本发明属于医用材料技术领域，涉及一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料，还涉及一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法。
背景技术：
天然存在的贻贝黏附蛋白表现极快凝固速度，具有超强防水粘合性能，应用于生命体时不会侵害机体或引发免疫反应。进行贻贝粘附蛋白的仿生高分子粘合材料合成，并将其应用于生物医药领域，可作为一种理想的生物医用粘合材料，有望成为体液环境中断裂骨骼和软组织接合的粘接材料，或在潮湿口腔中修复牙齿裂伤，具有广泛的生物应用前景。
进行贻贝黏附蛋白的仿生合成时，通过聚氨酯结构设计，使用多巴胺盐酸盐引入邻二酚羟基片段、调节材料粘合性能。邻位二羟基结构片段不仅自身具有很高的化学亲和力与化学功能性，表现对有机物、金属等不同材料表面的吸附和黏附功能，此外，邻苯二酚结构单元还可通过氧化成醌、重排、脱氢等多种类型的反应交联固化、实现粘合。作为多电子基团，羟基能够影响材料的带电性质，通过分子间弱作用力吸附血液中的离子、促进凝血，表现止血功效。此外，在材料学与工业生产等方面，邻苯二酚单元参与合成的聚合物可被用以增强潮湿环境下的粘结性，温度变化时仍表现良好的稳定性。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料，解决了现有技术中存在的难于以分段调控方式合成map的问题。
本发明的另一目的是提供一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料，结构式如下：
本发明所采用的另一技术方案是，一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，具体按照以下步骤进行：
步骤1，向异佛尔酮二异氰酸酯中加入聚合醇，搅拌均匀后，进行减压蒸馏，然后干燥，加入干燥的dmf，在氮气氛围下反应，得到聚氨酯预聚物；
步骤2，向聚氨酯预聚物中加入扩链剂和催化剂，搅拌均匀，在氮气氛围下进行扩链反应，得到扩链反应产物；
步骤3，扩链反应结束后，将反应体系冷却至零度，向扩链反应产物中加入缩合剂、粘性结构单元、三乙胺和dmf，搅拌均匀，置于室温下反应，反应结束后，使用稀盐酸反复沉淀多次，然后洗涤沉淀物，对洗涤后的产物进行干燥，得到医用粘合材料。
步骤1中，异佛尔酮二异氰酸酯和聚合醇的摩尔比为2:1～1.2，聚合醇和dmf的摩尔比为1:15～20，聚合醇为ppg1000或ppg400中的任意一种，反应时间为4～6h。
步骤2中，扩链剂为二羟甲基丙酸，聚氨酯预聚物和扩链剂的摩尔比为1:2～2.4，催化剂为二丁基二月桂酸锡，聚氨酯预聚物和催化剂的摩尔比为1:0.2～0.3，扩链反应时间为3～4h。
步骤3中，缩合剂为碳二亚胺，扩链反应产物和缩合剂的比例是1:0.1～0.12，粘性结构单元为多巴胺盐酸盐，扩链反应产物和多巴胺盐酸盐的摩尔比为1:1～1.2，扩链反应产物和dmf的摩尔比为1:15～20，扩链反应产物和三乙胺的摩尔比为1:0.1～0.12，稀盐酸的浓度为1～2mol/l。
步骤3中，反应产物使用稀盐酸反复沉淀3次。
本发明的有益效果是，以聚合醇、氰酸酯、含有邻苯二酚片段的多巴胺为原料，进行对天然存在贻贝黏附蛋白的仿生合成，通过得到高分子基体、再引入粘合单元合成得到。粘合材料map的仿生结构设计，初步保证其良好的生物相容性和可降解性能；基于贻贝黏附蛋白有效的防水性能，进一步通过合成路线设计调控材料结构、简化合成路线，同时，改善粘合性能、促进粘合材料对伤口的快速闭合与防感染性能。
附图说明
图1是本发明制备的粘合材料ppg1000-dmpa-多巴胺的热重分析曲线图；
图2是本发明制备的粘合材料ppg1000-dmpa-多巴胺的流变性能-时间曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料，结构式如下：
