專利名稱：一種醫(yī)用防粘連膜及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用防粘連膜及其制備方法，屬于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景外科手術(shù)后組織粘連一直是臨床醫(yī)學(xué)面臨的一大難題，全國(guó)每年有近千萬 的各種類型的手術(shù)病例，而幾乎所有手術(shù)都涉及到組織之間防粘連和局部抗炎 癥問題。在人體腹部、心血管、脊柱、骨關(guān)節(jié)、腿部、婦科盆腔等外科手術(shù)后 發(fā)生的組織粘連不但給患者帶來極大的痛苦，而且造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。術(shù)后 粘連可以引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，如腹部、盆腔等均可引起粘連性腸梗阻，曱狀腺 手術(shù)后引起喉返神經(jīng)損傷，心臟與胸廓的粘連還需再做一次開胸術(shù)以及因盆腔 組織粘連而導(dǎo)致的女性不育癥，而且也是再次手術(shù)時(shí)并發(fā)癥明顯增高的最主要原因。90%的患者在術(shù)后均有不同程度的粘連產(chǎn)生，60%的患者需要采取一 定的防粘連措施。粘連的形成過程有以下幾步(1)纖維蛋白膠狀基質(zhì)形成.損傷后，機(jī)體 反應(yīng)涉及凝血、激肽、纖溶及花生四烯酸代謝四大系統(tǒng)，使機(jī)體很快進(jìn)入臨界 凝血狀態(tài)，存在于血液及內(nèi)的纖維蛋白原分泌于創(chuàng)面，在凝血酶的作用下，其 相互作用形成可溶性聚合物.這些聚合物在腹腔內(nèi)停留足夠的時(shí)間，與一些凝 血因子充分接觸后，成為不溶性聚合物，最后再與較大分子蛋白相連接，形成 纖維蛋白膠狀基質(zhì)。這一過程發(fā)生于傷后3h內(nèi).，此膠狀物位于兩受損面間， 形成粘連雛形。(2)傷后1 ~ 3 d纖維蛋白基質(zhì)逐漸被包含有纖維母細(xì)胞、巨噬 細(xì)胞的血管顆粒組織所取代.此時(shí)，粘連表面尚無間皮細(xì)胞出現(xiàn).(3)第4d大 部分纖維蛋白消失，呈現(xiàn)出大量的纖維母細(xì)胞及與之相關(guān)的膠原纖維，并見不 少巨噬細(xì)胞.(4)第5d纖維蛋白網(wǎng)逐漸形成，其間可見明顯的膠原纖維束、纖 維母細(xì)胞及一些乳突細(xì)胞.另外，可見具有內(nèi)皮細(xì)胞的小血管系統(tǒng).(5)5~10d 纖維母細(xì)胞逐漸排列規(guī)整，膠原纖維沉積增多.2wk后細(xì)胞成分明顯減少，且 主要是纖維母細(xì)胞.最后，損傷部位被間皮細(xì)胞覆蓋，形成纖維性粘連。因此， 膠原是粘連的主要成分之一，也是組成癱痕組織的主要成分，通過抑制膠原再生，可以抑制粘連的產(chǎn)生。上述是術(shù)后粘連產(chǎn)生的過程，近年來對(duì)術(shù)后粘連產(chǎn)生的分子機(jī)制研究較多， 一般認(rèn)為生理狀態(tài)下，纖維蛋白膠狀物的形成和溶解處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)， 凝固的纖維蛋白能在72 96h內(nèi)被纖溶酶溶解。損傷、缺血、炎癥均能使纖維 溶活性降低，這是粘連形成最主要的原因.損傷早期，毛細(xì)血管通透性增高， 血液中纖維蛋白、纖維連接蛋白滲出，血小板、淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞游出， 同時(shí)組織缺氧、局部異物刺激等激活單核巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、 血小板，產(chǎn)生并釋放大量生物活性物質(zhì)如前列腺素、白三烯、氧自由基、止血 和防粘連藥物、5羥色胺、組織胺及激肽釋放酶，進(jìn)而促進(jìn)纖維母細(xì)胞的增生、 膠原的合成、纖維蛋白膠狀物的沉積.纖維蛋白膠狀物是以膠原-纖維連接蛋白 4白多糖復(fù)合物的形式存在。纖溶酶可將纖維蛋白和纖維蛋白原降解為纖維 蛋白降解產(chǎn)物(FDP),從而阻礙細(xì)胞外基質(zhì)中纖維膠狀物的形成。組織中的纖 溶酶是以酶原形式存在的，纖溶系統(tǒng)的活性有賴于纖維蛋白酶原激活劑(t-PA) 的活性，t-PA可被體內(nèi)的纖溶酶原激活劑抑制物(PAI)所拮抗.