子的直链和支链链炔基;

环烷基、 芳烷基、 烷基芳基、 芳基,

( 2 ) X为氧原子、 且 X-R,为聚乙二醇单曱醚(mPEG )基, R1 可表示为(CH2CH20 ) nCH3, n可以为 1到 100的整数,优选 1到 50;

( 3 )X为氮原子、且 X-R1为氨基 PEG基, R1可表示为( CH2CH20 ) n CH2CH2NH2, n可以为 1到 100的整数, 优选 1到 50;

所述双 o -氰基丙烯酸二醇酯结构如式 II所示:

II 式 II中, X-R2-X表示引入两端 oc-氰基丙烯酰结构之间的分子片段, 其选自 小分子二醇类、 聚乙二醇(PEG) 、 氨基 PEG, 聚乳酸(PLA) 、 聚羟 基乙酸(PGA)、 乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA) 、 含聚羟基酸和聚二 醇类化合物的共聚物如 PLA-PEG-PLA 嵌段共聚物、 PGA-PEG-PGA 嵌段共聚物, 优选 PEG, 小分子二醇类;

X为氧原子或氮原子;

所述医用粘合剂中, 单 α-氰基丙烯酸酯: 双 ot-氡基丙烯酸二醇 酯的重量比为 1-9.9: 0.1-9; 优选单 (X-氰基丙烯酸酯: 双 α-氰基丙烯 酸二醇酯的重量比为 3~7: 3-7; 特別优选单 ot-氰基丙烯酸酯: 双 cx- 氰基丙烯酸二醇酯的重量比为 1: 1;

进一步地, 优选 α-氰基丙烯酸烷基酯选自 o -氰基丙烯酸正丁酯和 a-氰基丙烯酸正辛酯中的至少一种, 双 α-氰基丙烯酸二醇酯为双 ot-氰 基丙烯酸 PEG2000酯;

优选 α-氰基丙烯酸正丁酯和 /或 ot-氰基丙烯酸正辛酯: 双 c -氰基 丙烯酸 PEG2000酯的重量比为 3~7: 3-7;特别优选 α -氰基丙烯酸正丁 酯: 双 α-氰基丙烯酸 PEG2000酯的重量比为 1: 1;

任选地, 该医用粘合剂还含有药学可接受的辅料。

2. 权利要求 1的医用粘合剂, 其中

X-R2-X部分表示的中间片段原型为小分子二醇类时 (对应 X为氧 原子) , 可以是烃基二醇或取代烃基二醇, 其中的 R2为 1-30个碳原子 的直链和支链烃基; 用酰氧基、 ¾代烷基、 烷氧基、 卤素原子、 氰基等 取代的 1-30个碳原子的直链和支链烃; 1-30个碳原子的直链和支链链 烯基; 1-30个碳原子的直链和支链链炔基; 环烷基、 芳烷基、 烷基芳基 和芳基;

X-R2-X优选为乙二醇、 丁二醇或辛二醇。

3. 权利要求 1的医用粘合剂, X-R2-X部分表示的中间片段原型为 为聚乙二醇 (对应 X为氧原子) 、 氨基聚乙二醇 (对应 X为氮原子) 类时, 其 部分结构通式为:

III

其中, p可以为 0到 100的整数, 优选 5到 50。

4, 权利要求 1的医用粘合剂, X-R2-X部分表示的中间片段原型 为聚乳酸、 聚羟基乙酸、 乳酸-羟基乙酸共聚物时, 其 部分结构通 式为: 其中, Rx可以在链中任意为 -H或 -CH3而不受重复表示的结构单元 限制,

当 Rx全为 -H时, 片段为聚羟基乙酸,

当 Rx全为 -CH3时, 片段为聚乳酸,

当 Rx既有 -H, 也有 -CH3时, 片段为乳酸 -羟基乙酸共聚物; q可以为从 0到 100的整数, 优选 5到 50;

R3为连接臂, 其选自氨基戊醇、 氨基己醇的氨基醇类分子, 乙二 醇, 丁二醇或 PEG。

5. 权利要求 1的医用粘合剂, X-R2-X部分表示的中间片段原型为 聚羟基酸和聚二醇类化合物的嵌段共聚物时, 其 R2部分结构通式为: 其中, Rx可以在链中任意为 -H或 -CH3而不受重复表示的单元限制; m可以从 0到 50, 优选 1到 10; n可以从 1到 100, 优选 1到 10; 其 中聚乙二醇片段(^ )部分, 可采用类似的二醇或其聚合物聚醚进 行替换, 包括但不限于丙二醇, 丁二醇, 硅二醇, 聚丙二醇, 聚二甲基 硅醚, 还可采用类似的二胺或其聚合物聚胺进行替换, 包括但不限于乙 二胺, 丙二胺等, 其两端以酰胺键连接。

6. 权利要求 1的医用粘合剂, 其中单 α-氰基丙烯酸酯和双 ex-氰 基丙烯酸二醇酯的重量比配方选自下列配方:

1) 双 α-氰基丙烯酸 PEG2000酯: ct-氣基丙烯酸正丁酯 1: 1

2) 双 α-氛基丙烯酸 PEG2000酯: ct-氰基丙晞酸正丁酯 1: 5

3) 双 a-氛基丙烯酸 PEG2000酯 ct-氣基丙烯酸正丁酯 9.1: 90.9

4) 双 cc- 基丙烯酸 PEG2000酯: o -氡基丙烯酸正辛酯 1: 1

5) 双 α-氰基丙烯酸 PEG2000酯: ot-氡基丙晞酸正辛酯 1: 5

6) 双 ot-氛基丙烯酸 PEG2000酯: 基丙烯酸正辛酯 9.1: 90.9

7) 双 ot-氰基丙埽酸丁二醇酯 o -氣基丙烯酸正丁酯 1: 5

8) 双 ot-氣基丙烯酸辛二醇酯 : α- 基丙烯酸正丁酯 1: 5

9) 双 α-氣基丙烯酸丁二醇酯 α-氰基丙烯酸正辛酯 1: 5

10) 双 a-氰基丙烯酸辛二醇酯: c -氰基丙烯酸正辛酯 1: 5

11) 双 α-·½丙烯酸( PLA-PEG-PLA )酯: o - L基丙烯酸正辛酯 1: 1

12) 双 cc-氛基丙烯酸一缩二乙二醇酯: ot-氛基丙烯酸正丁酯 1: 1

13) 双 α-氛基丙烯酸三缩四乙二醇酯: oc-氣基丙烯酸正辛酯 1: 1

14) 双 o -氰基丙烯酸 PEG600酯: α-氣基丙烯酸正丁酯 1: 1

15) 双 ot- ^基丙烯酸 PEG1000酯: oc-氰基丙烯酸正辛酯 1: 1

16) 双 ot- 基丙烯酸 PEG酯: α- 基丙烯酸正辛酯 1: 1或

17) 双 α- ^基丙烯酸 PEG2000酯: α-氣基丙烯酸正丁酯 5: 1。

7.权利要求 1 的医用粘合剂, 其中单 α-氰基丙浠酸酯是 α-氰基丙 烯酸正丁酯; 双 α-氰基丙烯酸二醇酯是双 α-氰基丙烯酸 PEG2000酯; ct-氡基丙烯酸正丁酯: 双 oc-氰基丙烯酸 PEG2000酯的重量比为 1: 1。

8. 权利要求 1-8任一项所述的医用粘合剂, 任选的还包含有一种 或多种佐剂, 所述佐剂选自增稠剂, 稳定剂, 引发交联的热和 /或光引发 剂和加速剂, 着色剂, 增塑剂, 防腐剂, 散热剂, 生物相容剂, 纤维增 强材料, 进一步任选地, 还包括一种或多种生物制剂或治疗剂, 其中增塑剂选自聚乙二醇酯、封端的聚酯、硬脂酸丁酯、月桂酸、 戊二酸二辛酯、 甘油三酯、 乙二酸二辛酯、 磷酸三乙酯、 乙酰基三丁 基柠檬酸酯中的至少一种;

增稠剂选自聚氰基丙烯酸酯、 聚乳酸、 聚乙醇酸、 聚己内酯、 聚 丙烯酸烷基酯、 聚异丁烯酸烷基酯中的至少一种;

防腐剂选自山梨酸钾、苯曱酸钠、山梨酸、氯曱酚中的至少一种; 散热剂包括能与单体互溶的液体, 可在聚合期间蒸发, 从组合物 中释放热量;