一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，具体按照以下步骤进行：
步骤1，向异佛尔酮二异氰酸酯中加入聚合醇，搅拌均匀后，进行减压蒸馏，然后干燥，加入干燥的dmf，在氮气氛围下反应，得到透明油状的聚氨酯预聚物；
步骤2，向聚氨酯预聚物中加入扩链剂和催化剂，搅拌均匀，在氮气氛围下进行扩链反应，得到扩链反应产物，产物为透明油状；
步骤3，扩链反应结束后，将反应体系冷却至零度，向扩链反应产物中加入缩合剂、粘性结构单元、三乙胺和dmf，搅拌均匀，置于室温下反应，反应结束后，使用稀盐酸反复沉淀多次，然后洗涤沉淀物，对洗涤后的产物进行干燥，得到浅黄色至近无色的医用粘合材料。
步骤1中，异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)和聚合醇的摩尔比为2:1～1.2，聚合醇和dmf的摩尔比为1:15～20，聚合醇为ppg1000或ppg400中的任意一种，反应时间为4～6h。
步骤2中，扩链剂为二羟甲基丙酸(dmpa)，聚氨酯预聚物和扩链剂的摩尔比为1:2～2.4，催化剂为二丁基二月桂酸锡(dbtl)，聚氨酯预聚物和催化剂的摩尔比为1:0.2～0.3，扩链反应时间为3～4h。
步骤3中，缩合剂为碳二亚胺，扩链反应产物和缩合剂的比例是1:0.1～0.12，粘性结构单元为多巴胺盐酸盐，扩链反应产物和多巴胺盐酸盐的摩尔比为1:1～1.2，扩链反应产物和dmf的摩尔比为1:15～20，扩链反应产物和三乙胺的摩尔比为1:0.1～0.12，稀盐酸的浓度为1～2mol/l。
步骤3中，反应产物使用稀盐酸反复沉淀3次。
一、热稳定性分析
氮气氛围下，升温速率为20℃/min，温度范围40～600℃下进行目标粘合材料热失重分析，取样量约为5mg。如图1所示，该材料热失重呈平滑曲线，与弹性体的热稳定趋势一致，作为粘合材料热稳定性良好。
二、流变性能测试
将目标粘合材料制成厚1mm、直径为2.5cm的小圆片，置于密封样品室中，进行平行板模式下的动态流变分析：
(1)在323k即50℃、剪切频率为1hz、应变范围为0.1％～100％时，进行应变扫描模式，通过样品的剪切粘度随应变的变化确定温度扫描应变为1％；
(2)设置剪切频率为1hz、应变为1％、升温速率为2℃/min，在50～100℃温度范围内进行温度扫描，通过黏度-温度曲线选择时间扫描模式下的合适温度，经确定为80℃；
(3)80℃下，设置剪切频率为1hz、应变为1％，进行时间扫描，观测黏度随时间的变化。
如图2所示，铁粉可以加速其氧化交联，加入铁粉后、目标粘合材料交联程度提高～20％。
三、细胞活力实验
将处于对数生长期的evc304细胞，接种于96孔板，37℃、5％co2及90％湿度培养24h使细胞贴壁，更换新的培养基，实验各组分别加入目标粘合材料的dmf溶液，使得每个浓度梯度的终浓度分别为：200μg/l、100μg/l、50μg/l、25μg/l、12μg/l和6μg/l，对照组加入等体积溶剂，每组设6个平行孔。加样完毕后，将96孔板置于恒温培养箱中培养24h，除去培养基，每孔加入配置好的20μlmtt溶液和180μl培养液，培养4h。移去上清液，每孔加入150μl二甲基亚砜，以60次/min的速度震荡10min后，用酶标仪测定490nm处吸光度a值，计算细胞相对增值率(rgr，％)。依据细胞毒性评价标准，rgr≥100％，细胞毒性等级为0级，80％～99％为1级毒性，50％～79％为2级，30％～49％为3级，0～29％为4级。如表1所示，mtt法，rgr为细胞相对增值率(％)，目标粘合材料细胞毒性较小，毒性等级评价为0级～1级。
表1粘合材料毒性等级评价表
四、实施例
实施例1
一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，具体按照以下步骤进行：