通常認(rèn)為，損傷 早期(72 h內(nèi))，t-PA降低和PAI濃度增高導(dǎo)致大量的基質(zhì)纖維膠狀物不能被分 解而永久性沉積下來，形成粘連.Hellebrekersetal研究認(rèn)為，損傷后，t-PA含 量在創(chuàng)傷后4h最低，以后逐漸增高，24 72h增高至正?；蛏愿咚剑?部纖維蛋白合成量明顯增多，因而導(dǎo)致沉積.lwk后大部分纖維蛋白消失，呈 現(xiàn)大量的纖維母細(xì)胞及膠原纖維，形成纖維性粘連.另外，影響粘連形成的因 子尚有細(xì)胞外基質(zhì)中的金屬蛋白酶，因其可以降解I-III、 VII型膠原及纖維結(jié) 合蛋白.基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP-1)與基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMP-1)作用相 反，二者受多種止血和防粘連藥物及激素的調(diào)節(jié)，與創(chuàng)傷愈合結(jié)局關(guān)系密切。 故此，現(xiàn)有技術(shù)常用的減少粘連的方法有兩種l)直接灌注各種物質(zhì)， 減少或抑制纖維結(jié)締組織的形成。如注射鏈激酶。但全身給藥缺乏有效的藥 物載體不能達(dá)到粘連部位、腹膜的快速吸收限制了藥物的半衰期，療效也不顯著；2)使用隔離劑，在創(chuàng)傷組織之間提供機(jī)械屏障，但隔離劑在體內(nèi)無法生 物降解、存留時(shí)間短以及缺乏安全性等方面的原因，尚未獲得臨床的普遍認(rèn)可。 目前防止術(shù)后粘連國(guó)際上采用較多的是短期屏障法，即術(shù)后在容易發(fā)生粘連的 部位植入隔離材料。到目前為止，已經(jīng)嘗試過的多種防粘連材料，大體可劃分為三代。第一代材料是人體不可降解的機(jī)械屏障材料，如金屬片、絲綢、橡膠片、聚四氟乙烯 等；第二代材料是人體難以吸收的屏障材料，如礦物油、右旋糖配、曱殼素等； 第三代材料是人體易于吸收的生物材料，如透明質(zhì)酸、幾丁糖、聚乳酸等。其 中，第一、二代材料因存在一些不能降解吸收、對(duì)組織有刺激、易引起感染等 缺陷逐漸:帔市場(chǎng)淘汰。第三代材料可生物降解吸收材料已得到醫(yī)療市場(chǎng)的認(rèn)可，在臨床上得到了 廣泛應(yīng)用，可生物降解吸收材料在國(guó)內(nèi)己有產(chǎn)品上市，其中有防粘連膜、防粘連液體、 防粘連凝膠等，對(duì)防止術(shù)后粘連起到了一定的效果。但防粘連液體流動(dòng)性強(qiáng)， 不能很好的起到物理屏障的作用，體內(nèi)可隨體位及《1流而使創(chuàng)面部位濃度下 降，削弱了抗粘連的效果。而防粘膜的隔離作用更佳，近來，用可吸收的物理 隔離體來防止手術(shù)創(chuàng)面粘連有良好效果。但目前的防粘膜產(chǎn)品或多或少存在一些純度和降解速度難以控制等不足之處。目前已有的防粘連材料有以下幾種改性殼聚糖、透明質(zhì)酸、梭曱基纖維素。改性殼聚糖是比較常見的防粘連材料，本具有優(yōu)良的生物屏障性能和組織 相容性，涂于組織創(chuàng)面，防止術(shù)后組織粘連。殼聚糖由于具有生物相容性和組 織可降解性等特點(diǎn)，從理論上講制成膜后可作為理想的手術(shù)后防粘連劑。但目 前在臨床上使用的幾丁質(zhì)膠存在純度不夠高，對(duì)很多防粘連效果差，，降解速 度難于人為調(diào)控，曱殼素的降解還受到人體內(nèi)溶菌酶水平高低的影響，吸收效 果不可預(yù)知。因此應(yīng)用面窄。過去在預(yù)防術(shù)后粘連的研究中，僅限于腹腔手術(shù) 預(yù)防粘連性腸梗阻。更因?yàn)楫a(chǎn)生了眼科不良反應(yīng)，出現(xiàn)群體性事件，正被SFDA 緊急叫停。透明質(zhì)酸基本原理是基于透明質(zhì)酸和交聯(lián)的透明質(zhì)酸分子良好的生物相 容性、物理(流變學(xué))特性和獨(dú)特的生物作用。但是，天然的透明質(zhì)酸由于在 植入部位存留時(shí)間較短，其預(yù)防粘連作用不能達(dá)到理想的效果。交聯(lián)的透明質(zhì) 酸具有良好的生物相容性，且在組織內(nèi)的存留時(shí)間較長(zhǎng)。自此，交聯(lián)的透明質(zhì) 酸作為預(yù)防和減少術(shù)后粘連的有效制劑，其應(yīng)用引起廣泛的重視。但由于透明 質(zhì)酸^i^各昂貴，造成患者就醫(yī)成本高，且透明質(zhì)酸多屬動(dòng)物源，在體內(nèi)存在免 疫原性問題，而且透明質(zhì)酸在提取和純化的過程復(fù)雜，要保持高純度難度很大，而且會(huì)有重金屬殘留，會(huì)導(dǎo)致植入后人體中毒。
