CN102302800A - 壳聚糖挂膜聚丙烯网片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壳聚糖挂膜聚丙烯网片及其制备方法。本发明采用无水乙醇和去离子水处理聚丙烯网片后，应用1.0~5.0%的壳聚糖铸膜液挂膜修饰聚丙烯网片，制作成壳聚糖挂膜修饰的聚丙烯网片。本发明过程简单易行，不涉及任何有毒有害试剂，对医用补片的后续使用无不利影响。而制得的壳聚糖挂膜聚丙烯网片，一方面利用聚丙烯网片孔隙率高、周围组织很好地契入生长的特点，可以增强修补部位的抗拉伸性能；另一方面利用壳聚糖的良好生物相容性，可以有效的降低植入部位聚丙烯网片侵蚀、暴露及组织粘连等并发症的发生。其特别适用于临床女性盆底重建外科，提高盆底重建手术聚丙烯材料的组织相容性，减少盆底重建术后并发症。

Description

壳聚糖挂膜聚丙烯网片及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种组织工程和医学用品领域，尤其涉及一种壳聚糖挂膜聚丙烯网片及其制备方法和应用。

背景技术

盆底损伤及功能退化造成的女性盆底器官脱垂（pelvic floor prolapse, POP）和压力性尿失禁（stress urinary incontinence，简称：SUI），其严重影响女性生活质量。造成女性盆底器官脱垂的具体原因包括产伤，神经肌肉的损伤，环境因素及遗传因素等。

传统的外科治疗方案为通过手术进行阴道前后壁修补和子宫切除术。然而上述两种治疗方案只能修复脱垂的女性盆底器官，而无法提高组织本身的强度，无法达到盆底解剖结构重建，从而彻底治愈女性盆底器官脱垂等疾病的目的，故术后复发率高。近年来，为了克服传统手术治疗的不足，在盆底重建手术中广泛使用以聚丙烯网片为代表的合成网片材料。鉴于这些合成网片材料孔隙率较高，组织融合较佳，具有良好的生物力学性能，从而有效提高组织本身的强度。而据随机调查证明，采用这些合成的网片材料的术后复发率明显低于传统盆底修补术。如美国爱惜康公司的中国专利CN101027012B就采用聚丙烯网片为材料制备一种最小侵入的医学植入物和插入装置，用于治疗压力性尿失禁等疾病。

然而，采用合成网片材料可以有效治疗盆底器官脱落等疾病，但合成网片植入后，可能会引发诸如侵蚀暴露、感染、疼痛、性交不适等一系列与网片相关的并发症，这些并发症仍可极大地影响患者术后的生活质量，因而对于合成网片其生物相容性研究成了目前医疗领域的一大课题。

壳聚糖是生物合成的天然多糖，是目前已知的天然多糖中唯一的碱性多糖。其结构与细胞外基质成分糖胺聚糖（GAGs）相似，由于壳聚糖含有较多的氨基，使其具有聚阳离子的特性，可与细胞表面带负电荷的基团相互作用，与细胞膜发生非特异性吸附，从而有利于其与细胞外黏附分子及Ⅳ型胶原蛋白等结合，有助于相关细胞的黏附和组织的生长。有研究报道壳聚糖可有效促进血管内皮细胞的生长，有利于细胞的增殖和组织的修复。如第31卷第6期的同济大学校报医学版上了报道了壳聚糖涂覆的聚丙烯网片在妇科中的应用，然而，不同的涂布方式及制作工艺影响着聚丙烯网片涂布壳聚糖的抑菌效果，也意味着适用于不同的疾病治疗。而目前尚未有适合于制备治疗女性盆底器官脱垂的植入医用材料的壳聚糖聚丙烯网片及其相应的生产方法。

发明内容

本发明提供了一种壳聚糖挂膜聚丙烯网片及其制备方法，所述方法可制备一种采用壳聚糖挂膜修饰而成的聚丙烯网片，该种采用壳聚糖挂膜修饰的聚丙烯网片拥有良好生物相容性，且可负载干细胞，从而增加现有的治疗女性盆底器官脱垂的植入医用材料的组织相容性。

