CN101507831A - 一种促进手术伤口愈合的材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种促进手术伤口愈合的材料，其采用将来源于人和/或动物的片状或膜状软组织或其衍生物，经过一系列的物理、化学或生物学处理最终得到天然生物修复材料。本发明的生物修复材料可以表现为固态或液态，通过缝合、贴附、涂抹或注射等外科方法固定于手术伤口，在伤口愈合过程中起到促进伤口修复的目的，使用方便，安全，快捷。相对于常规的手术伤口的愈合，本材料的优点在于能够促进伤口的修复速度和效果，能够防止伤口的感染，同时在伤口愈合后能够减少手术瘢痕。

Description

一种促进手术伤口愈合的材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种促进手术伤口愈合的材料及其制备方法，属于医用材料领域。

背景技术

当人或动物身体遭受包括拔牙在内的各种外科手术，或包括灼伤在内的各种物理创伤时，常常造成软组织和/或骨组织及神经组织的破坏和断裂及缺损，并可造成出血和感染的机会。正常情况下，伤口可以自然愈合和修复。伤口自然愈合和修复的过程包括：封闭伤口以限制血液流失并阻止感染；然后去除受损的组织并通过细胞吞噬作用消灭病原微生物；继之周围组织中各种类型的细胞侵入伤口部位并形成肉芽和瘢痕；最后重建瘢痕组织并改变细胞群体，以导致伤口的完全愈合。

在大多数下，自然愈合过程是很有效的。但由于组织发生学上的原因，某些组织，特别是脊髓和/或外周神经组织，则很难修复和愈合。另外，有些伤口往往因受病人身体素质、创伤大小和严重程度及并发感染等因素的影响，大多数情况下的伤口愈合需要医疗干预。

伤口感染、血液循环障碍、低蛋白症、某些微量元素缺乏、长期或大量的使用抗炎药物等因素均可影响伤口的愈合。纳米银等产品目前用于抗菌、促进伤口愈合，但由于材料性质原因容易发生重金属过敏，瘙痒等副作用，使得适用范围受到较大限制。

比如，CN1228338公开了一种用于促进伤口组织修复的伤口覆盖材料，其包括胶原蛋白海绵层和含有一种或多种生长因子及其稳定剂的纤维素衍生物凝胶层的促进伤口组织修复的伤口覆盖材料。该伤口覆盖材料适用于促进涉及脑组织或脊髓组织的伤口的组织修复和伤口愈合。

CN1339322公开了一种具有促进伤口愈合功能的材料，其由含有能发射远红外线的功能氧化物陶瓷纳米级粉末的粘胶纤维5-40wt％与95-60wt％棉花混纺而成。先制成多功能复合陶瓷材料的纳米级粉末，然后以粘胶作为载体，制成多功能粘胶纤维与普通纤维混纺制得；该功能材料能发射波长为4-14微米的远红外线，由于其发射率为85-95％，因此制作纱布和其他敷料，当涂敷在伤口处具有能促进伤口处的血液微循环，增强组织的活性，促进伤口愈合的作用。

本发明的研究人员经过研究发现，将天然组织材料处理成生物修复材料，可以将生物修复材料作为促进伤口愈合的材料使用，能起到很好的伤口修复效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种促进手术伤口愈合的材料，能够促进伤口的修复速度和效果，能够防止伤口的感染，同时在伤口愈合后能够减少手术瘢痕。

本发明的另一目的是提供一种制备促进手术伤口愈合材料的方法。

为了实现本发明目的，本发明的一种促进手术伤口愈合的材料，其按照如下方法制成：

1)先将软组织材料进行去抗原处理；

2)然后再将步骤1)处理过的材料溶解于酸性溶液、消化溶液或者二者混合溶液中，分离出上清液，并用碱性溶液进行中和到中性；

3)最后加工处理成固态或液态的伤口愈合材料。

其中，所述软组织材料采用人或动物的片状或膜状软组织或其衍生物，主要成分包括细胞外基质。其具体为：真皮组织、皮肤组织、腔状组织、滑膜组织、腹膜组织、心包膜、硬脊膜、胸膜、伸筋膜、阔肌膜或大网膜等。