梭曱基纖維素是纖維素醚的一種，通常所用的是它的鈉鹽。它具有良好的生物相容性，在體內(nèi)可完全降解吸收，且降解物無毒、副作用，對(duì)腹膜無刺激
性，能減少腹腔術(shù)后粘連發(fā)生率及減輕粘連。但梭曱基纖維素吸收降解快(4
天)，遠(yuǎn)少于創(chuàng)傷愈合的時(shí)間，通常需要加入增塑劑改性方能應(yīng)用于臨床，但還是沒有實(shí)現(xiàn)降解速度可控。
目前商業(yè)化的產(chǎn)品有美國(guó)ETHICON公司開發(fā)的INTERCEED纖維隔離
膜，該膜是由氧化再生纖維制成，可在體內(nèi)28天完全吸收。防粘連效果是單純使用良好手術(shù)技術(shù)的1.6 ~ 2.5倍。另如CENZYNE公司開發(fā)出SEPRAFILM膜，它主要由與其它添加劑混合性較差的梭甲基纖維素材料制成。但因這兩種吸收膜主要材料為纖維素，使膜的降解性能不易通過另加入添加劑來進(jìn)行改善，成品膜在體內(nèi)吸收速度恒定，難以適應(yīng)臨床手術(shù)中因手術(shù)部位不同等條件變化而對(duì)膜的降解速率的不同要求。SEPRAFILM膜的強(qiáng)度也不夠，難以滿足術(shù)中縫合之需要，尤其在濕態(tài)下可操作性較差。
目前臨床上防粘連材料，如石家莊瑞諾生物醫(yī)學(xué)材沖十有限7>司生產(chǎn)的聚乳酸防粘連凝膠和煙臺(tái)萬利醫(yī)用品有P艮公司生產(chǎn)的"粘停寧，，劑等，使用不方便，對(duì)部分手術(shù)防粘連效果差；在一些固體膜片防止粘連材料中如北京百利康生化有限公司生產(chǎn)的"百菲米"殼聚糖隔離膜、成都迪康中科生物醫(yī)學(xué)材料有限公司生產(chǎn)的聚乳酸膜等有的降解時(shí)間過快，有的易造成酸性積累引發(fā)炎癥，并且都缺乏與機(jī)體的粘附性，不易固定難于操作，產(chǎn)品在技術(shù)上都存在一定的缺陷和片面性，應(yīng)用效果不很理想。
由上述現(xiàn)有技術(shù)可知，醫(yī)用防粘連膜技術(shù)還存在以下技術(shù)難題需要解決
(1) 實(shí)現(xiàn)時(shí)間可控。可生產(chǎn)出不同降解時(shí)間的防粘連膜，以適應(yīng)不同創(chuàng)傷部位的要求。例如腹腸手術(shù)通常28天能復(fù)原，頭三天是最易產(chǎn)生粘連的時(shí)期，降解時(shí)間一般可控制在這個(gè)時(shí)間段上；但肌腱受傷后，通常要3周后才開始進(jìn)行功能鍛煉，其降解時(shí)間必然要求更長(zhǎng)。
(2) 自我粘附性能好，粘附性不好，手術(shù)粘連膜在應(yīng)用中受到很大的限制，如腹膜與腸管間、腸管與腸管間，由于腸管處在不斷蠕動(dòng)中，隔離膜容易滑動(dòng)，有可能造成原本健康無損的部位造成新的創(chuàng)傷。
(3) 拉伸性能好。能適應(yīng)創(chuàng)面不平的要求。克服不易覆蓋凸凹不平的創(chuàng)面，覆蓋的范圍受膜材大小的影響，覆蓋不完全等缺點(diǎn)，解決附著效果不佳的問題，特別是對(duì)有明顯生理活動(dòng)的部位(如，蠕動(dòng)的腸道)?？删鶆?、快速、全面的4隻蓋創(chuàng)面。
(4) 強(qiáng)度滿足需要，05 5MPa,在使用過程中保持完整性。
(5) 可在濕態(tài)環(huán)境下方便的使用。
(6) 可加入止血和防粘連藥物，可控釋放，加速創(chuàng)傷愈合。有多種止血和防粘連藥物能加入防粘連膜。防粘連藥物可以是抗生素(抗生素已被證實(shí)有防粘連效果)，或其它防粘連藥物，如膠原合成酶的抑制劑(如曲尼斯特和毗嗜司特，可以抑制膠原合成酶組胺和前列腺素的釋放，抑制膠原再生)、抗凝血藥(如雙香豆素、肝素鈉、水蛭素等)、消炎藥(如異丙喚、地塞米+>、氫化可的松、潑尼松龍、布洛芬、羥基保泰松等)、鉤通道阻滯劑(如鹽酸地爾硫卓、硝苯地平、鹽酸維拉帕米等)、細(xì)胞生長(zhǎng)抑制劑(如氟尿嘧啶)、水解酶(如玻璃酸酶、鏈激酶、尿激酶、胃蛋白酶、tPA)、氧化還原劑(如亞曱藍(lán))等等。止血藥物如止血因子(可使材料同時(shí)具備止血功能)、中藥提取物(如黃連素)等。此外，要達(dá)到有計(jì)劃的控釋，在早期急性炎癥期，所加入的止血及防粘連藥物濃度應(yīng)當(dāng)更高，而在慢性炎癥期，所加入的止血及防粘連藥物濃度相對(duì)4交低。