纤维增强材料选自天然橡胶或合成橡胶; 稳定剂包括阴离子稳定剂和自由基稳定剂, 阴离子稳定剂选自偏 磷酸、 马来酸、 马来酸酐、 烷基磺酸、 五氧化二磷、 氯化铁(ΠΙ)、 氧 化锑、 2 , 4, 6 -三硝基苯酚、 硫醇、 烷基碗酰、 烷基砜、 烷基亚砜、 亚硫酸烷基酯、 磺内酯、 二氧化硫和三氧化硫中的至少一种; 自由基 稳定剂选自对苯二酚、 邻苯二酚及其衍生物中的至少一种;

着色剂选自染料、 颜料, 其包括 PGA微原纤, 胶原微原纤, 纤维 素微原纤和烯属微原纤中的至少一种; 生物制剂或治疗剂选自消炎止痛药、 镇静药、 局部麻醉药、 非甾 体抗炎药、 抗过敏药、 抗溃疡药、 抗生素、 抗菌药、 抗病毒药、 抗真 菌药、 免疫抑制剂、 自然衍生蛋白或基因工程蛋白、 多糖、 糖蛋白或 酯蛋白、 寡核苷酸、 多肽药物、 抗体、 抗原、 化疗药物、 促凝血剂和 止血剂, 如凝血酶原、 凝血酶、 纤维蛋白原、 纤维蛋白、 粘连蛋白、 凝血因子、 组织因子、 胶原蛋白、 明胶、 加压素、 纤溶酶原激活物抑 制剂、 血小板活化剂和具有止血活性的合成肽中的至少一种;

生物相容剂是亚硫酸氢钠; 聚合物引发剂或促进剂选自具有亲核官能团的分子, 有机的或无 机的或其混合物中的至少一种。

9.权利要求 1-8任一项所述的医用粘合剂的制备方法,包括步棘: 将单 CX -氰基丙紼酸酯和双 CX -氰基丙烯酸二醇酯以合适的重量比均 匀混合;

任选地,在混合前包括除菌的步骤,所述的除菌的方式为过滤除菌、 压热灭菌器除菌或放射消毒灭菌, 优选的除菌方式为过滤除菌, 优选 将单 ct -氰基丙烯酸酯单体用孔径合适的有机系微孔滤膜过滤除菌,进一 步优选的滤膜是孔径为 0.22 um的有机系微孔滤膜;

任选地, 如下进行均勾混合: 将单 α -氰基丙烯酸酯和双 ot -氰基丙 烯酸二醇酯,和佐刑 (如果有的话) , 按顺序依次加入容器, 物理搅拌 或快速震荡,任选地以不超过 80。C的温度辅助外部加热促进溶解, 至互 溶并混合均匀, 整体呈透明液态, 即得到医用粘合剂。

10. 权利要求 1-8任一项所述的医用粘合剂的保存方法, 将所述的 医用粘合剂置于低温 (4 °C或更低) 环境中并隔绝湿气保存。

11. 权利要求 1-8任一项所述的医用粘合剂的使用方法, 通过涂 抹、 喷洒、 滴入方式将所述医用粘合剂与需要处理的伤口部位接触。

12. 权利要求 1-8任一项所述的医用粘合剂用于制备用于伤口粘 合、 止血、 内脏及软组织伤口闭合、 覆盖、 堵漏、 硬组织固定的医疗 用品的用途, 以及用于制备组织工程材料的用途 β

13. 一种医用粘合剂聚合物, 所述聚合物通过权利要求 1-8任一 项所述的医用粘合剂在阴离子作用下发生交联共聚而获得, 优选地, 所述的微量阴离子条件为血液、 体液、 组织、 皮肤的 -0Η、 -ΝΗ2 ο

Description:
一种可生物降解的医用粘合剂及其制备方法和 用途 技术领域

本发明涉及一种医用粘合剂, 特别是涉及一种可生物降解的医用 粘合剂。 该医用粘合剂是可生物降解的, 降解产物无毒可吸收, 可用 于皮肤伤口粘合, 组织粘合, 创伤止血等。 背景技术

医用粘合剂 (医用胶) 的出现, 改变了传统医学上仅依靠针线缝 合伤口的概念, 通过粘接的方式, 来替代或辅助针线缝合, 既具有操 作简单, 对伤口不造成二次损伤的优点, 还具有可应用或辅助应用于 如肝脏、胰等手术针线较难缝合的软组织、内 脏、骨骼等部位的优势。 此外, 对于大面积浅表性出血、 擦伤、 烧伤、 战场损伤、 野外损伤、 肠漏等, 这类医用粘合剂还可以通过覆盖性止血的方式 , 在伤口形成 保护性薄膜, 从而达到止血和隔离外界感染的目的。

a-氰基丙烯酸烷基酯是应用最为广泛的一类医 胶。 其结构中 α 碳原子上结合氰基、 酯基, 所以双键电子云密度非常低, 具有很强的 吸电性, 在极微量的阴离子 (生物组织表面具有的氨基、 羟基, 微量 的弱碱基性物质如水气等)介导下就能产生瞬 时的分子间聚合。 通常 单体状态为液态, 使用时通过喷洒或者涂抹的方式, 接触到人体组织 后, 迅速发生聚合(小于 30秒)而固化, 引起所期望的粘合或密封强 度, 1959年上市了第一个氰基丙烯酸酯类胶粘剂 Ea s tman91 0 ( a-氰基 丙埽酸曱酯) , 用于粘合皮肤和止血。 随后各国合成了大量氰基丙烯 酸酯类胶粘剂, 例如美国的 AU-CRYLATE (主要成分为 α-氰基丙浠酸 正 /异丁酯) , 德国的 HI STOACRYL BLUE (主要成分为 α-氰基丙烯酸 正丁酯) 。

中国自 1962 年起开始研究和生产医用胶, 主要品种包括福爱乐 ( α-氰基丙烯酸正丁 /正辛酯) , α-氰基丙烯酸丁酯、 异丁酯、 正辛 酯等。 这些商业化产品, 在临床上得到了极大的应用, 但是, 仍然有 一些缺点。 例如聚合物柔韧性较差, 胶体较硬, 不利于在组织、 皮肤等 柔软器官的使用; 降解性能差, 由于单 0 -氰基丙烯酸酯聚合得到线型高 聚物, 其线型主链由碳碳双键聚合而成, 碳碳键能级较高, 难以断裂, 因此这类高聚物降解非常緩慢, 长时间在伤口部位的存在会导致异物反 应, 有可能造成新的炎症反应, 甚至阻碍伤口进一步愈合, 减少了他们 作为外科粘合剂 /密封剂的实用价值。

一些专利报道了对酯链部分的修饰, 包括在此结构部分引入更多的 酯键位点, 使其加快侧链降解等。 Kronenthal等的美国专利第 3995641 号公开了氰基丙浠酸烷氧羰基烷基酯粘合剂, 可在哺乳动物组织中形成 可吸收性聚合物。中国专利 CN101180085A公开了侧链结构中含有多个 酯键和间隔基团的氰基丙烯酸酯结构以加速降 解。

虽然这些工作对侧链的修饰加速了侧链酯的降 解, 但实际上这类降 解方式都是聚合物侧链的降解, 高聚物的线型碳碳主链, 仍然难以降解 吸收。 因此, 仍然需要发展聚合物主链具有更佳生物降解性 能并且生物 相容性良好的医用粘合剂。 发明内容

本发明涉及一类能发生交联共聚并具有良好生 物降解性能的医用 粘合剂, 其降解性能较现有氰基丙烯酸酯类商品有大幅 提高。

具体说来, 这类交联可生物降解的医用粘合剂是多组分混 合物, 其聚合物基体成分为双组分或者更多组分,即 至少含有一种单 o -氰基 丙烯酸酯, 以及一种双 α -氰基丙烯酸二醇酯。 其聚合物基体的配方可 以描述为: 一种医用粘合剂, 其特征在于包含: 单 α -氰基丙烯酸酯和 双 oc -氰基丙烯酸二醇酯, 所述医用粘合剂中, 单 oc -氰基丙烯酸酯: 双 oc -氰基丙烯酸二醇酯的重量比为 1-9.9 : 0.1-9; 优选单 α -氰基丙烯 酸酯:双 oc -氰基丙烯酸二醇酯的重量比为 3~7: 3-7; 特别优选单 α - 氰基丙烯酸酯: 双 α -氰基丙烯酸二醇酯的重量比为 1: 1;

进一步地, 优选 oc -氰基丙烯酸烷基酯选自 α -氰基丙烯酸正丁酯和 -氰基丙烯酸正辛酯中的至少一种, 双 α -氰基丙烯酸二醇酯为双 α -氰 基丙烯酸 PEG2000酯,

优选 cc -氰基丙烯酸正丁酯和 /或 α -氰基丙烯酸正辛酯: 双 o -氰基 丙烯酸 PEG2000酯的重量比为 3~7: 3〜7;特别优选 α -氣基丙烯酸正丁 酯: 双 α -氰基丙烯酸 PEG2000酯的重量比为 1: 1 ;

