CN101366978B - 可注射用的微粒组织充填材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种可注射用的微粒组织充填材料，本发明是将微粒化的脱细胞生物衍生材料与含有药物的缓释微球混合，在使用前与凝胶溶液混匀后注射到受区，操作者可根据受区的情况在凝胶凝固前任意塑型，达到满意的美容效果。本发明可以快速塑型的微粒组织材料，植入体内后可充填缺损的软组织，并促进损伤愈合；与已有技术相比：具有生物相容性高、能够快速任意塑型、快速充填组织器官缺损并能促进成纤维细胞长入，新生的毛细血管形成，肉芽组织生成，促进损伤愈合。本发明在临床的功能有：可作为软组织缺损的充填物，用于机体凹陷畸形的修复；用于充填皮肤的皱纹或皱褶；用于软组织成型术等整容手术的需要。

Description

可注射用的微粒组织充填材料及其制备方法

技术领域

本发明属于医用生物材料技术领域，具体涉及一种能够快速成型的可注射用的微粒组织充填材料及其制备方法。

背景技术

可注射型软组织填充材料的出现，对整形美容领域来说是为了适应患者和美容就医者对微创外科技术的需要，也是目前整形外科临床技术发展的趋势之一。应用可注射整形美容外科材料可摒弃传统整形外科技术进行组织修复、畸形矫正和面貌年轻化的临床应用。

目前的产品类型有：(1)合成高分子材料，爱贝芙(Artecoll，荷兰Rofil医用品公司生产)是以胶原溶液为载体，将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)圆形光滑微球悬浮于其中；其主要缺点是，由于PMMA不可降解长期存留于人体，影响皮肤的正常生理活动，存在有致癌风险。(2)胶原蛋白，Zyderm产品(McGhanMedical公司生产)是美国FDA于1981年批准的第一个注射整形美容材料，采用牛提取胶原蛋白为原料，其使用效果可维持约6个月；其缺点是，在注射前30天要进行皮试，并需多次反复注射，注射后皮肤存在有即时过敏、延迟性过敏反应和全身不适反应。Dermalogen(Collagenesis公司生产)和Cosmoderm(Mcghan Medical公司生产)是得到美国FDA批准可注射的同种异体皮胶原纤维和胶原组织基质悬液产品；这些材料均由胶原和弹力纤维、葡聚糖组成，长期效果较差，材料来源同样不足。(3)异体脱细胞真皮产品是将人体皮肤经过去除表皮、脱细胞处理和冷冻干燥后形成的材料；该类产品有Life Cell公司生产的Alloderm，是美国FDA第一个批准的异体脱细胞真皮产品；该公司生产的Cymetra是微粒化可注射的异体脱细胞真皮产品，为一种填充材料；这类产品的主要缺点是材料来源有限，且在脱细胞方法中使用有十二烷基硫酸钠、乙二胺四乙酸二钠等化学药品，不仅难以完全去除，还会对机体产生毒害；更重要的是Cymetra注射到体内后难以控制其分布，不能塑型。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种能够快速成型的可注射用的微粒组织充填材料及其制备方法，所制备的充填材料具有生物相容性高、无毒害、可快速塑型、能充填组织器官缺损并促进损伤愈合的优点。

本发明所提出的可注射用的微粒组织充填材料，是在凝胶溶液中混合有微粒化的脱细胞生物衍生材料和含有药物的缓释微球，将其注入体内后在凝胶溶液凝固前可按需求任意塑型，充填软组织缺损并促进组织愈合；所述的微粒化脱细胞生物衍生材料为天然生物组织经脱细胞和微粒化处理后所形成的医用生物材料，可以是脱细胞真皮基质、脱细胞筋膜、脱细胞小肠粘膜下层、脱细胞膀胱粘膜下层、脱细胞羊膜、脱细胞硬脑膜、脱细胞肌肉、脱细胞肌腱、脱细胞血管、脱细胞神经的任一种，其中的微粒化处理是将脱细胞生物衍生材料粉碎，形成粒径为50～300μm的微粒；所述的含有药物的缓释微球是由机体可接受的生物可降解材料制备而成，其材质包括胶原蛋白、明胶、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸聚羟基乙酸共聚物、多糖的任一种或是几种的混合，微球粒径为50～200μm，微球内结合有生长因子、抗菌药物、麻醉药物的任一种或是几种，其选择是根据所修复组织的需求确定；所述的凝胶是机体可接受的生物胶，包括纤维蛋白原、纤维蛋白、海藻酸盐、胶原蛋白、透明质酸、硫酸软骨素、水凝胶、骨胶、明胶、果胶的任一种或是几种的混合。