步骤1，向异佛尔酮二异氰酸酯中加入聚合醇，聚合醇为ppg1000或ppg400中的任意一种，异佛尔酮二异氰酸酯和聚合醇的摩尔比为2:1.2，搅拌均匀后，进行减压蒸馏，然后干燥，加入干燥的dmf，聚合醇和dmf的摩尔比为1:15，在氮气氛围下反应6h，得到聚氨酯预聚物；
步骤2，向聚氨酯预聚物中加入扩链剂和催化剂，扩链剂为二羟甲基丙酸，聚氨酯预聚物和扩链剂的摩尔比为1:2，催化剂为二丁基二月桂酸锡，聚氨酯预聚物和催化剂的摩尔比为1:0.3，搅拌均匀，在氮气氛围下扩链反应3h，得到扩链反应产物；
步骤3，扩链反应结束后，将反应体系冷却至零度，向扩链反应产物中加入缩合剂、粘性结构单元、三乙胺和dmf，缩合剂为碳二亚胺，扩链反应产物和缩合剂的比例是1:0.12，粘性结构单元为多巴胺盐酸盐，扩链反应产物和多巴胺盐酸盐的摩尔比为1:1，扩链反应产物和dmf的摩尔比为1:15，扩链反应产物和三乙胺的摩尔比为1:0.1，搅拌均匀，置于室温下反应，反应结束后，使用浓度为2mol/l的稀盐酸反复沉淀3次，然后洗涤沉淀物，对洗涤后的产物进行干燥，得到医用粘合材料。
实施例2
一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，具体按照以下步骤进行：
步骤1，向异佛尔酮二异氰酸酯中加入聚合醇，聚合醇为ppg1000或ppg400中的任意一种，异佛尔酮二异氰酸酯和聚合醇的摩尔比为2:1.2，搅拌均匀后，进行减压蒸馏，然后干燥，加入干燥的dmf，聚合醇和dmf的摩尔比为1:20，在氮气氛围下反应6h，得到聚氨酯预聚物；
步骤2，向聚氨酯预聚物中加入扩链剂和催化剂，扩链剂为二羟甲基丙酸，聚氨酯预聚物和扩链剂的摩尔比为1:2，催化剂为二丁基二月桂酸锡，聚氨酯预聚物和催化剂的摩尔比为1:0.3，搅拌均匀，在氮气氛围下扩链反应4h，得到扩链反应产物；
步骤3，扩链反应结束后，将反应体系冷却至零度，向扩链反应产物中加入缩合剂、粘性结构单元、三乙胺和dmf，缩合剂为碳二亚胺，扩链反应产物和缩合剂的比例是1:0.1，粘性结构单元为多巴胺盐酸盐，扩链反应产物和多巴胺盐酸盐的摩尔比为1:1，扩链反应产物和dmf的摩尔比为1:20，扩链反应产物和三乙胺的摩尔比为1:0.1，搅拌均匀，置于室温下反应，反应结束后，使用浓度为2mol/l的稀盐酸反复沉淀3次，然后洗涤沉淀物，对洗涤后的产物进行干燥，得到医用粘合材料。
实施例3
一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，具体按照以下步骤进行：
步骤1，向异佛尔酮二异氰酸酯中加入聚合醇，聚合醇为ppg1000或ppg400中的任意一种，异佛尔酮二异氰酸酯和聚合醇的摩尔比为2:1，搅拌均匀后，进行减压蒸馏，然后干燥，加入干燥的dmf，聚合醇和dmf的摩尔比为1:20，在氮气氛围下反应4h，得到聚氨酯预聚物；
步骤2，向聚氨酯预聚物中加入扩链剂和催化剂，扩链剂为二羟甲基丙酸，聚氨酯预聚物和扩链剂的摩尔比为1:2.4，催化剂为二丁基二月桂酸锡，聚氨酯预聚物和催化剂的摩尔比为1:0.2，搅拌均匀，在氮气氛围下扩链反应4h，得到扩链反应产物；
步骤3，扩链反应结束后，将反应体系冷却至零度，向扩链反应产物中加入缩合剂、粘性结构单元、三乙胺和dmf，缩合剂为碳二亚胺，扩链反应产物和缩合剂的比例是1:0.1，粘性结构单元为多巴胺盐酸盐，扩链反应产物和多巴胺盐酸盐的摩尔比为1:1.2，扩链反应产物和dmf的摩尔比为1:15，扩链反应产物和三乙胺的摩尔比为1:0.12，搅拌均匀，置于室温下反应，反应结束后，使用浓度为1mol/l的稀盐酸反复沉淀3次，然后洗涤沉淀物，对洗涤后的产物进行干燥，得到医用粘合材料。
实施例4
一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，具体按照以下步骤进行：