任选地, 该医用粘合剂还含有药学可接受的辅料。

其中, 单 ot -氰基丙烯酸酯, 结构可用式 I表示:

R,部分结构可以但不限制为: 1-30个碳原子的直链和支链烷基如 乙基、 正丁基、 正辛基、 异丁基、 异辛基; 用酰氧基、 ¾代烷基、 烷 氧基、 卤素原子、 氟基等取代的 1-30个碳原子的直链和支链烷烃; 1-30 个碳原子的直链和支链链烯基; 1-30个碳原子的直链和支链链炔基; 环 烷基、 芳烷基、 烷基芳基、 芳基。 优选正丁基、 正辛基、 异丁基、 异 辛基。 X可以为氧原子,也可以为氮原子。 可以表示乙二醇基, 聚乙二醇 (PEG )基, 聚乙二醇单甲醚 (mPEG ) 基, 氨基 PEG基 等。

双 ot -氰基丙烯酸二醇酯分子, 结构可用式 II表示:

II

X-R 2 -X表示引入两端 ot - 基丙烯酰结构之间的中间分子片段, 其 分子原型选择既具有良好的生物相容性,又可 体内降解,且在生物医药、 食品等领域广泛应用的分子结构, 可以但不限制为, 小分子二醇类、 聚 乙二醇(PEG ) 、 氨基 PEG, 聚乳酸(PLA ) 、 聚羟基乙酸(PGA ) 、 乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA )、 含聚羟基酸和聚二醇类化合物的共聚 物如 PLA-PEG-PLA嵌段共聚物、 PGA-PEG-PGA嵌段共聚物等,优选 PEG , 小分子二醇类。

X可以为氧原子, 也可以为氮原子。

X-R 2 - 部分表示的中间片段原型为小分子二醇类时 (对应 X为氧 原子), 可以是烃基二醇或取代烃基二醇, 其 R 2 部分可以但不限制为, 1-30个碳原子的直链和支链烃基; 用酰氧基、 卤代烷基、 烷氧基、 卤素 原子、 氰基等取代的 1-30个碳原子的直链和支链烃烃; 1-30个碳原子 的直链和支链链烯基; 1-30个碳原子的直链和支链链块基; 环烷基、 芳 烷基、 烷基芳基和芳基。 X-R 2 -X表示的中间片段原型优选乙二醇、 丁 二醇、 辛二醇。

X-R 2 -X部分表示的中间片段原型为为聚乙二醇 对应 X为氧原子)、 氨基聚乙二醇(对应 X为氮原子) 类时, 其 R 2 部分结构通式如式 III 所示:

III 其中, p可以为 0到 100的整数, 优选 5到 50。

X-R 2 -X部分表示的中间片段原型为为聚乳酸(P LA ) 、 聚羟基乙 酸(PGA ) 、 乳酸-羟基乙酸共聚物 (PLGA ) 时, 其 R 2 部分结构通式 如式 IV所示:

其中, Rx可以在链中任意为 -H或 -CH 3 而不受重复表示的结构单元 限制, 当 Rx为 -H时, 片段为 PGA, 当 Rx为 - CH 3 时, 片段为 PLA, 当 Rx既有 -H, 也有 -CH 3 时, 片段为 PLGA; q可以为从 0到 100的整 数, 优选 5到 50; R 3 为连接臂, 包括但不限制于, 氨基戊醇、 氨基己 醇等氨基醇类分子, 乙二醇, 丁二醇, PEG等。 X-R 2 -X 部分表示的中间片段原型为为聚羟基酸和聚二 醇类化合物 的嵌段共聚物时, 其 R 2 部分结构通式如式 V所示:

V

其中, Rx可以在链中任意为 -H或 -CH 3 而不受重复表示的单元限制; m可以从 0到 50, 优选 1到 10; n可以从 1到 100, 优选 1到 10; 其 中聚乙二醇(PEG) 片段('「 、 0 t)部分, 可釆用类似的二醇或其聚合 物 (聚醚)进行替换, 包括但不限于丙二醇, 丁二醇, 硅二醇, 聚丙二 醇, 聚二曱基硅醚等, 还可采用类似的二胺或其聚合物 (聚胺)进行替 换, 包括但不限于乙二胺, 丙二胺等, 其两端以酰胺键连接。

本发明所述的医用粘合剂, 其中单 α-氰基丙烯酸酯是 a-氦基丙烯 酸正丁酯; 双 α-氰基丙烯酸二醇酯是双 α-氰基丙烯酸 PEG2000酯; o -氰基丙烯酸正丁酯:双 ct-氰基丙烯酸 PEG2000酯的重量比为 1: 1。

本发明所述的医用粘合剂, 其重量比配方选自下列配方:

1 双 α-氛基丙烯酸(PEG2000) 酯: α- 基丙烯酸正丁酯 1: 1

2 双 oc-氛基丙烯酸 PEG2000酯: ot-氰基丙烯酸正丁酯 1: 5

3 双 c -H基丙烯酸 PEG2000酯: α-氰基丙烯酸正丁酯 9.1: 90.9

4 双 oc-氛基丙烯酸 PEG2000酯: ot-氛基丙烯酸正辛酯 1: 1

5 双 ot-k基丙烯酸 PEG2000酯: α- Ι基丙烯酸正辛酯 1: 5

6 双 ex- 基丙烯酸 PEG2000酯: oc-氰基丙烯酸正辛酯 9.1: 90.9

7 双 ct-氰基丙烯酸丁二醇酯: ct-氣基丙烯酸正丁酯 1: 5

8 双 α- L基丙烯酸辛二醇酯 : o - l基丙烯酸正丁酯 1: 5

9 双 ct-氣基丙浠酸丁二醇酯: a-氰基丙烯酸正辛酯 1: 5

10 双 a-氣基丙烯酸辛二醇酯: oc - I基丙烯酸正辛酯 1: 5

11 双 ct-氣基丙烯酸( PLA-PEG-PLA )酯: a-氛基丙烯酸正辛酯 1: 1 12 双 ot-氛基丙烯酸一缩二乙二醇酯: ot-氰基丙烯酸正丁酯 1: 1

13 双 ot-耆 L基丙烯酸三缩四乙二醇酯: c -賓 L基丙烯酸正辛酯 1: 1

14 双 a- 基丙烯酸 PEG600酯: a-氣基丙烯酸正丁酯 1: 1

15 双 a-氛基丙烯酸 PEG1000酯: a -氣基丙烯酸正辛酯 1: 1

16 双 a-氣基丙烯酸 PEG4000酯: a- L基丙烯酸正辛酯 1: 1 17 双 ot -氰基丙烯酸 PEC2000酯: 基丙烯酸正丁酯 5: 1 本发明的医用粘合剂,还可包括但不限于一种 或多种佐剂的组合, 如增稠剂,稳定剂,可引发交联的热和 /或光引发剂和加速剂,着色剂, 增塑剂, 防腐剂, 散热剂, 生物相容剂, 纤维增强材料。 此外, 该医 用粘合剂还可根据需要, 包括一种或多种治疗剂或生物用剂等。 中国 专利 CN101180085A描述了这些佐剂的种类, 通过引用结合到本文。

增塑剂能赋予单体形成的聚合物的柔软性。增 塑剂应不包含水分, 不显著影响单体稳定性或聚合。 合适的增塑剂实例包括但不限于聚乙 二醇酯、 封端的聚酯、 硬脂酸丁酯、 月桂酸、 戊二酸二辛酯、 甘油三 酯、 乙二酸二辛酯、 磷酸三乙酯、 乙酰基三丁基柠檬酸酯等。

增稠剂增加伸长率和韧性, 包括但不限制于聚氰基丙烯酸酯、 聚 乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚丙烯酸烷基酯 、聚异丁烯酸烷基酯等。

防腐剂包括但不限制于那些常规使用但不会引 发单体聚合的防腐 剂, 例如山梨酸钾、 苯甲酸钠、 山梨酸、 氯曱酚等。 散热剂包括能与单体互溶的液体, 可在聚合期间蒸发, 从组合物 中释放热量, 美国专利 6010714公布了合适的散热剂, 例如乙醚, 丙 酮, 戊烷等, 该专利的全部公开内容通过引用结合到本文。