步骤1)中软组织的去抗原处理是为了去除软组织材料中的抗原成分，降低产品免疫性能，提高产品生物相容性。

本发明的去抗原处理可采用如下任意三种方法之一进行：

a)将软组织材料用浓度为1-15％(体积百分数)的双氧水溶液浸泡2-32h，脱去脂肪成分，用甲醇和氯仿混合溶液浸泡5-45h，脱去细胞成分，再进一步用浓度为0.05-1.5％(w/v，g/ml)的胰蛋白酶溶液处理消化1-28小时，用纯水充分清洗后备用；每次浸泡溶液与软组织材料的用量比为1:1-10；

或b)将软组织材料于-80℃深低温冷冻12小时以上；

或c)将软组织材料采用浓度为0.5-40％(w/v，g/ml)碱性溶液浸泡处理0.5-24小时，所述碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾等。

真皮组织、皮肤组织优先选择c)方法进行处理。腔状组织优先选择a)方法处理，其他组织可任意选择a)、b)、c)方法进行处理。

为促进步骤2)的进一步处理，可将软组织去抗原处理后进行一下干燥，所述干燥采用真空冷冻干燥或加热干燥等方法。

步骤2)中，用碱性溶液处理成中性后，还再通过加入絮凝剂或盐析剂得可溶性细胞外基质蛋白，并用酸性溶液、消化溶液或者二者混合溶液再次进行纯化处理。

所述絮凝剂为糖蛋白、粘多糖、纤维素或核酸等的微生物絮凝剂。

所述盐析剂为NaCl、KCl或铝盐等的无机盐析剂。

进行纯化处理的次数为1-7次，此时便可得到纯净的可溶性细胞外基质蛋白。

用于溶解材料所用的酸性溶液为盐酸、醋酸、硫酸等无机或有机酸(如碳酸，醋酸，甲酸，苯甲酸)。

所述消化溶液为pH值为7-9的胰蛋白酶溶液或肠溶消化酶溶液等。

本发明的伤口愈合材料可以经过不同的加工方式处理成固态或液态。

比如固态，可以按照最终使用方式及使用部位的不同，将生物材料加工成膜状、颗粒状、纺丝成型的网孔状或粉状。如通过电纺丝技术或冷冻干燥技术加工成多孔膜状，流延法加工成膜状，或者深低温粉碎或研磨法加工成粉状。

比如液态，可以将处理成的生物材料溶于生物相容性试剂(如生理盐水、纯化水、甘油等)、弱酸性和/或弱碱性试剂中制成溶液。

本发明的伤口愈合材料，当为固态产品时，细胞外基质可溶性蛋白含量达70％以上，液态产品时，细胞外基质可溶性蛋白浓度达8g/L以上。

本发明采用将软组织材料经过一系列的物理、化学或生物学处理最终得到天然生物修复材料。本发明的生物修复材料，可以促进切口或平面伤口(包括微创手术切口)愈合，在使用过程中可以通过缝合、贴附、涂抹或注射等外科方法固定于手术伤口，在伤口愈合过程中起到促进伤口修复的目的，使用方便，安全，快捷。

相对于常规的手术伤口愈合的材料，本材料的优点在于能够促进伤口的修复速度和效果，能够防止伤口的感染，同时在伤口愈合后能够减少手术瘢痕。

附图说明

图1为使用本发明所述促进手术伤口愈合的材料后，20天的病理组织标本(Masson染色，×200)；

图2为使用本发明所述促进手术伤口愈合的材料后，30天的病理组织标本(Masson染色，×200)。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

取新鲜猪小肠粘膜下层(SIS)200g，剪切后用清水彻底清洗。首先用300ml浓度为8％(v/v)的双氧水溶液浸泡8h进行脱脂肪处理，彻底清洗后，再用500ml氯仿和甲醇的混合溶液(比例为1:1)浸泡处理5h脱去细胞。用清水彻底清洗后，用400ml浓度为0.1％(g/ml)，酸碱度为8.0的胰蛋白酶溶液处理2h脱除蛋白，彻底清洗至产品洁净后，最后将产品在-80℃下预冻冻干。用超低温粉碎机将其粉碎到直径为0.01mm-1mm大小，包装封存。