步骤1，向异佛尔酮二异氰酸酯中加入聚合醇，聚合醇为ppg1000或ppg400中的任意一种，异佛尔酮二异氰酸酯和聚合醇的摩尔比为2:1.1，搅拌均匀后，进行减压蒸馏，然后干燥，加入干燥的dmf，聚合醇和dmf的摩尔比为1:16，在氮气氛围下反应5h，得到聚氨酯预聚物；
步骤2，向聚氨酯预聚物中加入扩链剂和催化剂，扩链剂为二羟甲基丙酸，聚氨酯预聚物和扩链剂的摩尔比为1:2.1，催化剂为二丁基二月桂酸锡，聚氨酯预聚物和催化剂的摩尔比为1:0.25，搅拌均匀，在氮气氛围下扩链反应3.6h，得到扩链反应产物；
步骤3，扩链反应结束后，将反应体系冷却至零度，向扩链反应产物中加入缩合剂、粘性结构单元、三乙胺和dmf，缩合剂为碳二亚胺，扩链反应产物和缩合剂的比例是1:0.11，粘性结构单元为多巴胺盐酸盐，扩链反应产物和多巴胺盐酸盐的摩尔比为1:1.1，扩链反应产物和dmf的摩尔比为1:16，扩链反应产物和三乙胺的摩尔比为1:0.11，搅拌均匀，置于室温下反应，反应结束后，使用浓度为1.5mol/l的稀盐酸反复沉淀3次，然后洗涤沉淀物，对洗涤后的产物进行干燥，得到医用粘合材料。
本发明基于map遇水快速固化粘合、粘附性高的性能，进行聚氨酯材料结构单元设计，以氰酸酯和聚合醇合成产物为高分子基体、以多巴胺或左旋多巴为功能单元，通过二者偶联得到一种新型仿生粘合材料map，实现对贻贝粘附蛋白的仿生合成，进而评价map作为医用粘合材料的各项性能指标，基于贻贝黏附蛋白有效的防水性能，进一步通过合成路线设计调控材料结构、简化合成路线，同时，改善粘合性能、促进粘合材料对伤口的快速闭合与防感染性能。
1.一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料，其特征在于，结构式如下：
2.根据权利要求1所述的一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：
步骤1，向异佛尔酮二异氰酸酯中加入聚合醇，搅拌均匀后，进行减压蒸馏，然后干燥，加入干燥的dmf，在氮气氛围下反应，得到聚氨酯预聚物；
步骤2，向聚氨酯预聚物中加入扩链剂和催化剂，搅拌均匀，在氮气氛围下进行扩链反应，得到扩链反应产物；
步骤3，扩链反应结束后，将反应体系冷却至零度，向扩链反应产物中加入缩合剂、粘性结构单元、三乙胺和dmf，搅拌均匀，置于室温下反应，反应结束后，使用稀盐酸反复沉淀多次，然后洗涤沉淀物，对洗涤后的产物进行干燥，得到医用粘合材料。
3.根据权利要求1所述的一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，异佛尔酮二异氰酸酯和聚合醇的摩尔比为2:1～1.2，聚合醇和dmf的摩尔比为1:15～20，聚合醇为ppg1000或ppg400中的任意一种，反应时间为4～6h。
4.根据权利要求1所述的一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，扩链剂为二羟甲基丙酸，聚氨酯预聚物和扩链剂的摩尔比为1:2～2.4，催化剂为二丁基二月桂酸锡，聚氨酯预聚物和催化剂的摩尔比为1:0.2～0.3，扩链反应时间为3～4h。
5.根据权利要求1所述的一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，缩合剂为碳二亚胺，扩链反应产物和缩合剂的比例是1:0.1～0.12，粘性结构单元为多巴胺盐酸盐，扩链反应产物和多巴胺盐酸盐的摩尔比为1:1～1.2，扩链反应产物和dmf的摩尔比为1:15～20，扩链反应产物和三乙胺的摩尔比为1:0.1～0.12，稀盐酸的浓度为1～2mol/l。
6.根据权利要求1所述的一种基于仿生合成的map新型医用粘合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，反应产物使用稀盐酸反复沉淀3次。
技术总结