纤维增强材料包括但不限制于天然橡胶或合成 橡胶, 以增强该组 合物耐冲击性, 例如苯乙烯、 丙烯腈等。

稳定剂包括阴离子稳定剂和自由基稳定剂, 前者有偏磷酸、 马来 酸、 马来酸酐、 烷基磺酸、 五氧化二磷、 氯化铁(ΙΠ)、 氧化锑、 2, 4 , 6 -三硝基苯酚、硫醇、烷基硫酰、烷基砜、烷 亚砜、亚硫酸烷基酯、 磺内酯、 二氧化硫和三氧化硫等。 后者有对苯二酚、 邻苯二酚及上述 化合物的衍生物。 稳定剂的目的在于抑制单体在储存期的聚合, 稳定 剂的存在应不对组合物在使用时, 以及其吸收产生不良影响。 美国专 利 6512023中公开了合适的稳定剂, 该专利的全部公开内容通过引用 结合到本文中。 着色剂如染料、 颜料等。 实例可包括 PGA微原纤, 胶原微原纤, 纤维素微原纤和烯属微原紆等。专利 CN1714107A公开了一种可随着氰 基丙烯酸酯固化而变色的染料, 如溴甲酚绿、 曱基黄、 甲基红、 五曱 氧基红等, 通过引用结合到本专利中。

在本发明提及的医用粘合剂中, 可任选包括一种或多种生物制剂 或治疗剂。 这些生物制剂 /治疗剂包括但不限于消炎止痛药; 镇静药; 局部麻醉药; 非甾体抗炎药; 抗过敏药; 抗溃疡药; 抗生素; 抗菌药; 抗病毒药; 抗真菌药; 免疫抑制剂; 自然衍生蛋白或基因工程蛋白; 多糖; 糖蛋白或酯蛋白; 寡核苷酸; 多肽药物; 抗体; 抗原; 化疗药 物; 促凝血剂和止血剂, 如凝血酶原、 凝血酶、 纤维蛋白原、 纤维蛋 白、 粘连蛋白、 凝血因子、 组织因子、 胶原蛋白、 明胶、 加压素、 纤 溶酶原激活物抑制剂、 血小板活化剂和具有止血活性的合成肽。

生物相容剂也指甲醛减浓剂或甲醛清除剂, 可以减轻聚合物原位 生物降解时曱醛作为副产物释放的情况。 包括但不限于如亚硫酸氢钠 等。 美国专利 6010714, 5624669 , 5582834 , 5575997 公开的降低甲 醛水平的化合物和组合物的内容通过引用结合 到本文中。

引发剂或加速剂包括但不限制于: 具有亲核官能团的分子, 有机 的或无机的或其混合物, 如含氨基、 季胺、 羟基、硫醇、 含磷化合物。 其他如 ¾HC03, Na2C03, 磷酸钠, 在美国专利第 6620846B1中描述了 合适的引发剂和促进剂, 其内容通过引用而整体结合到本文中。

可在单体组合物之前将引发剂或加速剂施用于 组织, 或当单体组 合物施用于组织时, 将引发剂或加速剂施用于单体组合物。

本发明提供的这类医用粘合剂, 常温呈固态, 在微量阴离子 (血 液、 体液、 组织、 皮肤的 -0H、 -NH2 ) 作用下, 可迅速发生交联共聚, 固化成高分子膜, 同时将相接触的组织粘合在一起, 其强度大于伤口 的张力。 固化的膜起到覆盖性止血的作用, 又可避免进一步的细菌感 染, 加速愈合。 考虑到本发明提供的这类医用胶所具有的良好 降解速 率。 因而, 指出本发明的这类组合医用粘合剂, 可用于伤口粘合, 大 面积创伤止血,以及内脏及软组织伤口闭合等 ,适用于人体内外科手术, 例如: 心胸、 泌尿外、 神经外、 肿瘤、 普外肝胆胰胃肠、 骨外、 口腔、 耳鼻喉等手术中用于止血、 粘合、 覆盖、 堵漏、 硬组织固定等。

此外,这类(X -氰基丙烯酸酯分子组合物,也可用于开发组 工程 材料。组织工程支架材料的目的是为构建组织 细胞提供一个三维支架, 有利于细胞的粘附、 增殖乃至分化, 为细胞生长提供合适的外环境, 其需要满足的条件包括.' 良好的生物相容性, 无明显的毒性、 炎症反 应和免疫排斥; 可降解性及合适的降解速率; 合适的孔尺寸、 高的孔 隙率和相连通的孔形态; 与植入部位组织的力学性能相匹配的结构强 度; 便于加工成理想的二维或三维结构等。本发明 涉及的这类 c -氰基 丙烯酸酯粘合剂, 恰恰可具有良好生物相容性, 力学特性, 性能可调 性, 易加工成型性的特点, 可以满足这类生物可降解性组织工程材料 的目的, 通过聚合可形成具有一定强度和支撑度的固体 形态, 满足组 织工程材料的要求, 并可随着组织生长, 自身逐渐降解, 降解产物无 毒可吸收。

本发明提供的这类医用粘合剂的制备、 保存、 使用方法如下:

(1)灭菌, 将所有用到的容器全部用酸(稀盐酸或稀硫酸 )浸泡后 洗净、 高温灭菌, 液态的单 ot -氰基丙烯酸烷基酯用孔径合适的有机系 微孔滤膜过滤除菌, 优选的滤膜是孔径为 0. 22 um的有机系微孔滤膜

(滤膜购自 so larb io公司, 型号即为孔径为 0. 22 um, 但这类滤器很 多公司厂家生产, 具有通用性) , 还可用压热灭菌器或放射消毒等方 式对化合物进行灭菌。

(2)配胶,在干燥条件下,按下述配比: 单 ot -氰基丙烯酸酯 10-99 wt%, 双 α -氰基丙烯酸二醇酯 l-90wt%, 佐剂 (可不含佐剂) 称料, 依次将上迷组分加入容器, 物理搅拌或使用蜗旋振荡器震荡 10 min, 可同时采取外部加热的方式(不超过 80 )促进溶解。 各组分全部互 溶并混合均勾后, 整体应为无色或淡黄色透明液体, 即本发明的医用 胶。

(3)保存, 将步骤二得到的医用胶在干燥环境下分装后通 入氮气、 氩气等惰性气体保护, 密封容器, 置于冰箱中保存(4 'C或更低) , 保 存期不低于 2个月。

(4)使用, 将医用胶从低温环境取出, 待回复至室温后, 医用胶应 呈液态, 此时所含化合物均为未发生聚合的单体状态, 使用时, 可将 液体通过涂抹、 喷洒、 滴入等方式至伤口或组织部位, 迅速发生分子 间聚合形成高聚物固体并产生粘接力。

本发明还涉及所述的医用粘合剂用于伤口粘合 、 止血、 内脏及软组 织伤口闭合、 覆盖、 堵漏、 硬组织固定的用途, 以及用于制备組织工 程材料的用途。

本发明还涉及一种处理伤口的方法,所述的处 理伤口包括伤口粘 合、 止血、 内脏及软组织伤口闭合、 覆盖、 堵漏、 硬组织固定等情况, 该方法将权利要求 1-8任一项所述的医用粘合剂与需要处理的伤口 部 位接触。

本发明还涉及一种医用粘合剂聚合物,所述聚 合物通过权利要求 1_8 任一项所述的医用粘合剂在阴离子作用下发生 交联共聚而获得, 优选地,所述的微量阴离子条件为血液、体液 、组织、皮肤的 -0H、- NH2。 发明的有益效果

目前市售医用胶商品的主要聚合物基体成分为 单 α -氰基丙烯酸酯 类分子,其线型高聚物主链很难降解。双 α -氟基丙烯酸二醇酯类分子结 构最早报道于上世纪 60年代, 普遍认为其聚合物具有较高交联度, 机 械强度和硬度大, 在湿气环境下稳定。 英国专利 GB1048906A, 美国专 利 US3142698 , US6699940 等中描述双酯中间片段包括聚乙二醇类 ( PEG ) , 新戊基二醇, 聚酯, 聚碳酸酯, 聚醚, 聚硅醚, 聚烯, 聚炔 等。 本文提出聚羟基酸和聚二醇类化合物的嵌段共 聚物属首次。

本发明提出的新型医用胶, 最显著的优势在于具有良好的生物降解 性能。 这一目的的实现通过将合适的单 α -氰基丙烯酸酯和双 ot -氰基丙 烯酸二醇酯共同作为聚合物基体成分, 后者发挥交联剂作用, 筛选合适 双 o -氰基丙烯酸二醇酯及单 α -氰基丙烯酸酯的种类, 以及他们的配方 比例等因素, 来达到提高医用胶聚合物降解性能的目的。 合适的双 cx -氰基丙烯酸二醇酯和单 cc -氰基丙烯酸酯作为共聚基体, 发生交联共聚, 是这类医用胶的特点之一。

区别于单 cx -氰基丙烯酸酯线性聚合得到线型主链高聚物 (图 1-A 所示); 当聚合物基体中含有欢 ct -氰基丙烯酸二醇酯时, 由于其单体分 子中有两个可发生聚合的烯键, 分子官能度为 4, 可作为交联剂, 使聚 合物基体发生交联共聚, 得到 3D体型高聚物。 受其结构和交联聚合的 模式限制, 聚合物基体以三维多点聚合方式进行链增长, 凝胶速度快, 双键聚合的线性聚合度低。碳碳键聚合产生的 延长碳链, 以及双 α -氰基 丙烯酸二醇酯中的 R2结构部分,共同构成了空间上的网格主链( 1-B 所示) 。