实施例2

取新鲜羊膜200g，剪切后用清水彻底清洗。首先用200ml浓度为12％(v/v)的双氧水溶液浸泡5h进行脱脂肪处理，彻底清洗后，再400ml用氯仿和甲醇的混合溶液(比例为1:2)浸泡处理15脱去细胞。用清水彻底清洗后，用200ml浓度为0.25％(g/ml)，酸碱度为8.4的胰蛋白酶进行脱蛋白处理1h，彻底清洗至产品洁净后，最后将产品在-80℃下预冻冻干。用超低温粉碎机将其粉碎到直径为0.01mm-1mm大小，包装封存。

实施例3

取新鲜猪小肠粘膜下层(SIS)300g，剪切后用清水彻底清洗。首先用300ml浓度为15％(v/v)的双氧水溶液进行脱脂肪处理1h，彻底清洗后，再用900ml氯仿和甲醇的混合溶液(比例为1:1)浸泡处理2h脱去细胞。用清水彻底清洗后，用1000ml浓度为0.1％的胰蛋白酶进行脱蛋白处理，处理时间为28h，彻底清洗至产品洁净后，用浓度为0.25％(g/ml)，酸碱度为8.4的胰蛋白酶溶液将其溶解3天，将悬浮溶液分离出上清液。用电纺丝设备纺丝成形为平面膜状材料，采用对压力为20kV，使用内径为0.5mm对喷丝头，喷丝头距收集板距离为28cm。其中细胞外基质可溶性蛋白含量达81％。

实施例4

取新鲜羊膜500g，剪切后用清水彻底清洗。首先用500ml浓度为15％(v/v)的双氧水溶液进行脱脂肪处理15h，彻底清洗后，再用800ml氯仿和甲醇的混合溶液(比例为1:3)浸泡处理45h脱去细胞。用清水彻底清洗后，用1600ml浓度为0.25％(g/ml)的胰蛋白酶进行脱蛋白处理5h，彻底清洗至产品洁净后，用醋酸溶液将其溶解5天，将悬浮溶液分离出上清液。用电纺丝设备纺丝成形为平面膜状材料，采用对压力为20kV，使用内径为0.6mm对喷丝头，喷丝头距收集板对距离为45cm。其中细胞外基质可溶性蛋白含量达83％。

实施例5

取实施例1中处理得到的脱细胞SIS粉末状材料2g，将其溶解于45ml浓度为1％(v/v)的醋酸中。待溶解后向其中加入NaOH溶液将溶液pH值调节至中性，离心分离得到上清液。向上清液中滴加浓度为5％(g/ml)的NaCl溶液作为絮凝剂，离心分离得到沉淀物，该沉淀物为可溶性细胞外基质蛋白，用醋酸纯化3次得到促进伤口修复材料粉末状颗粒。其中细胞外基质可溶性蛋白含量达87％。

实施例6

取实施例2中处理得到的脱细胞羊膜粉末状材料2g，将其溶解于55ml浓度为2.5％(g/ml)的盐酸中。待溶解后向其中加入NaOH溶液将溶液pH值调节至中性，离心分离得到上清液。向上清液中滴加浓度为10％(g/ml)的NaCl溶液作为絮凝剂，离心分离得到沉淀物，该沉淀物为可溶性细胞外基质蛋白，用盐酸纯化3次得到促进伤口修复材料，用生理盐水将其溶解到浓度为50mg/g，瓶装封口。其中细胞外基质可溶性蛋白浓度达10g/L。

实施例7

取新鲜羊膜500g，剪切后用清水彻底清洗。首先用浓度为10％(g/ml)的氢氧化钠溶液650ml(溶液与材料体积比为1:2)浸泡5h进行脱脂肪去抗原处理，彻底清洗至产品洁净后，最后将产品在-80℃条件下预冻并进行冷冻干燥。用超低温粉碎机将其粉碎到直径为0.01mm-1mm大小，包装封存。然后按实施例6进行处理成促进伤口修复材料。