生物打印技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新技術(shù)。生物打印能按預(yù)定計(jì)劃精確定位，這和打印技術(shù)的特點(diǎn)是一致的。生物打印與一^:打印的不同僅在于其墨水和接受打印的紙張不一樣。生物打印的紙片是在體內(nèi)可降解的生物紙片；生物打印的"生物墨水"是特制的細(xì)胞溶液或有生物活性的止血和防粘連藥物溶液。生物打印技術(shù)是將這種特制溶液噴射到可生物降解的生物紙片上。打印后再將紙片按一定順序的堆疊。由于使用了打印技術(shù)，可以將細(xì)胞或/和止血和防粘連藥物("生物墨水")精確的結(jié)合到預(yù)定部位；而按特定的堆疊方式的生物紙片則會(huì)形成三維結(jié)構(gòu)。理論上如果所用的生物墨水是細(xì)胞溶液，則形成三維的組織結(jié)構(gòu)和器官，最后生物紙片降解，細(xì)胞保留下來，形成立體結(jié)構(gòu)，例如，活的三維組織、血管和器官。但是生物打印技術(shù)仍處于基礎(chǔ)研究的階段，還沒有出現(xiàn)直接利用細(xì)胞通過生物打印技術(shù)制備相關(guān)生物產(chǎn)品，也沒有見到將生物打印技術(shù)應(yīng)用于制備醫(yī)用防粘連膜方面的相關(guān)報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有防粘連膜產(chǎn)品的缺陷，提供一種粘附性能好，生物相容性好、無毒性、無刺激性、可完全降解吸收、復(fù)合有可控釋放的止血或/和防粘連藥物、降解時(shí)間速度可控，價(jià)格低廉，制備工藝簡(jiǎn)單、納米級(jí)的醫(yī)用防粘連膜。
本發(fā)明的另一目的是提供上述防粘連膜的制備方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的
提供一種醫(yī)用防粘連膜，包括納米支架和附著于其上的水溶膠，所述水溶膠內(nèi)包覆有一種或幾種止血或/和防粘連藥物。所述止血/防粘連藥物通過生物打印技術(shù)與電紡絲結(jié)合，電紡絲同時(shí)起到納米纖維可控釋體系的作用。
所述納米支架是通過靜電紡絲技術(shù)制備的，支架材料為以下一種或兩種高
分子材料聚乳酸、聚已內(nèi)酯、聚乙交酯、聚氨酯、聚乙二醇、聚對(duì)苯二曱酸乙二酯、聚曱基丙烯酸曱酯、聚羥基丁酸戊酸酯、聚羥基丁酸己酸酯、聚磷酸酯、聚氨基曱酸酣、聚L-乳酸、聚酯酰胺、聚乙烯醇、聚丙交酯、聚氧乙烷、聚對(duì)二惡酮、丙交酯、乙交酯、丁內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、己內(nèi)酯、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、聚氨酯類、聚碳酸酯、膠原蛋白、明膠、殼聚糖、改性殼聚糖、淀粉、纖維素、改性纖維素、明膠、纖維蛋白、絲蛋白、彈力蛋白擬態(tài)的肽聚合物、海藻酸、硫酸軟骨素，肝素，瓊脂，葡聚糖、褐藻酸。將上述材料溶于一定的溶劑，形成電紡液，就可以通過靜電紡絲技術(shù)得到納米支架。這些溶劑可以為曱酸、乙酸、乙醇、丙酮、二曱基曱酰胺、二曱基乙酰胺、四氫呋喃、二曱基亞砜、六氟異丙醇、三氟乙醇、二氯曱烷、三氯曱烷、曱醇、乙醇、氯仿、二噁烷、三氟乙烷、三氟乙酸、水或它們?nèi)我獗壤幕旌衔?。上述的高分子材料和溶劑用于靜電紡絲的相關(guān)技術(shù)，例如材料與溶劑的重量比例等參照現(xiàn)有技術(shù)。優(yōu)選采用疏水性聚合物，例如疏水性聚氨酯、聚碳酸酯、聚乳酸、聚已內(nèi)酯、聚乙交酯或聚對(duì)苯二曱酸乙二酯等等。因?yàn)槭杷圆牧嫌欣谧韪衾w維蛋白等物質(zhì)接觸交接，防止細(xì)胞進(jìn)入，從而防止粘連產(chǎn)生。
本發(fā)明可通過高分子材料的原材料和分子量不同來調(diào)節(jié)產(chǎn)品在人體內(nèi)的降解時(shí)間，采用上述不同高分子材料的比例，可據(jù)不同創(chuàng)傷部位的要求調(diào)整降解時(shí)間。