本发明涉及的这类医用胶, 特点二, 具有良好的主链可降解性。

区别于聚单 cx -氰基丙烯酸酯的线型碳碳主链不可降解; 双0( _氰基 丙烯酸二醇酯结构中的 R 2 部分, 参与形成网格主链, 网格的交联点, 即 R 2 部分与聚氰基丙烯酸碳碳链连接方式, 为酯键和酰胺键结构, 尤 其酯键, 键能较低, 容易被降解, 因此, 含有这些位点的整体空间网格 状主链也就能从这些位点被破坏, 即这些位点是高聚物网格主链的降解 位点, 此外, 同理也可在 部分其自身设计酯键、 酰胺键、 硅醚键等 位点, 达到网格主链降解的目的。 当高聚物的网格结构被降解破坏后, 高聚物实际上分解成为聚氰基丙烯酸碳碳主链 部分和 结构主链部分, 以及其他一些降解碎片。 同时, 如特点一所描述, 由于双酯的结构位阻 带来的限制, 双键线形聚合的聚合度, 即碳链延长的程度远小于单一的 单 x -氰基丙烯酸酯, 即分解出的聚氰基丙烯酸的碳碳链分子量较小 , 因 而是可以被吸收排出的。 也就是说, 这类高聚物是可降解、 可吸收的。 在具体实施例 4, 5, 6 , 7 中, 将结合试验数据进一步说明本产品的良 好降解性能。

特点三, 降解片段无毒可吸收, 即具有良好的生物相容性。

本发明选择那些既具有良好的生物相容性, 又可体内降解, 且在生 物医药、食品等领域广泛应用的分子结构,来 作为双 α -氰基丙烯酸二醇 酯结构中的 R 2 部分。 例如涉及的 PLA、 PGA已被美国食品与药品管理 局 (FDA)批准广泛用作医用缝线、 暂时性支架和药物控释载体。 PEG则 是一种具有良好生物相容性的高分子聚合物, 对人体无毒, 在水溶液中 稳定, 免疫原性和抗原性极低, 易排出体外, 也是经 FDA 批准的极少 数能作为体内注射药用的合成聚合物之一。 本发明得到的胶体降解产物 包括短片段的聚氰基丙烯酸酯、 羟基乙酸、 乳酸、 PLA, PGA, PEG 等, 这些片段相对无毒, 具有生物相容性, 均可以通过人体肾小球滤过 而排出体外。

特点四, 具有可调节性。

如前所述, 由于双酯类分子的 R 2 部分参与形成体型结构的网格主 链, R 2 部分的长短、 结构, 以及双 o -氣基丙烯酸二醇酯的含量, 都会 直接影响到网格形态。 因此, 通过调节双 α -氰基丙烯酸二醇酯 R 2 部分 的长度和种类, 以及双酯 /单酯配比, 就可以调节整体高聚物的聚合度, 改变碳碳链延长度, 改变聚合速度, 改变空间网格大小, 改变高聚物的 柔韧性等, 更重要的, 良好的医用胶降解性应伴随伤口的愈合, 胶体也 逐渐被降解完毕, 即既需要存在一定的时间来粘接伤口, 又需要避免长 期存在而导致异物反应, 因此, 这一可调节性还指代对高聚物降解速率 的调节。 此外, 还可以利用 R 2 片段的性质来改善整体胶体的物理性能 等。 如 PEG-1000、 PEG-1500在医药、 纺织、 化妆品工业中, 常用作基 质或润滑剂、柔软剂,在涂料工业中用作分散 剂,改进树脂的水分散性、 柔韧性等,当其以适当的方式引入双 α -氰基丙烯酸二醇酯的 R2部分, 就有可能赋予胶体更佳的柔韧性。 在下文的具体实施例 8.9中, 选择含 PEG2000 为中间片段的双 α -氰基丙烯酸二醇酯作为共聚基体, 得到了 柔韧性良好的医用胶。

本发明优点为: 提供含有单 /双 α -氰基丙烯酸酯的聚合物基体的 医用胶, 这种医用胶除能发挥常规医用胶的功效外, 其最大的特点在 于聚合物是可生物降解的, 降解产物无毒可吸收, 此外, 通过对结构 和配方的优化, 可以对胶体诸如柔韧性、 降解速率等物理化学性质进 行调节。 良好的降解性能使其使用更安全, 不会造成因为富集而影响 伤口进一步愈合, 不会因长期存在而导致组织异物反应, 因而在体内

I I 运用, 尤其对于一些组织器官上的使用, 更加具有安全性。 此外, 这 类医用胶还可用于组织工程材料的目的。

附图说明

图 1-A, 单 cx -氰基丙烯酸酯聚合得到的线型高聚物示意图

图 1-B,含有双 ct -氰基丙烯酸二醇酯聚合得到的体型高聚物示 图; 图 2, 编号为 J01的高聚物 PBS降解溶液 GPC图;

图 3, 编号为 J01的高聚物剩余固体 GPC图;

图 4, 编号为 A的高聚物降解产物的 1 H-NMR图;

图 5, 编号为 A的高聚物降解产物的生物质谱图;

图 6, 小鼠体内降解试验比较结果;

图 7-A, 氰基丙烯酸正丁酯透射电镜试验结果图, 标尺为 500nm; 图 7-B, 实施例 1 配方胶(J01 ) 的透射电镜试验结果图, 标尺为 500腿;

图 8, 大鼠背部胶柔韧性比较结果;

图 9-A和图 9-B, 大鼠皮肤切割模型试验, 左侧伤口使用具体实施 例 1中的配方胶, 右侧伤口使用氣基丙烯酸正丁酯, 图 9-A为大鼠术后 1天的实验结果, 图 9-B为大鼠术后 7天的实验结果;

图 10-A和图 10-B, 豚鼠皮肤切割模型试验, 左侧伤口使用具体实 施例 1 中的配方胶, 右侧伤口使用氰基丙烯酸正丁酯, 图 10-A为豚鼠 术后 1天的实验结果, 图 10-B为豚鼠术后 7天的实验结果;

图 11-A 和图 11-B, 豚鼠皮肤切割模型对照, 即未经处理的伤口, 其中图 11-A为滕鼠术后 1天的结果, 图 11-B为豚鼠术后 7天的结杲; 图 12, 家兔肌肉注射降解实验图。 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。 实施例中未注明具体条件者, 按照常规条件或制造 商建议的条件进行。 所用试剂或仪器未注明生产厂商者, 均为可以通 过市购荻得的常规产品。

制备例 1: 双 α -氰基丙烯酸 PLA-PEG PLA酯的合成

双 α -氦基丙烯酸酯类化合物的合成基本类似, 参考文献 (US3975422, 4012402, 4041061 ) 类似方法合成。 本实施例以双 α - 氰基丙烯酸 PLA-PEG-PLA酯为例, 进行说明。

双 α -氰基丙烯酸 PLA-PEG-PLA酯结构如下:

其特有的中间片段 PLA-PEG-PLA嵌段共聚物 (1-1)合成方法为 将 10.13g PEG1000 ( 10.13mmol )和 10.37g丙交酯 C 72mmoI )加 入至反应瓶中, 70。C加热将固体熔化, 抽真空充氩气, 重复操作三次, 除尽反应液中的水, 加入 20mg辛酸亚锡溶液, 继续抽真空至反应液中 无气泡为止, 将反应液升温至 180° (:, 反应 6h, 停止加热, 冷却至室温 加入 8ml二氯甲烷, 搅拌均匀后, 向反应液中加入 400ml无水乙醚, 搅 拌均匀后静置分层, 下层液体再次以 400ml无水乙醚萃取, 得到棕色液 体产品 2-1 l(U3g。 'Η谱: 】HNMR (CDC1 3 , δρριιι ) : 65.1-5.2 (m, 16H ), 64.29 ( m, 6H ), δ3.6-3.7 (m, 160 H ) , δ1.54-1.58 ( m, 64H )。 质谱, 1683 (M+l) 。

以下步驟中, 其它双氰基丙烯酸酯类化合物的合成与之类似 , 只是 在 2-3化合物合成步骤中加入的中间片段不同。

合成路线:

n-氰基 -11-乙氧羰基 -9, 10-二氢 -9, 10-内桥乙基蒽 (2-1)

