一种具有自组装能力的氨基酸缩合物的制作方法

1.本发明属于组织工程技术领域，具体涉及一种具有自组装能力的氨基酸缩合物。


背景技术：

2.水凝胶是一种柔性的功能材料，具有容易修饰的化学性质和良好的生物相容性，较低的免疫毒性，快速响应性等生物学特性，并具有合适的粘度和机械性能。水凝胶作为促进创面愈合的创伤敷料已有应用，如肠外瘘的封堵，肝腹部脏器及皮肤创面出血的封堵。目前常用于创面封堵及修复的水凝胶是l型氨基酸为基础的水凝胶，其具有生物可降解的特性。但在如胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、弹性蛋白酶、糜蛋白酶等多种消化酶存在的情况下，l型水凝胶在腹腔散播的过程中稳定性较差，易导致凝胶降解从而产生二次胰瘘。然而，d型氨基酸在生物体内比l型氨基酸具有更好的生物稳定性。
3.胰腺及其相关管腔的破损，均会引起富含消化酶的体液渗漏。胰腺分泌的相关酶类的腹腔散播是腹部创伤常见的病症，也是胰腺及相关手术术后的常见且严重的并发症，对健康的危害极大，严重影响患者的生存情况。现今对预防和治疗胰淀粉酶腹腔散播的方式主要包括手术以及对脏器创伤表面封堵的处理。但与胰淀粉酶腹腔散播相关的腹腔内感染、出血以及多器官功能衰竭等并发症的病死率仍居高不下。此外，就创伤导致的胰淀粉酶腹腔散播而言，短时间的急救是通过手术方式改良所无法实现的。
4.为了达到对脏器创面的尽快处理，现有的处理手段主要包括生物可吸收或不可吸收的增强型线性订书机，纤维蛋白胶等。但是这些处理手段均有自身局限性，如线性订书机对创伤周围的正常的胰腺组织伤害极大，不可吸收的增强线性订书机又对胰腺周围组织毒性极强。纤维蛋白胶是用于减轻创面体液渗漏的一种材料，亦可用于胰淀粉酶腹腔散播，但极易被胰蛋白酶所降解，并存在除传播病毒和产生血栓的潜在风险。这就致使脏器创伤所造成的胰淀粉酶腹腔散播至今并未得到良好有效的解决。因此，研发一种更为安全和有效的阻止胰淀粉酶腹腔散播的材料具有十分重要的意义。