本发明所提出的可注射用微粒组织充填材料的特征还在于，为便于保存和使用，可将微粒化的脱细胞生物衍生材料与药物缓释微球混合后作为组分A，凝胶溶液作为组分B，使用前将组分A与组分B混匀；所形成的混合物中微粒化脱细胞生物衍生材料的终浓度为10～100mg/ml，药物缓释微球的终浓度为10～50mg/ml，凝胶的终浓度为5～30mg/ml。为使凝胶溶液有效凝固，根据凝胶的特性可在组分A中添加有促凝剂，促凝剂可以是凝血酶、第八因子、氯化钙的任一种或是几种；其中凝血酶的终浓度为100～500国际单位/ml，第八因子的终浓度为5～50单位/ml，氯化钙的终浓度为10～100mM。本发明充填材料混匀后应迅速填补或注射到组织损伤区，根据需要塑型。

本发明可注射用的微粒组织充填材料的制备方法，包括脱细胞生物衍生材料制备、药物缓释微球制备、微粒组织充填材料制备的步骤，具体如下：

步骤1).脱细胞生物衍生材料的制备：将获取的皮肤、或筋膜、或小肠粘膜下层、或羊膜、或肌肉、或肌腱、或血管、或神经的生物材料切成小块，用磷酸盐缓冲液(PBS溶液)清洗后置于-80℃冷冻半小时以上，确保材料内外温度达到一致，取出后自然解冻，如此反复冻融2～5次，使细胞完全破裂崩解；用水清洗后将其置于NaOH溶液浸泡进行脱脂、脱细胞处理；再用PBS溶液浸洗至pH中性，用DNA酶溶液浸泡溶解残留的DNA；清洗后经冷冻干燥制成脱细胞生物衍生材料；再将其粉碎成粒径50～300μm的微粒，灭菌消毒后成为微粒化脱细胞生物衍生材料；其制备也可以采用其他已有技术。

步骤2).含有药物缓释微球的制备可采用已知的技术方法进行。本发明要求微球粒径为50～200μm，微球材料可选择胶原蛋白、明胶、聚乳酸、聚羟基乙酸、多糖等生物可降解材料的任一种或是几种的混合，微球内部结合有抗菌药、麻醉药、生长因子等药物的任一种或是几种；灭菌消毒后备用。

步骤3).可注射用的微粒组织充填材料的制备：将微粒化脱细胞生物衍生材料与药物缓释微球混合后作为组分A；配制凝胶溶液作为组分B；使用前将组分A与组分B快速混匀，所形成的混合物中微粒化脱细胞生物衍生材料的终浓度为10～100mg/ml；药物缓释微球的终浓度为10～50mg/ml；凝胶的终浓度为5～30mg/ml。在组分A中可添加有促凝剂，可以是凝血酶、第八因子、氯化钙的任一种或是几种；凝血酶的终浓度为100～500国际单位/ml；第八因子的终浓度为5～50单位/ml；氯化钙的终浓度为10～100mM。充填材料混匀后应迅速填补或注射到组织损伤区，在2～5分钟内根据需要完成塑形。

本发明所制备的可注射用微粒组织充填材料，植入体内后可充填缺损的软组织，在临床应用中的作用有：(1)可作为软组织缺损的充填物，用于机体凹陷畸形的修复；(2)用于充填皮肤的皱纹和皱褶；(3)用于软组织成型术等整容的需要。与现有的同类材料相比具有以下优点：本发明充填材料生物相容性高、能够快速任意塑型、快速充填组织器官缺损、为组织再生提供支架，并能诱导成纤维细胞长入、胶原蛋白和新生毛细血管的形成，促进损伤愈合；同时本发明制备方法具有材料可取自于同种/异种组织，来源广泛、方法简单，产品应用方便、便于存储运输的优点。

具体实施方式

以下结合实例进一步说明本发明技术方案的具体实施方式。

实例1.