无水处理过的苯 150ml加入 250ml三口瓶中,在二氧化硫气体保护下 加入氰基丙烯酸乙酯 60g ( 0.48mol ) , 蒽 87g ( 0.48mol ) , 搅拌溶解, 加热回流 48h至反应完全, 将反应液冰浴冷却, 过滤, 蒸去溶剂, 乙醇 重结晶, 得白色固体 2-1130g, 产率: 88.4%。 H谱: δ7.1-7.5 ( m, 16H) , 64.87 (s, 2H ) , , 64.43(s,2H), 64.15 ( m, 4H ) , δ2.80 (dd, 2Η) , 62.21 (dd, 2Η) , δ1·27 ( t, 6Η) 。 质谱: 321.1 (Μ+18, +ΝΗ 4 + )

11-氰基 -11-羧基 -9, 10-二氢 -9, 10-内桥乙基蒽 (2-2)

产品 2-1130g溶于 400ml95%乙醇中, 加热回流至完全溶解, 滴加 3.6mol/L的 KOH 7 溶液, 加热回流 3h, 反应液倾入 1500ml氷中, 搅 拌均匀,二氯甲烷洗涤,以 6mol/L的盐酸调节酸性至 PH=2,析出固体, 过滤干燥得产品 1-2104g。产率 78.8% β H借: 67.1-7.5 ( m, 16H ) , 64.87 (s, 2H) , , 64.43(s,2H), 52.70 (dd, 2H ) , δ2.24 (dd, 2Η ) 。 盾谱: 274.3 ( M l )

二蒽合氰基丙烯酸 PLA-PEG-PLA (2-3) 的合成

产品 1-22,14g ( 0.0078mol ), 1-14.80g ( 0.0024mol ), EDCI 1.48g ( 0.0077mol ) , DMAPO.llg ( 0.0009mol ) ,二氯曱烷 150ml加热至 250ml 圆底烧瓶中, 室温搅拌反应 7h, 以 50ml饱和碳酸氢钠溶液洗, 50ml饱和 食盐水洗, 无水硫酸钠干燥过夜, 浓缩后, 以二氯曱烷——甲醇 50:1体 系过柱分离纯化,得到产品淡黄色油状液体 2-1 4.8g。产率 79.5% 。

谱: 'HNMR (CDCI 3 > δρριη ): 67.1-7.5 ( m, 16H), 65.1-5.2 ( m, 16H ) , 64.29 (m, 6H ) , 83.6-3.7 ( m, 160 H ) , δΙ.54-1.58 ( m, 64H )。 质谱: 2163 (M+l ) 。

双 α -氰基丙烯酸 PLA-PEG-PLA酯 ( 2-4 ) 的合成

产品 2-3 0.5g (0.2mmol) , 马来酸酐 0,16g ( 1.6mmol ) , 二甲苯 30ml 加入 50ml烧瓶中搅拌溶解, 加入五氧化二磷 15mg, 氢醌 7mg, 加热回流 6h, 回流温度 140。C, 停止反应, 冷却至室温, 减压蒸去二甲 苯,并以苯反复溶解蒸馏三次,加苯溶解产品 ,抽滤滤除杂质,蒸千苯, 用二氯甲烷溶解产品,无水乙醚 -二氯曱烷结晶纯化产品,可以得到白色 固体产品 2-3,

'Η 谱: 'HNMR (CDC1 3 , δρριη ) : 57.12 ( s, 2H ) , 66.71 (s, 2H), 65.1-5.2 (m, 16H ) , δ4.29 ( m, 6Η ) , δ3.6-3.7 ( m, 160 Η) , δ1.54-1.58 (m, 64Η )

制备例 2: 其他双 α -氰基丙烯酸酯举例

采用与制备例 1中类似的方法, 选择不同的中间片段, 可以合成得 到如下化合物

双 α-氰基丙烯酸一缩二乙二醇酯

'HNMRCCDCb, δρριη ): 67.07 (s, 2H ), δ6.67 (s, 2H ), δ4.44 (t, 4H) , 63.82 (t, 4H) 淡黄色油状液体

双 α -氰基丙烯酸三缩四乙二醇酯

'HNMRtCDCb, δρρπι ): 57.08 ( s, 2H ), 66.65 ( s, 2H ) , 54.44 (t, 4H) , 53.80 (t, 4H) , 63.66-3.70 (m, 8H) 淡黄色油状液体 双 α -氰基丙烯酸 PEG600酯

'HNMR ( CDC1 3 , δρρηι ): 67.08 ( s, 2H ) , δ6.66 (s, 2Η ), δ4.43 (m, 4Η) , 63.68 ( m, 54H )

双 α -氰基丙烯酸 PEG1000酯

'HNMR(CDC1 3 , δρρηι ): 07.08(s, 2H), 66.71 (s, 2H), 54.42-4.44 (m, 4H) , 63.57-3.80 ( m, 90H) 淡黄色油状液体

双 α -氰基丙浠酸 PEG2000酯

'HNMRiCDCb, δρριη ): 67.09 (s, 2H ), 66.66 (s, 2H ), δ4.42-4.44 (t, 4H) , 83.57-3.80 (m, 232H ) 白色固体

双 α -氰基丙烯酸 PEG4000酯

'HNMRiCDCb, δρριη ): 67.08 (s, 2H ), δ6.66 , 2Η ) , 64.42-4.44 (m, 4H) , 63.57-3.80 (m, 360H ) 白色固体

双 α -氰基丙烯酸 PEG6000酯

'HNMR(CDC1 3 , δρρηι ): 87.08 (s, 2H), 66.71 (s, 2H ), 64.32 (t, 4H) , 63.68-3.70 ( m, 604 H ) 白色固体

双 α -氰基丙烯酸丁二醇酯

'HNMR (CDC1 3 , δρριη) : 57.08 (s, 2Η) , 66.66 ( s, 2H ) , 54.34 (t, 4H) , δΙ.87-1.89 ( m, 4H ) 白色固体

双 α-氰基丙烯酸辛二醇酯

'HNMR (CDC1 3 , δρρπι) : 67.06 ( s, 2H ) , 66.62 (s, 2H ) , 64.26-4.29 ( t, 4H ) , δ1.87-1.89 ( m, 4Η ) , δΙ.37-1.42 (m, 8Η ) 白 色固体。

双 α-氰基丙烯酸十二烷二醇酯

'HNMRCCDC , δ ppm ): 7.06 (s, 2H ), 6.62 ( s, 2H ), 4.26-4.29 (t, 4H) , 1.87-1.89 ( m, 4Η ) , 1.37-1.42 ( m, 16H ) 白色固体。

且各产品均满足纯度要求。

制备例 3: 单 α-氰基丙婦酸酯举例

这类化合物参照文献报道(李景峰, 孙喜平。 α-氛基丙烯酸酯胶粘 剂的制备工艺及应用。胶体与聚合物。 1999,17(3): 33-34; CN 87103468A ) 通用方法进行, 即以氰基乙酸酯在碱性催化剂条件下, 与曱醛水溶液聚 合后形成低分子量预聚物, 再在减压奈件下高温解聚、 精制。 以氟基丙 烯酸正丁酯为例, 其化学反应式如下:

Η 2 钛酸四正丁酯 H 2 CH 2 0 减压蒸馏

NC— C -COOC 2 H 5 -NC-C - C OOC 4 H 9 ― ~^ ~ NC-d-COOC 4 H 9 得到单 氰基丙烯酸酯 β

实施例 1: 一种配方胶的组成及制备

本实施例描迷配方为本发明特别优选配方

表 1 :实施例 1配方

其中双 α -氰基丙婦酸(PEG2000 ) 酯, 氰基丙烯酸正丁酯单体 合成参考文献类似方法 ( US3975422 , 4012402 , 4041061; CN87103468A )合成, 已在制备例中进行了描述。

具体制备方法如下:

1.灭菌, 将所用容器全部用酸( 0. 5M 稀硫酸) 浸泡后洗净、 高 温灭菌, 氰基丙烯酸正丁酯用孔径为 0. 22 um 的有机系微孔滤膜

( so larb io公司) 过滤除菌。

2.在干燥条件下, 向容器中加入氰基丙烯酸正丁酯 5克, 双 α - 氰基丙烯酸 PEG2000酯 5克, 使用蜗旋振荡仪快速震荡 10 min, 混 合物为无色的透明液体, 即得实施例 1的医用胶。

3.保存, 将步骤 2得到的医用胶在千燥环境下分装后通入氮气 氩气等惰性气体保护, 密封容器, 置于水箱中保存 (4 °C或更低) , 可稳定保存超过 3个月。

4.使用, 将制备步骤 2得到的医用胶直接取出或者将步骤 3保存 的医用胶从低温环境取出, 回复至室温, 医用胶呈液态, 此时其中 所含氰基丙烯酸酯分子仍为未发生聚合的单体 状态, 将液态医用胶 通过涂抹、 喷洒、 滴入等方式接触伤口或组织使用部位后, 医用胶 迅速发生聚合形成固态高聚物并与组织间产生 粘接力。 具体实施例 3, 4 , 5 , 6中将进一步描述其固化时间和降解性能。