技术实现要素：

5.本发明目的在于解决l型氨基酸形成的凝胶在阻断胰淀粉酶腹腔散播过程中容易降解的问题。
6.基于上述目的，本发明提供了一种具有自组装能力的氨基酸缩合物来解决本领域内的这种需要。
7.一方面，本发明涉及一种具有自组装能力的氨基酸缩合物，其由d型氨基酸组成，其氨基酸序列如seq id no.1所示；
8.所述seq id no.1为：
9.radaradaradaradagsvlgyiqir；
10.进一步地，本发明提供的一种具有自组装能力的氨基酸缩合物中，所述氨基酸缩合物在溶液中自组装形成凝胶，其中溶液选自水、钙离子水溶液中的一种；优选地，所述溶
液选自钙离子水溶液。
11.另一方面，本发明涉及一种组合物，其包括一种具有自组装能力的氨基酸缩合物和溶液；溶液选自水、钙离子水溶液中的一种。
12.进一步地，本发明提供的一种组合物中，所述氨基酸缩合物和溶液的配比为1:20～1:5。
13.另一方面，本发明涉及一种组合物在脏器创面处理材料中的应用。
14.进一步地，在本发明提供的一种组合物在脏器创面处理材料中的应用中，该组合物用于阻断胰淀粉酶散播的材料。
15.进一步地，在本发明提供的一种组合物在脏器创面处理材料中的应用中，该组合物用于阻止脏器断面出血的材料。
16.进一步地，在本发明提供的一种组合物在脏器创面处理材料中的应用中，该组合物用于抵抗胰液降解的材料。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果或优点：
18.(1)本发明提供了一种具有自组装能力的氨基酸缩合物，由该氨基酸缩合物组成的组合物能用于阻断胰淀粉酶散播；
19.(2)本发明提供了一种具有自组装能力的氨基酸缩合物，由该氨基酸缩合物组成的组合物能用于阻止脏器断面出血；
20.(3)本发明提供了一种具有自组装能力的氨基酸缩合物，由该氨基酸缩合物组成的组合物能用于抵抗胰液降解。
附图说明
21.图1为5％ca-ds的sem图；
22.图2为5％ca-ds的tem图；
23.图3为大鼠胰瘘模型中ca-ds对胰瘘的封堵作用图；
24.图4为大鼠胰瘘模型中ca-ds对血清淀粉酶的封堵效果图；
25.图5为大鼠胰瘘模型中ca-ds对腹水淀粉酶的封堵效果图。
26.其中，ca-ds表示由氨基酸缩合物seq id no.1形成的凝胶。
具体实施方式
27.下面，结合实施例对本发明的技术方案进行说明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
28.实施例1
29.本实施例提供一种具有自组装能力的氨基酸缩合物及其组合物的试验。其中，ca-ds表示由氨基酸缩合物seq id no.1形成的凝胶。
30.(1)使用水制备ca-ds水凝胶的过程
31.在室温条件下，于无菌工作环境中，称取10g的依据seq id no.1序列合成的氨基酸缩合物粉末，并将其放置于无菌ep管中。在室温条件下，量取20倍(w/w)于氨基酸缩合物粉末质量的无菌去离子水。将量取的去离子水滴加到称量的氨基酸缩合物粉末中。，反复搅拌氨基酸缩合物水溶液。将氨基酸缩合物水溶液快速短暂离心去除液中的气泡，即可得到
所述氨基酸缩合物与水的组合物自组装形成的凝胶。
32.用扫描电镜观察该凝胶的结构：在该试验中将该凝胶置于低温真空冷冻干燥机中，进行干燥处理24h后，进行喷金处理，可于扫描电镜下观察其表面结构，见图1左。
33.用透射电镜观察该凝胶的结构：在该试验中，取该凝胶液10μl，并将其滴加与铜网，待干燥后，进行磷钨酸染色，之后可于透射电镜下观察该凝胶的内部结构，见图2左。
34.(2)使用ca
2
离子水溶液制备ca-ds水凝胶的过程
35.在室温条件下，于无菌工作环境中，用无菌去离子水配制0.1mg/ml的ca
2
水溶液，高温高压灭菌后，置于4℃保存待用。在室温条件下，于无菌工作环境中，称取10g的依据seq id no.1序列合成的氨基酸缩合物粉末，并将其放置于无菌ep管中。在室温条件下，量取20倍(w/w)于氨基酸缩合物粉末质量的无菌去离子水。将量取的去离子水滴加到称量的氨基酸缩合物粉末中。，反复搅拌氨基酸缩合物水溶液。将氨基酸缩合物水溶液快速短暂离心去除液中的气泡，即可得到所述氨基酸缩合物与ca
2
离子水溶液的组合物自组装形成的凝胶。
36.用扫描电镜观察该凝胶的结构：在该试验中将该凝胶置于低温真空冷冻干燥机中，进行干燥处理24h后，进行喷金处理，可于扫描电镜下观察其表面结构，见图1右。
37.用透射电镜观察该凝胶的结构：在该试验中，取该凝胶液10μl，并将其滴加与铜网，待干燥后，进行磷钨酸染色，之后可于透射电镜下观察该凝胶的内部结构，见图2右。
38.由图1与图2中的结果可以观察到，该氨基酸缩合物能够在水中形成凝胶，且随着ca
2
离子的添加，会使凝胶网络更加紧密。
39.实施例2
40.本实施例提供一种具有自组装能力的氨基酸缩合物所制备组合物的对胰瘘的封堵作用试验。其中，ca-ds表示由氨基酸缩合物seq id no.1形成的凝胶，本实施所用ca-ds制备方法同实施例1。
41.(1)大鼠胰瘘模型构建
42.使用水合氯醛或异氟烷麻醉大鼠，称重，橡皮筋固定，剃毛，常规消毒，沿腹壁正中腹白线剪开腹壁肌层(2～3cm)，固定腹壁，暴露组织，同时用湿纱布保护肠管。
43.在主管横断模型中，向上翻动肝脏，暴露位于胃下方的胰腺组织，沿胆管下方寻找胰腺内的胰腺主管，用无损伤镊轻提胰腺组织，充分暴露胰腺主管。避开主管附近的静脉丛，用显微剪将胰腺主管剪断。
44.在脾管横断模型中，沿胰腺主管延伸至脾脏方向寻找胰腺脾管，无损伤轻提胰腺脾管周围的无血管区，避开脾管附近的脾脏微小静脉，用显微剪剪断胰腺脾管。
45.使用装有水凝胶的2ml注射器(去针头)，将水凝胶涂抹至胰腺腺管断端表面。以上操作过程中定期向肠道保护纱布浇注生理盐水，保持肠道湿润。
46.再次检查有无出血点后将肠管纳入腹腔中，用生理盐水(温热)冲洗腹腔。
47.3-0丝线双层关腹。
48.复温毯复温，术后2h可进食葡萄糖水，术后12h恢复正常饮食。
49.(2)大鼠胰瘘模型中ca-ds对胰瘘的封堵作用
50.在上述主管横断模型中，使用装有水凝胶的2ml注射器(去针头)，将氨基酸缩合物与ca
2
离子水溶液的组合物自组装形成的5％ca-ds涂抹至胰腺腺管断端表面。20min后，将胰凝乳蛋白酶荧光染料涂加到横断面附近。将涂有胰凝乳蛋白酶荧光染料的大鼠放置于正
置荧光成像仪下进行图像采集。
51.其中，荧光量的多少代表胰液漏出量的多少，从图3结果看，ca-ds治疗组的荧光量明显少于对照组，说明5％ca-ds水凝胶能有效阻止胰酶的渗漏。
52.(3)大鼠胰瘘模型中ca-ds对血清淀粉酶的封堵效果
53.在上述胰管横断模型中，将氨基酸缩合物与水溶液的组合物自组装形成的10％ca-ds涂抹至胰腺腺管断端表面。
54.之后，于建模和治疗后的第1/2/3/5/7天收集，大鼠的血清，检测胰淀粉酶的变化水平。从图4结果看，ca-ds治疗组的血清淀粉酶水平明显低于未处理组，说明10％ca-ds水凝胶能有效阻止胰淀粉酶的渗漏。
55.(4)大鼠胰瘘模型中ca-ds对腹水淀粉酶的封堵效果
56.在上述胰管横断模型中，将氨基酸缩合物与ca
2
离子水溶液的组合物自组装形成的20％ca-ds涂抹至胰腺腺管断端表面。
57.之后，于建模和治疗后的第1/2/3/5/7天收集，大鼠的血清，检测胰淀粉酶的变化水平。从图5结果看，ca-ds治疗组的腹水淀粉酶水平明显低于未处理组，说明20％ca-ds水凝胶能有效阻止胰淀粉酶的渗漏。
58.如上所述，即可较好地实现本发明，上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。