用上面提到的一種或兩種以上混合材料通過靜電紡絲技術(shù)，可以按照具體需要做出合適孔徑和直徑的納米材料。此項(xiàng)工藝在本發(fā)明制備方法一節(jié)有詳細(xì)敘述，操作簡(jiǎn)單，所得到的纖維是納米級(jí)的，比傳統(tǒng)的方法得到的無紡布直徑小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，其直徑分布是幾個(gè)納米到幾個(gè)微米，并可通過工藝參數(shù)調(diào)整得到不同直徑，做到和人體真皮網(wǎng)狀結(jié)締組織高度相似，形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔徑大小和其分布也可調(diào)整。所述防粘連膜是采用疏水性材料，不利于阻隔纖維蛋
白等物質(zhì)接觸和細(xì)胞的遷入，從而達(dá)到防粘連的目的；對(duì)制備該層材料的靜電紡絲參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，其孔隙孔徑在納米以下，防止粘連產(chǎn)生。因?yàn)槿梭w細(xì)胞直徑平均在10 ~ 20 p M，平均孔徑在3 iu M以下，已經(jīng)可以有效的防止粘連的產(chǎn)生。靜電紡纖維得到的孔隙大小分布很大程度上依賴于纖維直徑，已知纖維直徑減小時(shí)，孔徑也在同時(shí)減小。據(jù)已發(fā)表的文獻(xiàn)，纖維直徑在4 10iuM時(shí)，孔徑/人20 45juM。文獻(xiàn)纟艮道，靜電紡再生絲素纖維非織造織物的平均孔徑可達(dá)到2 iu M。
本發(fā)明制備的防粘連膜平均孔徑在3 iu M或以下，纖維直徑在50 ~ 1000nM之間。
所述水溶膠可以是由以下聚合物制成的多糖類聚合物，如淀粉、纖維素、海藻酸、透明質(zhì)酸或殼聚糖；多肽類聚合物，如膠原、聚L-賴氨酸或聚L-谷胺酸；合成的親水高分子聚合物，如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酰胺或聚N-聚代丙烯酰胺。上述聚合物制備的水溶膠通過改變溫度、酸堿度、經(jīng)紫外線照射或者加入交聯(lián)劑(固化液)等方法，可由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)。
所述止血和防粘連藥物有多種，可以參考現(xiàn)有技術(shù)。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述防粘連藥物可以是抗生素或其它防粘連藥物，如膠原合成酶的抑制劑、抗凝血藥、消炎藥、4丐通道阻滯劑、細(xì)胞生長(zhǎng)抑制劑、水解酶、氧化還原劑等等，例如膠原合成酶的抑制劑有曲尼斯特和毗嗜司特，可以抑制膠原合成酶組胺和前列腺素的釋放，抑制膠原再生，抗凝血藥例如雙香豆素、肝素鈉、水蛭素等，消炎藥例如異丙嗪、地塞米松、氫化可的松、潑尼松龍、布洛芬、羥基保泰松等，4丐通道阻滯劑例如鹽酸地爾硫卓、硝苯地平、鹽酸維拉帕米等，細(xì)胞生長(zhǎng)抑制劑例如氟尿嘧啶，水解酶例如玻璃酸酶、鏈激酶、尿激酶、胃蛋白酶、tPA,氧化還原劑例如亞甲藍(lán)等。止血藥物如止血因子(可使材料同時(shí)具備止血功能)、天然藥物的提取物(如黃連素)等。此外，要達(dá)到有計(jì)劃的控釋，在早期急性炎癥期，所加入的止血及防粘連藥物濃度應(yīng)當(dāng)更高，而在慢性炎癥期，所加入的止血及防粘連藥物濃度相對(duì)較低。本發(fā)明同時(shí)提供了上述醫(yī)用防粘連膜的制備方法，包括以下步驟
(1) 制備電紡溶液、含有止血和/或防粘連藥物的水溶膠溶液和交聯(lián)劑溶
液；
(2) 用所述交聯(lián)劑溶液接收靜電紡絲制得納米支架；
(3 )用噴墨打印機(jī)將含有止血和防粘連藥物的水溶膠溶液打印到所述納米支架上，水溶膠固化后即得。
在本發(fā)明中，步驟(2)和(3)可重復(fù)一次或者更多次，以得到不同厚度的防粘連膜。所述的納米支架在生物打印中同時(shí)起到生物"紙片"的作用。
所述電紡溶液是將前述支架材料溶于一定的溶劑，形成電紡液；支架材料包括聚乳酸、聚已內(nèi)酯、聚乙交酯、聚氨酯、聚乙二醇、聚對(duì)苯二曱酸乙二酯、聚曱基丙烯酸甲酯、聚羥基丁酸戊酸酯、聚羥基丁酸己酸酯、聚磷酸酯、聚氨基甲酸酣、聚L-乳酸、聚酯酰胺、聚乙烯醇、聚丙交酯、聚氧乙烷、聚對(duì)二惡酮、丙交酯、乙交酯、丁內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、己內(nèi)酯、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、聚氨酯類、聚碳酸酯、膠原蛋白、明膠、殼聚糖、改性殼聚糖、淀粉、纖維素、改性纖維素、明膠、纖維蛋白、絲蛋白、彈力蛋白擬態(tài)的肽聚合物、海藻酸、硫酸軟骨素，肝素，瓊脂，葡聚糖、褐藻酸的一種或兩種以上混合溶液；