实施例 2: 几种配方胶的组成及制备

按表 2中所示的配方, 可得到除具体实施例 1以外, 本发明包含的 其他一些不同成分及比例的医用胶, 所涉及的单 /双 α -氛基丙烯酸酯参 照文献(US3975422 , 4012402, 4041061; CN87103468A ) 类似方法合 成。 具体实施例 3, 4中对配方有降解性能和固化时间描述。 表 2:实施例 2配方

配方胶具体制备方法与具体实施例 1 中配方 J01 的制备方法相同, 得到的医用胶在室温奈件均呈均勾状无色或淡 黄色透明液体。 在接触到 皮肤及生物体组织后, 迅速发生聚合形成固态高聚物, 产生粘接力。

实施例 3: 配方胶的固化时间测定

测试方法: 将实施例 1和 2中涉及的不同配方的医用胶, 在室温奈 件下, 取少量滴于猪皮表面, 将另一块猪皮迅速搭接在其上, 通过向两 侧方向分别拉扯猪皮, 检验猪皮之间的粘接力。 将两块猪皮间开始产生 粘接力的时间点, 到搭接一定时间后猪皮间的液态胶完全固化的 时间点, 记为固化时间。

试验结果表明实施例 1, 2中的配方胶固化时间均在 5~15秒左右, 提示本发明的医用粘合剂从固化时间上可以满 足实际操作需要, 既不会 因时间太长而止血效果慢, 也不会时间太短而无法操作。 相同条件下对 照氛基丙烯酸正丁酯, 其固化时间同样为 5~15秒。

具体实施例 4: 降解性能测定

测试方法: 将具体实施例 1和 2中编号 J1至 J11的医用胶,各 100 mg, 分別滴于 2.5x3cm 的玻璃片上, 待其完全固化后, 真空干燥并称 量其初始重量,将玻璃片置于装有 pH7.2-7.4的 0.1M罅酸盐緩沖液( PBS 緩冲液, K 2 HP0 4 .3H 2 0 1.85g/L, KH 2 P0 4 0.24g/L, NaCI 8.00g/L, KCl 0.20g/L ), 或者牛血清(北京元亨金马生物技术开发有限 公司, 新生牛 血清)的锥形瓶中, 将锥形瓶放于 37.5 C恒温摇床进行降解, 14天后称 重测定剩余固体量, 以此作为其降解性能的评判, 即剩余固体越少, 被 降解量越大,表示胶体的降解能力越强。平行 测定 3份,数据取平均值, 结果如下表 3所示。

表 3降解性能测试结果

从表中可以看出, 编号为 J01, J02, J04, J05, J11等配方, 剩余 的固体百分率都明显低于对照(95,74% ), 说明他们的降解性能有了明 显提高。 也可以看到, 不同的单 /双酯种类, 以及不同的比例, 均对降解 速率产生不同影响。 因此, 这一结果也体现了本发明的设计思想, 即选 择合适单双酯的组成及配比, 来获得更佳降解性能的医用胶。

综合考虑合成因素、产品纯度等,本发明的特 优选配方为编号 J01 , 即双 ex -氰基丙烯酸(PEG2000 ) 酯: 。-氰基丙烯酸正丁酯为 1: 1。

将配方 J01、 对照 (氰基丙烯酸正丁酯, 市售氛基丙烯酸酯类医用 胶所含的主要成份, 实验室自主合成)的聚合胶体, 通过本具体实施例 中提供的方法, 比较其在牛血清中的降解差异 (表 4 ) , 结果编号 J01 的胶体固体剩余量(0.33% ) , 远低于对照 (91.39% ) 。 再次说明了配 方胶 J01的良好降解性。

进一步的加速降解试验选择在 0.1N的 NaOH溶液中进行, 操作方 法同本具体实施例中提供的方法, 以编号 J01 的配方胶, 对比对照胶, 以肉眼观察胶体全部消失作为降解完毕时间, 降解时间如表 4所示, 配 方 J01中的胶体高聚物降解速率明显快于对照胶。

在牛血清、 NaOH溶液中的降解结果 实施例 5: J01胶降解产物分析

将本发明特优选配方 J01, 在实施例 4中降解 14天后的 PBS溶液 蒸千,此溶液含有 J01的降解产物,使用分子排阻色谱( GPC )、 ^-NMR 和生物质谱图进行测试分析。

图 2是 J01 的 GPC 结果图, 其出峰时间和对应的大致分子量为 23.918 min / 2610 D, 降解产物出现在溶液中, 分子量小于 3000, 说明 高聚物确实发生了降解, 这些分子量大小的片段, 是可以被人体吸收并 排出体外的。

将 PBS溶液中剩余的固体使用四氢呋喃(THF )溶解后,使用 GPC 进行分析(图 3 ), 发现分子量分布也在 4000以下, 相对于高聚物在降 解前几乎不能溶于 THF (体型高聚物, 不能整体溶解), 说明高聚物整 体的体型结构已经被破坏, 剩余尚未降解完毕的胶体包含分子量小于 4000的短片段线型或支链型多聚物短片段, 也可以进一步被降解吸收。

图 4、 图 5分别为编号为 J01的高聚物降解产物的 'H-NMR和生物 质谱图, 从中可以看出, 降解产物既有 PEG2000分子的特征吸收峰, 还含有少量的聚氰基丙烯酸酯片段, 这一结果进一步说明该高聚物通过 酯键位置进行了降解, 分解为 PEG 片段和短片段的聚氰基丙烯酸酯结 构, 片段分子量均小于 3000。

实施例 6: 大鼠体内小肠粘连降解试验

取成年大鼠两组, 各 6只, 打开腹腔, 用可生物降解丝线^ ^勾出 一段小肠, 离体约 1厘米, 使其呈倒 "U" 字状, 分别将本发明特优选 配方 J01, 以及对照胶(氰基丙烯酸正丁酯) , 各 20ul, 沿丝线滴淌于 肠表面, 待胶体固化完全并使肠粘连在一起后 (约 1分钟) , 将肠放回 腹腔, 缝合。 正常生物组织愈合时间约为 7-10天, 选择在 2周后, 再次 将肠取出,观察其本身及胶体的变化情况,结 果如图 6所示,可以看出, 配方胶 J01粘接的肠体颜色及形状基本回复正常状态, 观测不到明显固 体状胶体存在,说明胶体降解良好,没有对肠 体组织产生明显变化影响。 而使用对照胶的肠体则发现部分肠体仍然被粘 接在一起, 并且明显肠体 组织发生增生现象, 明显变厚, 这说明对照胶在体内由于不能降解, 长 期存在导致产生了异物反应, 造成了组织增生。

图 6为编号为本实施例中所述的小肠片段照片。

实施例 7: 透射电镜试验

称取 20mg的胶(A, 对照氰基丙埤酸正丁酯; B, 配方胶 J01 (双 ot -氰基丙烯酸 PEG2000酯:氰基丙烯酸正丁酯 1 : 1, 即具体实施例 1 中的配方胶) )溶于 lml重蒸丙酮中, 配制成均匀溶液, 稀释 100倍, 取稀释液 0.5ml加入去离子水 0.5ml混合均匀。蒸出丙酮,补足水至 lml, 制成 0.1mg/ml稀释液。取该稀释液 15ul滴于电镜铜网上,沉降 15min , 用滤纸吸去水分, 5ul磷钨酸染色 2min, 透射电镜观察。 结果发现, 氰 基丙烯酸正丁酯 A,在此条件下,形成了较为实心、致密的微球 构(参 见图 7-A ) , 而对比的配方胶 J01 , 则呈现比较疏松并且带有孔隙结构 的无规则形状(参见图 7-B ) , 这进一步说明了配方胶 J01形成的高聚 物中, 由于双 α -氰基丙烯酸 PEG2000酯的加入, 使得配方胶胶体会较 为疏松, 更加有利于降解。

实施例 8: 胶体柔韧性比较试验

取成年大鼠 5只, 背部脱毛, 腹腔麻醉, 在背部依次均匀涂抹四种 配方的胶各约 2 cm 2 ( A, 对照, 氰基丙烯酸正丁酯; B, 双 α -氰基丙烯 酸 PEG2000酯:氰基丙烯酸正丁酯 1: 5 ( J02 ); C, 双 o -氛基丙烯酸 PEG2000酯:氰基丙烯酸正丁酯 1: 1 ( J01 ) ; D, 双 ot -氰基丙浠酸 PEG2000酯:氰基丙烯酸正丁酯 5: 1 ( J17 ) )。 将大鼠分别饲养, 正 常饮食,观察胶体在皮肤表面存在情况。结果 发现(参见图 8 ), B、 C、 D配方胶聚合后的胶体柔韧性均不同程度好于 照, 对照胶体较硬, 大 鼠皮肤表面出现了硬性褶皱, 随着大鼠运动, 容易出现脱落, 而配方胶 聚合后胶体较柔软, 皮肤表面没有出现硬性褶皱, 且胶体可以随皮肤弯 折不易脱落。