步骤1).微粒化脱细胞生物衍生材料的制备：将去除脂肪层的猪皮肤切成1cm×2cm块状，用磷酸盐缓冲液清洗后置于-80℃冷冻40分钟，使猪皮内外温度达到一致，取出后在室温下自然解冻，如此反复冻融4次，使细胞完全破裂崩解；用去离子水清洗后将其置于1M的NaOH溶液浸泡4小时；再用PBS液浸洗至pH值7.2左右，将其置于40单位/ml DNA酶溶液浸泡1小时，清洗后经冷冻干燥即成为脱细胞猪皮；将其用高速切割机粉碎成微粒，过筛为100～300μm粒径大小，制成微粒化脱细胞猪皮材料，整个操作保持温度在2～8℃，最后用钴60照射灭菌消毒。

步骤2).含有碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)缓释微球的制备方法，参照文献《复合bFGF缓释微球的制备及其对成纤维细胞增殖作用的实验研究》生物医学工程研究.200423(2)：108-110.的方法进行，获得淡黄色粉末状粒径为100～200μm微球；称取干燥微球0.1g溶胀于含有5μg bFGF的10ml双蒸水中，在4℃环境下浸泡，经冷冻干燥后，用钴60照射灭菌消毒备用。

步骤3).可注射用的微粒组织充填材料的制备：将脱细胞猪皮微粒与bFGF缓释微球按5∶1的质量比混合后作为组分A；制备胶原蛋白、透明质酸、硫酸软骨素的混合凝胶溶液作为组分B；使用前将组分A与B快速混匀，其中脱细胞猪皮微粒的终浓度为100mg/ml；bFGF缓释微球的终浓度为20mg/ml；胶原蛋白和透明质酸及硫酸软骨素混合物的终浓度为10mg/ml。要求尽快注射到体内，在5分钟内完成塑型。

本实例制备的充填材料具有材料来源广泛、价格低廉、塑型操作时间长的特点，适于作为软组织缺损的充填物，用于机体凹陷畸形的修复，充填皮肤的皱纹和皱褶，及软组织成型术等整容的需要。

实例2.

步骤1).微粒化脱细胞生物衍生材料的制备：将猪小肠用机械方法刮除粘膜层、肌肉层和浆膜后获得小肠粘膜下层(SIS)，切成1cm×1cm片状，用磷酸盐缓冲液清洗后置于-80℃冷冻35分钟，使SIS内外温度达到一致后，在室温下自然解冻，如此反复冻融2次，使细胞完全破裂崩解；用去离子水清洗后置于0.5M的NaOH溶液浸泡1小时；然后用PBS溶液浸洗至pH值7.0左右，将其置于50单位/ml DNA酶溶液浸泡半小时，清洗后经冷冻干燥即成为脱细胞小肠粘膜下层材料；再用高速旋转粉碎机(德国Fritsch公司)粉碎成微粒(粉碎前加入液氮使其脆化)，过筛至50～100μm粒径大小，制成微粒化脱细胞小肠粘膜下层材料，整个操作保持温度在2～8℃最后用环氧乙烷消毒。

步骤2).可注射用的微粒组织充填材料的制备：将微粒化脱细胞小肠粘膜下层材料与冻干的氟比洛芬酯脂微球(北京泰德制药公司生产，具有抗炎、止痛及解热作用，临床用于疼痛或炎症疾病的治疗)、凝血酶、第八因子和氯化钙混合后作为组分A；制备纤维蛋白原凝胶溶液作为组分B；在使用前将组分A与B迅速混匀，成为可注射用的微粒组织充填材料；其中微粒化脱细胞小肠粘膜下层材料的终浓度为60mg/ml；氟比洛芬酯脂微球的终浓度为10mg/ml；纤维蛋白原的终浓度为20mg/ml；第八因子的终浓度为15单位/ml；凝血酶的终浓度为200国际单位/ml；氯化钙的终浓度为50mM。要求尽快注射到体内组织，并根据设计要求在2分钟内完成塑型。

本实例制备的可注射用微粒组织充填材料具有以下特点：凝固时间快、具有止痛作用、免疫原性低；特别适用于充填皮肤的皱纹及皱褶，和软组织成型术等整容术的需要。

实例3.