溶劑為曱酸、乙酸、乙醇、丙酮、二曱基曱酰胺、二曱基乙酰胺、四氬吹喃、二曱基亞砜、六氟異丙醇、三氟乙醇、二氯曱烷、三氯曱烷、曱醇、乙醇、氯仿、二噁烷、三氟乙烷、三氟乙酸或水的任意一種或者兩種以上任意比例的混合物。上述的高分子材料和溶劑用于靜電紡絲的相關(guān)技術(shù)，例如材料與溶劑的重量比例等參照現(xiàn)有技術(shù)。
步驟(1)所述含有止血和防粘連藥物的水溶膠溶液是含有止血和防粘連藥物的水溶膠緩沖液；所述止血和防粘連藥物所占質(zhì)量百分比總數(shù)不高于30%。所述水溶膠緩沖溶液的優(yōu)選方案是藻酸鹽或藻酸鹽與其它物質(zhì)的混合溶液，交聯(lián)劑溶液為氯化鈣溶液；或所述水溶膠緩沖溶液為纖維蛋白原溶液，交聯(lián)劑溶液為凝血酶溶液；或所述水溶膠緩沖溶液為透明質(zhì)酸-友酸氫鈉溶液，交聯(lián)劑溶液為酰肼或碳化二亞胺；或所述水溶膠緩沖溶液為膠原-聚陰離子溶液，交聯(lián)劑為碳化二亞胺。
步驟(2)所述靜電紡絲的優(yōu)選參數(shù)為注射泵推進(jìn)速度為0.3~0.8ml/h，紡絲針頭為10、 12、 14、 16、 18或20號(hào)針頭，施加電壓為15—25KV， 接收噴絲的細(xì)胞培養(yǎng)皿中裝有交聯(lián)劑溶液，生物打印的紙片為電紡制得的納米支
恕木。
所述噴墨打印機(jī)優(yōu)選改裝的惠普550C噴墨打印機(jī)，改裝方法參考美國(guó)專利US 7051654。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
通過靜電紡絲技術(shù)，可以按照設(shè)計(jì)做出合適孔徑和直徑的納米材料。此項(xiàng)工藝通過長(zhǎng)期大量的實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到，但實(shí)際操作簡(jiǎn)單，所得到的纖維是納米級(jí)的，比傳統(tǒng)的方法得到的無紡布直徑小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，膜片具有孔隙率高、比表面積大、纖維精細(xì)度與均一性高、長(zhǎng)徑比大等優(yōu)點(diǎn)，利于體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)交換，避免積血和積液現(xiàn)象，具有顯著的防粘連效果。才幾械特性能滿足適應(yīng)癥對(duì)抗拉伸強(qiáng)度及柔韌性的要求。
通過高分子材料的原材料和分子量不同來調(diào)節(jié)產(chǎn)品在人體內(nèi)的降解時(shí)間，采用上述不同高分子材料的比例，可據(jù)不同創(chuàng)傷部位的要求調(diào)整降解時(shí)間。
本發(fā)明采用疏水性材料，能防粘連，能起著很好地隔離作用。
能夠在新生組織生成后被完全吸收的，無毒性、不產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，并有良好的生物相容性等。
通過生物打印技術(shù)，電紡絲與止血和/或防粘連藥物混合；將電紡絲同時(shí)作為可控釋體系；通過生物打印技術(shù)，可有效控制藥物的分布空間和濃度，比如在在防粘連膜外層用更高的止血和防粘連藥物，以防止急性炎癥感染，而在防粘連膜內(nèi)層采用更低濃度的藥物，防止慢性炎癥。
材料來源充分，成本較低，貯存運(yùn)輸簡(jiǎn)單；制備方法工藝步驟簡(jiǎn)化，生產(chǎn)時(shí)間短，能有效避免加工過程中產(chǎn)品受到污染，產(chǎn)品質(zhì)量易于控制，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)容易實(shí)現(xiàn)，產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；臨床應(yīng)用簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施例方式
以下通過具體的實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。實(shí)施例1
制備防粘連膜
(1)制備電紡溶液、含有止血因子的水溶月交溶液和交耳關(guān)劑溶液選擇疏水性的L-聚乳酸和e-己內(nèi)酯，兩者比值為50: 50,作為共聚高分子材料，數(shù)均分子量是260000，溶于質(zhì)量百分比為85%的六氟異丙醇制備得到電紡;容液。