实施例 9: 大鼠 /滕鼠皮肤切口损伤粘合试验

取成年大鼠 5只, 豚鼠 5只, 背部脱毛, 腹腔麻醉, 背部消毒后, 在背中线旁约 lcm处做长约 2cm纵行切口, 深达肌层, 止血后, 将皮 肤切口对合严密, 将本发明特优选配方 J01迅速均勾涂抹在伤口皮肤表 面, 固定约 30秒, 伤口被很好的粘合在一起。 在另一侧开同样大小伤 口, 使用对照胶氰基丙烯酸正丁酯进行同样伤口处 理。 最后将手术部位 采用纱布包扎。 图 9、 图 10分别记录了大鼠和豚鼠术后 1天和 7天的伤 口恢复情况, 左侧伤口使用具体实施例 1中的配方胶, 右侧伤口使用对 照, 图 8为对照例, 未对伤口进行处理。 随时间观察, 本发明的配方胶 J01与对照肢处理的伤口均闭合良好, 大鼠、 豚鼠日常运动不会造成伤 口裂开和二次出血, 粘合处未见感染情况, 且配方胶 J01在胶体柔韧性 上明显好于对照。 试验后 1周, 动物伤口愈合情况良好, 基本没有明显 伤口存在, 而如果没有经过处理的伤口, 恢复緩慢, 仍然有裂开暴露存 在, 试验中观察到有动物甚至因为伤口感染死亡。

实施例 10: 狗皮肤及胃切口损伤粘合试验

取成年试脸犬(购自军事医学科学院实验动物 中心),颈背部脱毛, 消毒后, 左侧做长约 4cm纵行切口, 深达肌层, 止血后, 对合严密, 将 切口缝合两针, 再将本发明具体实施例 1中的配方胶迅速均匀涂抹在伤 口皮肤表面, 固定约 30秒, 伤口被 f艮好的粘合在一起。 在犬相同位置 另一侧开同样大小伤口, 同样缝合两针, 并使用氰基丙烯酸正丁酯进行 同样伤口处理, 随时间观察, 1周后, 狗伤口愈合情况良好, 未见伤口 裂开和二次出血, 粘合处未见感染情况, 配方胶胶体柔韧性好于氰基丙 烯酸正丁酯。

类似的切割损伤粘合实验也用于狗的冒部损伤 辅助缝合, 即在狗的 胃部约 2厘米的手术伤口上, 使用缝合线进行普通缝合 2针后, 再使用 配方胶 J01进行辅助粘接, 狗术后生存情况良好, 对比以往只对胃进行 缝合而没有使用粘胶的同样奈件, 狗会出现由于胃酸烧断缝合线而导致 死亡。 该实验没有将狗进行解剖和图片记录(请描述 胃部切口的试验介 绍)

实施例 11 : 肌肉内注射降解试验

健康兔(购自军事医学科学院实验动物中心, 共 20只) , 戊巴比 妥钠 30mg/k g , ί.ν. 麻醉, 后腿外侧切开皮肤 lOmm暴露肌肉, 不破坏 真皮层,肌肉注射 30ul胶, 同一只兔左右腿分别注射本发明具体实施例 1中的配方胶 及氰基丙烯酸正丁酯对照, 缝合皮肤, 正常喂养。 分别在 1天, 14天, 75天, 剪开皮肤观察胶的状态和降解情况, 75天后对注 射部位做组织病理切片观察。 结果如下:

本发明特优配方 J01胶和对照胶注射进肌肉后, 迅速发生聚合, 产 生固体高聚物存在于肌肉中。 1天后解剖取样, 两组胶体均呈硬块状, 相比较下, 对照组更硬, 呈骨质状。 14天后取样, J01组的胶体变得柔 软且伴随胶体溶解, 有部分被吸收的现象, 对照組胶体无溶解, 硬度基 本无变化。 75天后取样, J01组中的配方胶的胶块肉眼观测完全消失, 在病理切片中, 镜下仅有颗粒状残留物, 结果提示: J01组胶体发生了 降解并被组织吸收,随着时间的延长能被组织 完全吸收;而对照组胶体, 肉眼观察与 14天结果相同, 依旧呈骨质状残留, 质地坚硬。 (图 12 ) 实施例 12 , 大鼠小肠暴涨抗压试验

选用 SD大鼠(购自军事医学科学院实验动物中心, 20只) , 复腔 注射戊巴比妥钠 45mg/kg麻醉, 除去腹部毛, 打开腹腔, 分离出 45mm 一段小肠备用。 将小肠一端用丝线结扎, 另一端剪小口, 接三通插管, 连接压力计和张力换能器。 使用直径 2mm的注射器针头在小肠上开一 个小孔, 棉花沾干漏液后, 迅速将 5ul医用胶涂抹封闭, 放置 3分钟后 进行测试。 逐步增大压力, 直至小肠破损小孔漏气, 即最大可耐受压力 时的压力值。 每组 7只动物, 取平均值和方差。

试验结果, 本发明特优配方 J01组 118.59 ± 37.44 mmHg, 对照组 120.22 ± 26.81 mmH go 二组间无明显差异, 且均远大于大鼠正常肠蠕动 压(约 15mmHg )。 这一结果说明 J01配方胶在这一试验模型中达到了 对小肠漏洞良好的封闭粘合效果, 可以满足体内小肠类组织使用医用胶 处理时所需的粘合强度。 实施例 13 皮肤刺激性试验

取健康家兔 4只, 试验前 24 h, 在动物背部正中线两侧, 用硫化钠 脱毛, 制备一块约 8x8 cm2的去毛区。要求皮肤完整无损。取 0.1ml 本 发明特优配方 J01和对照氰基丙烯酸正丁酯,分别涂在 4个直径为 2.5cm 大小的不同的圓形皮肤上, 仔细、 緩慢涂勾。 涂匀后用 2层纱布敷在其 上, 再用无刺激性胶布和绷带加以固定。 敷用时间 4小时后用温水除去 受试物。 然后观测 1、 24、 48、 72小时皮肤反应。 进行皮肤红斑、 水肿 反应积分和刺激强度评价。 实验完成后取涂胶的皮肤进行切片研究。

试验结果, 未观察到 J01组的明显的皮肤刺激性。 在家兔皮肤表面 涂抹一段时间再清除胶体后, 在 1、 24、 48和 72小时观察, 试验区皮 肤没有出现任何红斑和 /或水肿症状。 组织切片的结果, J01 组的皮肤 组织切片中表皮结构完整, 可见明显的角化层。 真皮层毛囊、 皮脂腺等 表皮附属结构细胞排列整齐, 血管组织与胶原纤维等结构未见增生, 与 正常组织比较, 结果一致。 实施例 14 急性毒性试验

小鼠灌胃给药组仅为雄性, 给药前 24小时禁食, 室温保持在 24度 左右。 采用 0.5% CMC水溶液对本发明最优选配方 J01的聚合物粉末 进行混悬灌胃, 小鼠灌胃容积为 50ml/k g (最大耐受容积) 。 预先用少 数动物实验估算出现死亡的剂量范围, l-2g/kg未出现毒性反应, 最终 给予最大耐受量 10g/kg。 给药后观察 14 天活杀, 肉目艮观察病理变化, 统计动物体重动态变化。 结果未观察到 J01胶的急性毒性现象。 小鼠灌胃, 给予 J0】胶体碾 碎粉末 10g/kg最大耐受剂量后未出现毒性反应, 体重随观察日的延续而 增长, 且与正常喂养的对照组没有明显差异, 14天后活杀病检, 肉眼观 察未见异常。

实施例 15: 抑菌试验

在琼脂培养基上铺种细菌(金黄色葡萄球菌、 枯草杆菌、大肠肝菌, 菌株由北京毒理药理研究所王晨宏博士赠与) ,取 lOul本发明最优配方 J01胶,滴于培养基表面, 自然聚合。胶体完全固化后,培养基置于 37。C 恒温培养 18小时后肉眼观察结构。

J01胶形成的胶体对金黄色葡萄球菌、 枯草杆菌、 大肠杆菌均产生 了明显的抑菌圈, 说明具有抑菌作用。 其中, 对金黄色葡萄球菌、 枯草 杆菌 (属于葛兰氏阳性菌) 的抑菌圏范围更大, 作用更为明显。