[发明专利]一种功能性自组装纳米多肽水凝胶材料及其在制备止血材料中的应用

说明书

技术领域

本发明属于止血材料技术领域，更具体地，涉及一种功能性自组装纳米多肽水凝胶材料及其在制备止血材料中的应用。

背景技术

日常生活中的突发性事故的急救治疗、在医院对病人的手术过程中的创伤止血、特别是战争中受伤战士的救护，病患者局部有效的快速止血非常重要，因为未受控制的出血是导致突发事故，医疗手术中大出血或战场死亡的主要原因。尽早的控制出血成为降低患者死亡的最佳策略。在伊拉克战役中，战场上有50%阵亡人员是由于出血过多所致。即使当伤员能够支撑到有医疗设备处进行治疗，但未受控出血仍然是威胁伤员生命的主导因素。此外，口腔、耳、鼻、肝、脾、肾等组织器官的损伤和手术都需要止血，以肝脏手术止血为例，其止血种类和方法虽层出不穷，但死亡率仍达2%-8%，其中出血为最常见的原因。

临床常用的止血材料如止血纱布、止血纤维、止血绷带在使用中都有局限性：止血时间较长，易与伤口粘连而不易换药，对伤口的感染和化脓无能为力。快速止血和功能性止血将是未来止血药物发展的方向。同时，优异的止血材料除了具有快速止血的作用，还应该具有生物相容性，使用方便，生物可降解性和价格便宜，以及快速愈合能力。

自组装短肽RADA16-I是4个重复的精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸序列，即（精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸）₄，当其水溶液调节至pH=7时会形成由纳米纤维网络构成的水凝胶。将RADA16-I水溶液当覆于伤口时，在伤口表面形成屏障，阻止血液从血管中流出，起到止血效果。但是一个显著的缺点是该材料水溶液具有明显的酸性(pH=3～4)，将会对止血部位的组织产生潜在的危害。

因此，急需一种快速止血，且不会破坏止血部位的组织的自组装短肽材料以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术中的不足，提供了一种功能性自组装纳米多肽水凝胶材料及其在制备止血材料中的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种短肽，所述短肽为在RADA16-I序列上分别连接若干个酸性氨基酸和若干个碱性氨基酸，所述短肽序列为：

（精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸）₄-精氨酸-异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸、（精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸）₄-赖氨酸-异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸或（精氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-丙氨酸）₄-组氨酸-异亮氨酸-赖氨酸-缬氨酸-丙氨酸-缬氨酸。

本发明同时提供一种功能性自组装纳米多肽水凝胶材料，包括所述短肽。

优选地，将所述短肽溶于水，调整pH至中性后获得。

优选地，将短肽配置成短肽水溶液，先与碱液混合，调节pH得到中性短肽溶液，然后再与缓冲液混合，自组装形成所述水凝胶材料；所述碱液为NaOH溶液或Trsi-base溶液；所述缓冲液为PBS溶液或DMEM溶液。

优选地，所述短肽水溶液的浓度为5~15 mg/mL。

优选地，所述碱液的浓度为0.1~1 mol/mL，所述pH为7~7.4。

优选地，所述短肽水溶液与缓冲液混合体积比为（1~5）：1。

更优选地，所述短肽水溶液与缓冲液混合体积比为2：1。

本发明还同时保护所述的短肽在制备止血材料中的应用。

本发明还另外保护所述的功能性自组装纳米多肽水凝胶材料在制备止血材料中的应用。

本发明提供的水凝胶材料制备成止血材料后，可直接使用在微创手术中或者局部注射条件下，操作简单，同时快速止血，不会对组织产生损害。

本发明短肽序列的合成是采用了现有的接枝方向获得，由于目前未有成型的理论支持何种改性（即接枝序列和接枝位置）能够获得真正在中性条件下合成的自组装多肽水凝胶，不同的序列排列方式不同，电荷分布也不同，同时结构内部自组装方式均会影响最终的接枝效果，因此，上述接枝物的具体接枝位点和接枝序列排布，对最终效果影响非常大。

本发明是以低分子量自组装短肽为基础的水凝胶，具有剪切变稀特点，通过注射器注射至出血点瞬间形成水凝胶，可用于快速止血，尤其是出血点环境复杂，需要微创止血的情况。本材料可在常温中性pH条件下形成纳米纤维水凝胶，模仿了天然细胞外基质结构，具有良好的理化性能和生物相容性。同时，本发明提供的短肽在制备成水凝胶材料后呈中性，不会对止血部位的组织产生潜在的危害。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：