交耳關(guān)劑溶液選用0.1M氯化4丐溶液。
含有止血因子的水溶膠溶液采用止血因子藻酸鹽溶液，所述細(xì)胞因子藻酸
鹽溶液中止血因子的質(zhì)量百分比濃度為10ppm。
將適量配置好的0.1M氯化釣溶液》文入直徑150mm的細(xì)胞培養(yǎng)皿中，置于靜電紡絲裝置及打印機(jī)共用的平板接收器上。將惠普550C噴墨打印機(jī)按照現(xiàn)有專利報(bào)道進(jìn)行改裝，參照美國(guó)專利US 7051654公開的方法，固定在電紡絲裝置箱內(nèi)電紡針頭正下方，用作止血因子定位打印；將配好的細(xì)胞因子藻酸鹽溶液裝入噴墨打印墨盒中；本實(shí)施例采用的墨盒型號(hào)為HP51626A。(2)用所述交聯(lián)劑溶液接收靜電紡絲制得納米仿生支架
將步驟(1)制得的電紡溶液加入靜電紡裝置的注射器中，調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為5毫升/小時(shí)，調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電壓為30KV，調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為20厘米，用并將纖維接收為膜狀結(jié)構(gòu)。靜電紡絲20分鐘，關(guān)閉靜電紡絲。
(3 )用噴墨打印機(jī)將含有止血因子的水溶膠溶液打印到所述納米仿生支架上，水溶膠固化后即得。
紡絲和打印重復(fù)5次，制得防粘連膜厚度約0.2 mm 。此處通過靜電紡制備得到纖維直徑平均300nm。
2、蒸餾水漂洗5遍，經(jīng)凍干后真空包裝，經(jīng)25kGy鈷~60滅菌后負(fù)20揚(yáng)_氏度低溫保存。實(shí)施例2
制備防粘連膜
1、制備電紡溶液、含有藥物和止血因子的水溶膠溶液和交聯(lián)劑溶液(1)選擇疏水性的聚已內(nèi)酯，溶于氯仿/曱醇混合溶劑制備得到電紡液，氯仿和曱醇比例為1: 1,聚已內(nèi)酯與溶劑的用量質(zhì)量比為15: 85。交聯(lián)劑溶液選用0.1M氯化釣溶液。
含有藥物和止血因子的水溶膠溶液采用止血因子和頭孢曲松鈉藻酸鹽溶液，所述藻酸鹽溶液中止血因子的質(zhì)量百分比濃度為10ppm,所述頭孢曲+>鈉藻酸鹽溶液中頭孢曲松鈉的質(zhì)量百分比濃度為3%。
將適量配置好的0.1M氯化鉤溶液》欠入直徑150mm的細(xì)胞培養(yǎng)皿中，置于
13靜電紡絲裝置及打印機(jī)共用的平板接收器上。將惠普550C噴墨打印機(jī)按照現(xiàn)有專利報(bào)道進(jìn)行改裝，參照美國(guó)專利US 7051654公開的方法，固定在電紡絲裝置箱內(nèi)電紡針頭正下方，用作止血因子和抗生素的定位打??；將配好的細(xì)胞因子藻酸鹽溶液裝入噴墨打印墨盒中；本實(shí)施例采用的墨盒型號(hào)為HP51626A。(2)用所述交聯(lián)劑溶液接收靜電紡絲制得納米仿生支架
將上述電紡溶液加入靜電紡裝置的注射器中，調(diào)節(jié)微量注射泵的速率為0.8毫升/小時(shí)，調(diào)節(jié)高壓發(fā)生器的電壓為12 KV，調(diào)節(jié)接收裝置的接收距離為15厘米，用并將纖維接收為膜狀結(jié)構(gòu)。靜電紡絲20分鐘，關(guān)閉靜電紡絲。(3 )用噴墨打印機(jī)將含有細(xì)胞因子和頭孢曲松鈉的水溶膠溶液打印到所述納米仿生支架上，水溶膠固化后即得。
紡絲和打印重復(fù)5次，制得防粘連層厚度約0.2 mm 。
此處通過靜電紡制備得到纖維直徑平均600nm。
2、蒸餾水漂洗5遍，經(jīng)凍干后真空包裝，經(jīng)25kGy鈷^0滅菌后負(fù)20攝氏度低溫保存。實(shí)施例3
用實(shí)施例2制得的防粘連膜進(jìn)行兔動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
家兔15只，全身麻醉，沿中線剖開兔子腹部，取出子宮角，破壞子宮角部位的漿膜，產(chǎn)生出血，形成創(chuàng)面。分組處理，防粘連膜敷用5只作為實(shí)驗(yàn)組，5只采用成都迪康防粘連膜作為陽性對(duì)照組，5只作為空白對(duì)照組，然后縫合腹壁。14天后取材觀察。發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組的兔子腹腔內(nèi)都沒有產(chǎn)生粘連，防粘連膜降解明顯，優(yōu)良率為100%,陽性對(duì)照組兩只傷口延期愈合，但未影響到最終結(jié)果，優(yōu)良率為60%,而空白對(duì)照組腹腔內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的廣泛粘連，子宮角不僅產(chǎn)生與自身的粘連，粘連帶范圍廣且粘連強(qiáng)度高。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用防粘連膜，其特征在于包括納米支架和附著于其上的水溶膠，所述水溶膠內(nèi)包覆有一種或幾種止血或/和防粘連藥物。
