[發明專利]一種硬脊膜封合水凝膠及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201911078735.5
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110801528A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 金路平
• 申請（專利權）人: 金路平
• 主分類號: A61L24/04
• 分類號: A61L24/04;A61L24/00;A61L31/04;A61L31/14;A61L31/16
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本發明公開了一種生物降解的水凝膠封合劑。該水凝膠成膠時間小于20秒，溶脹度為50?200％，脹破強度不低于10kPa，體外降解時間小于90天。制備該水凝膠封合劑的原料包括含有親核官能團的第一組分白蛋白、含有多個親電官能團的親水聚合物的第二組分，兩種組分經雙聯混藥器物理混合后原位共價交聯形成水凝膠。本發明水凝膠的物理性能、降解性能可以通過改變第一組分或第二組分進行調節，可用于體內不同組織部位創面閉合，如硬脊膜缺損部位閉合。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，具體涉及一種水凝膠封合劑及其制備方法與應用。

背景技術

腦脊液是存在于腦室及蛛網膜下腔的一種無色透明的液體，包圍并支持著整個腦及脊髓。腦脊液含多種濃度不等的無機離子、葡萄糖、微量蛋白和少量淋巴細胞，pH為7.4，對中樞神經系統起緩沖、保護、運輸代謝產物和調節顱內壓等作用。

腦脊液漏(cerebrospinal fluid，CSF)是脊柱手術常見的并發癥之一。文獻報道脊柱手術后腦脊液漏的發生率約為2.31％～9.37％。如果處理不當可形成硬脊膜假性囊腫，引起神經根損傷，嚴重者可以發生感染，引起蛛網膜炎或腦膜炎，甚至合并腦膿腫及顱內出血。硬脊膜損傷是腦脊液漏發生的直接原因。硬脊膜損傷多為醫源性損傷，包括手術中松解粘連時撕裂，手術過程中視野不清、操作不當時誤傷，手術需要切開硬脊膜。其次，脊柱爆裂性骨折時碎骨塊刺破硬脊膜或脫位時撕破硬脊膜亦可引起腦脊液漏。硬脊膜損傷是術后腦脊液漏的直接原因，保持硬脊膜完整，仔細修補硬脊膜創傷是預防腦脊液漏發生的關鍵。術中一旦發現硬脊膜損傷，應積極修補，以免發生腦脊液漏。目前關于硬脊膜損傷的修補方法有多種，但尚無一種被脊柱外科醫生普遍接受的標準手術程序。無論哪一種修補方法均需達到嚴密的防水性，能足夠耐受CSF的壓力且能盡量的減少炎癥、粘連及感染。

隨著生物醫學工程技術的發展，越來越多的人工材料應用于硬脊膜損傷的修補，它們具有很好的防水性且能耐受腦脊液的壓力。生物蛋白膠是普遍應用于硬脊膜修補的人工材料。生物蛋白膠主要由粘合蛋白(含纖維蛋白原和凝血因子X)、凝血酶、鈣離子等組成。當凝血酶和粘合蛋白混合時，纖維蛋白原肽鏈A、B被凝血酶水解后，形成纖維蛋白單體，纖維蛋白單體在被激活的第XIII因子、鈣離子作用下，形成穩定的多聚纖維蛋白原纖維，再進一步聚合成強力的纖維蛋白絲網，直接封閉所覆蓋組織。同時它是半流體物質，符合三維遮擋的材料選擇要求。并可形成凝膠，避免了半流體物質局部存留時間短的缺點，能有效地完善其屏蔽作用，防止CSF的滲漏，且具有良好的組織相容性，無毒副作用。纖維蛋白膠最主要的缺點是纖維蛋白原溶解速度較慢，凝膠強度低和降解時間太快。

聚乙烯亞胺(polyethylenimine，PEI)是最常用的陽離子多聚物非病毒載體，PEI的分子量的范圍變化很大，通常應用于轉基因載體的PEI的分子量在5000-25000Da。PEI每分子含有大量官能團，因此在聚合物網絡內提供增加數量的可交聯位點。超支化聚乙烯亞胺(HPEI)是商業上廣泛使用的一種重要聚合物，是通過氮雜環丙烷(乙烯亞胺)的酸催化開環聚合得到的。HPEI是一種具有粘性的液體，在溶劑中黏度很小。超支化聚乙烯亞胺(HPEI)是一種高度支化的聚合物，有較好的溶解性，支鏈末端有大量的胺基。在工業上，HPEI可應用于降解劑、黏合劑、水處理、印刷墨、染料和化妝品等。