步骤1).微粒化脱细胞生物衍生材料的制备：将猪膀胱用机械方法刮除粘膜层、肌肉层和浆膜层后获得粘膜下层材料，切成1cm×1cm片状，用磷酸盐缓冲液清洗后置于-80℃冷冻30分钟，使材料内外温度达到一致后，在室温下自然解冻，如此反复冻融3次，使细胞完全破裂崩解；用去离子水清洗后置于0.5M的NaOH溶液浸泡2小时；然后用PBS溶液浸洗至pH值7.1左右，将其置于40单位/ml DNA酶溶液浸泡40分钟，清洗后经冷冻干燥即成为脱细胞膀胱粘膜下层材料；再用高速旋转粉碎机粉碎成微粒(粉碎前加入液氮使其脆化)，过筛至100～200μm粒径大小，制备成微粒化脱细胞膀胱粘膜下层材料，整个操作保持温度在2～8℃，最后用环氧乙烷消毒。

步骤2).bFGF缓释微球按实例1的制备方法获得100～200μm粒径大小。

步骤3).可注射用的微粒组织充填材料的制备：将脱细胞猪膀胱粘膜下层微粒与bFGF缓释微球按1∶1的质量比混合后，再加入氯化钙制成组分A；制备海藻酸钠凝胶溶液为组分B；使用时将组分A与B迅速混合均匀，形成可注射用的微粒组织充填材料；其中脱细胞粘膜下层微粒的终浓度为30mg/ml，bFGF缓释微球的终浓度为30mg/ml；海藻酸钠的终浓度为15mg/ml，氯化钙的终浓度为100mM；要求尽快注射到体内，按美容要求在3分钟内完成塑型。

本实例制备的可注射用的微粒组织充填材料具有原材料来源便宜、使用方便的特点，适用于作为软组织缺损的充填物，和机体凹陷畸形的修复。

Claims (3)

1.一种可注射用的微粒组织充填材料，其特征在于，是在凝胶溶液中混合有微粒化的脱细胞生物衍生材料和含有药物的缓释微球；所述的微粒化脱细胞生物衍生材料为天然生物组织经脱细胞和微粒化处理后所形成粒径为50～300μm的生物医用材料；所述含有药物的缓释微球是由机体可接受的生物可降解材料制备，微球粒径为50～200μm，微球内结合有药物；所述的凝胶是机体可接受的生物胶；将所述的微粒化脱细胞生物衍生材料与药物缓释微球混合作为组分A，凝胶溶液作为组分B；使用前将组分A与组分B混匀，所形成混合物中微粒化脱细胞生物衍生材料的终浓度为10～100mg/ml，药物缓释微球的终浓度为10～50mg/ml，凝胶的终浓度为5～30mg/ml。

2.根据权利要求1所述的微粒组织充填材料，其特征在于，在组分A中添加有凝血酶、第八因子、氯化钙的任一种或是几种；其中凝血酶的终浓度为100～500国际单位/ml，第八因子的终浓度为5～50单位/ml，氯化钙的终浓度为10～100mM。

3.制备权利要求1所述的可注射用的微粒组织充填材料的方法，包括脱细胞生物衍生材料制备、药物缓释微球制备、微粒组织充填材料制备的步骤，具体如下：

步骤1).脱细胞生物衍生材料的制备：将获取的皮肤、或筋膜、或小肠粘膜下层、或羊膜、或肌肉、或肌腱、或血管、或神经的生物材料切成小块，用磷酸盐缓冲液清洗后置于-80℃冷冻半小时以上，取出后自然解冻，如此反复冻融2～5次；用水清洗后将其置于NaOH溶液浸泡进行脱脂、脱细胞处理；再用PBS溶液浸洗至pH中性，用DNA酶溶液浸泡溶解残留的DNA；清洗后经冷冻干燥制成脱细胞生物衍生材料；再将其粉碎成粒径50～300μm的微粒，灭菌消毒后成为微粒化脱细胞生物衍生材料；

步骤2).含有药物缓释微球的制备：选择胶原蛋白、明胶、聚乳酸、聚羟基乙酸、多糖的任一种或是几种的混合为微球材料，微球内部结合有抗菌药、麻醉药、生长因子的任一种或是几种；灭菌消毒后备用；

步骤3).可注射用微粒组织充填材料的制备：将微粒化脱细胞生物衍生材料与药物缓释微球混合后作为组分A；配制凝胶溶液作为组分B；使用前将组分A与组分B快速混匀，所形成的混合物中微粒化脱细胞生物衍生材料的终浓度为10～100mg/ml；药物缓释微球的终浓度为10～50mg/ml；凝胶的终浓度为5～30mg/ml。