实施例8

取新鲜羊膜500g，剪切后用清水彻底清洗洁净后，最后将产品在-80℃条件深低温冷冻24小时进行去抗原处理。取出材料并冷冻干燥后，按照1:3的用量比加入浓度为0.25％(g/ml)，酸碱度为8.4的胰蛋白酶溶液450ml溶解5天后，离心分离出清液，将溶液在37℃水浴摇床中浓缩后，经过冷冻干燥得到可溶性细胞外基质蛋白粉末。其中细胞外基质可溶性蛋白含量达82％。

试验例1

以实施例4制备得到的电纺丝羊膜材料为例。取长白小猪，在猪背部左右两侧分别做4×4cm²大小的皮肤缺损9个，深达深筋膜。每侧背部皮肤缺损随机分组。对照组：空白，仅用生理盐水纱布覆盖；实验组：实施例4制备得到的电纺丝羊膜材料贴附于创面表面；术后20天、30天处死动物，取病理组织标本，如图1和图2所示。

从图中可以看出，动物皮肤在愈合过程中实验组对创面愈合率明显高于对照组，实验组羊膜材料紧密贴附于创伤表面，胶原纤维与新生皮肤表面平行，特别是中央部分，粘附更紧密，羊膜无血管化，创面周缘有新生上皮向创面中央方向生长。有上皮覆盖的区域炎性细胞较少，而无上皮覆盖的区域有较多炎性细胞，创面表面与脱细胞羊膜之间有一层薄痂，无覆盖上皮的区域为肉芽组织，含有较多的毛细血管。有少量细胶原纤维分布于创面组织内。术后30天，实验组中大部分被创面上皮覆盖，皮下组织内炎性细胞、毛细血管数量较术后20天减少。在此可以说明用本发明所述对促进手术伤口愈合的新型材料覆盖皮肤缺损可以有效提高创面愈合率，减少炎症反应，控制皮下组织及肉芽组织中细胞增殖和凋亡，使胶原纤维有序排列的作用，减少创面组织的出血和渗出，达到较好的治疗效果。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种促进手术伤口愈合材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

1)先将软组织材料进行去抗原处理；

2)然后再将步骤1)处理过的材料溶解于酸性溶液、消化溶液或者二者混合溶液中，分离出上清液，并用碱性溶液进行中和到中性；

3)最后加工处理成固态或液态的伤口愈合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软组织材料采用人或动物的片状或膜状软组织或其衍生物。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述软组织为真皮组织、皮肤组织、腔状组织、滑膜组织、腹膜组织、心包膜、硬脊膜、胸膜、伸筋膜、阔肌膜或大网膜。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，步骤1)所述软组织材料去抗原处理采用如下任意一种方法进行：

a)将软组织材料用浓度为1-15％的双氧水溶液浸泡2-32h，脱去脂肪成分，用甲醇和氯仿混合溶液浸泡5-45h，脱去细胞成分，再进一步用浓度为0.05-1.5％的胰蛋白酶溶液处理消化1-28小时，用纯水充分清洗后备用；每次浸泡溶液与软组织材料的用量比为1:1-10；

或b)将软组织材料于-80℃深低温冷冻12小时以上；

或c)将软组织材料采用浓度为0.5-40％碱性溶液浸泡处理0.5-24小时。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，用碱性溶液处理成中性后，还再通过加入絮凝剂或盐析剂得可溶性细胞外基质蛋白，并用酸性溶液、消化溶液或者二者混合溶液再次进行纯化处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述絮凝剂为糖蛋白、粘多糖、纤维素或核酸；所述盐析剂为NaCl、KCl或铝盐。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述酸性溶液为盐酸、醋酸或硫酸；所述消化溶液为pH值为7-9的胰蛋白酶溶液或肠溶消化酶溶液。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述固态为加工处理成膜状、颗粒状、纺丝成型的网孔状或粉状。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述液态，采用将处理成的生物材料溶于生物相容性溶液、弱酸性和/或弱碱性试剂中制成溶液。

10.由权利要求1-9任意一项所述方法制备的促进手术伤口愈合的材料。

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