2. 如權(quán)利要求1所述的防粘連膜，其特征在于所述納米支架是采用以下一 種或兩種以上的支架材料通過靜電紡絲技術(shù)制備得到聚乳酸、聚已內(nèi)酯、聚 乙交酯、聚氨酯、聚乙二醇、聚對(duì)苯二曱酸乙二酯、聚曱基丙烯酸曱酯、聚 羥基丁酸戊酸酯、聚羥基丁酸己酸酯、聚磷酸酯、聚氨基曱酸酣、聚L-乳酸、 聚酯酰胺、聚乙烯醇、聚丙交酯、聚氧乙烷、聚對(duì)二惡酮、丙交酯、乙交酯、 丁內(nèi)酯、戊內(nèi)酯、己內(nèi)酯、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、聚氨酯類、聚碳酸酯、膠原 蛋白、明膠、殼聚糖、改性殼聚糖、淀粉、纖維素、改性纖維素、明膠、纖維 蛋白、絲蛋白、彈力蛋白擬態(tài)的肽聚合物、海藻酸、硫酸軟骨素、肝素、瓊脂、 葡聚糖或褐藻酸。
3. 如權(quán)利要求1所述的防粘連膜，其特征在于所述納米支架的孔徑不超過 3 juM。
4. 如權(quán)利要求1所述的防粘連膜，其特征在于所述水溶膠是采用以下一種 或兩種以上聚合物制備得到多糖類聚合物、多肽類聚合物或親水性高分子聚 合物。
5. 如權(quán)利要求1所述的防粘連膜，其特征在于所述止血藥物是止血因子或 天然藥物的提取物；所述防粘連藥物為抗生素、膠原合成酶的抑制劑、抗凝血 藥、釣通道阻滯劑、細(xì)胞生長(zhǎng)抑制劑、水解酶或氧化還原劑中的任意一種或兩 種以上的混合物。
6. —種權(quán)利要求1所述防粘連膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1) 制備電紡溶液、含有止血和/或防粘連藥物的水溶"交溶液和交耳關(guān)劑溶液；(2) 用所述交聯(lián)劑溶液接收靜電紡絲制得納米支架；(3 )用噴墨打印機(jī)將含有止血和防粘連藥物的水溶膠溶液打印到所述納 米支架上，水溶膠固化后即得。
7. 如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于步驟(2)和(3 )重復(fù)若干次。
8. 如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于所述制備電紡溶液是將支架材料溶于溶劑制備得到，所述溶劑選自曱酸、乙酸、乙醇、丙酮、二甲基曱酰 胺、二曱基乙酰胺、四氫呋喃、二曱基亞砜、六氟異丙醇、三氟乙醇、二氯曱 烷、三氯曱烷、甲醇、乙醇、氯仿、二噁烷、三氟乙烷、三氟乙酸或水的任意 一種或者兩種以上<壬意比例的混合物。
9.如權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于步驟(2)所述靜電紡絲的 參數(shù)為注射泵推進(jìn)速度為0.3~10ml/h,紡絲針頭為10、 12、 14、 16、 18或 20號(hào)4十頭，施加電壓為15~25KV。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種醫(yī)用防粘連膜及其制備方法。所述防粘連膜包括納米支架和附著于其上的水溶膠，所述水溶膠內(nèi)包覆有一種或幾種止血或/和防粘連藥物。本發(fā)明還提供上述防粘連膜的制備方法，步驟為制備電紡溶液、含有止血和/或防粘連藥物的水溶膠溶液和交聯(lián)劑溶液；用所述交聯(lián)劑溶液接收靜電紡絲制得納米支架；用噴墨打印機(jī)將含有止血和防粘連藥物的水溶膠溶液打印到所述納米支架上，水溶膠固化后即得。本發(fā)明的防粘連膜粘附性能好，同時(shí)生物相容性好、無毒性、無刺激性、可完全降解吸收、復(fù)合有可控釋放的止血或/和防粘連藥物、降解時(shí)間速度可控，克服了已有技術(shù)的缺陷。
文檔編號(hào)A61L31/10GK101623517SQ200910041780
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月11日
發(fā)明者弢 徐, 袁玉宇 申請(qǐng)人:廣州邁普再生醫(yī)學(xué)科技有限公司