本发明第一个目的是提供一种可负载干细胞的采用壳聚糖挂膜聚丙烯网片的制备方法，通过以下技术方案实现其目的：

一种壳聚糖挂膜聚丙烯网片的制备方法，其中，步骤如下：

步骤一，将一定量的壳聚糖溶解在乙酸溶液中；之后向溶液中加入戊二醛和正庚烷；并在45~50℃，搅拌条件下交联反应0.5~1.5小时，静置后，制得壳聚糖质量含量为1~5%的壳聚糖的铸膜液；

步骤二，将洁净的聚丙烯网片浸泡于步骤一中制得的所述铸膜液中，直至在所述聚丙烯网片上涂覆一层壳聚糖膜，制得壳聚糖挂膜聚丙烯网片。

上述的方法，其中，在所述步骤二中壳聚糖挂膜聚丙烯网片制备过程中，将洁净的聚丙烯网片浸泡于所述的铸膜液中4~7min后取出，晾干后，再次浸泡入所述铸膜液中4~7min，再次晾干；并重复所述聚丙烯网片浸泡于所述铸膜液，与晾干过程，直至在所述聚丙烯网片上均匀涂覆一层壳聚糖膜，制得壳聚糖挂膜聚丙烯网片。

上述的方法，其中，所述的乙酸溶液的浓度为1~3%。

上述的方法，其中，所述戊二醛质量占总固体原料质量的4~6%，所述正庚烷的质量占总固体原料质量的45~60%。所述固体原料包括了戊二醛、正庚烷以及使用的聚丙烯网片。

上述的方法，其中，在所述步骤二将洁净的聚丙烯网片浸泡于铸膜液之前，先将聚丙烯网片浸泡于无水乙醇中20~30小时，除去网片表面杂质；之后将聚丙烯网片用去离子水洗净、烘干，完成聚丙烯网片的洁净。 

上述的方法，其中，还包括步骤三，即将所述步骤二中制得的壳聚糖挂膜聚丙烯网片，先采用碱溶液清洗，之后采用去离子水反复清洗，直至清洗液呈中性，从而洗净所述壳聚糖挂膜聚丙烯网片。 

上述的方法，其中，所述的碱溶液为5~15%的氢氧化钠水溶液。 

一种根据上述方法制备的壳聚糖挂膜聚丙烯网片，其中，包括聚丙烯网片，在所述聚丙烯网片上涂覆有一层壳聚糖膜。

本发明第二个目的是提供一种上述方法制备的壳聚糖挂膜聚丙烯网片。

本发明第三个目的是提供一种上述方法制备的壳聚糖挂膜聚丙烯网片的应用，所述壳聚糖挂膜聚丙烯网片可用作治疗女性盆底器官脱垂治疗的植入医用材料。

采用本发明一种壳聚糖挂膜聚丙烯网片的制备方法的优点在于：

1. 本发明制备通过现代物理方法将壳聚糖应用于医用网片的修饰，从而得到可负载细胞的壳聚糖挂膜聚丙烯网片，其一方面利用聚丙烯网片孔隙率高、周围组织很好地契入生长的特点，可以增强修补部位的抗拉伸性能；另一方面利用壳聚糖的良好生物相容性，可以有效的降低植入部位聚丙烯网片侵蚀、改善聚丙烯网片的生物相容性、缓解暴露及组织粘连等并发症的发生。

2. 本发明中壳聚糖挂膜聚丙烯网片的制备方法过程简单易行，不涉及任何有毒有害试剂，对医用补片的后续使用无不利影响，而且原料壳聚糖来源广泛，价格低廉，大大减小了医用成本，实用性强。

附图说明

图1为普通聚丙烯网片的显微镜照片；

图2为本发明可壳聚糖挂膜聚丙烯网片的显微镜照片。

具体实施方式

本发明提供了一种壳聚糖挂膜聚丙烯网片的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一，称取一定质量的壳聚糖，并溶解在1~3%乙酸溶液中；之后向溶液中加入戊二醛和正庚烷；并在45~50℃条件下交联反应0.5~1.5小时，静置一段时间后，制得壳聚糖质量含量为1~5%的壳聚糖的铸膜液；经实验测定，制备的壳聚糖挂膜聚丙烯网片性能参数包括，产品的柔软度；产品的壳聚糖的孔隙大小、均匀度等均与采用的铸膜液的浓度相关，一般浓度越高，制得的壳聚糖挂膜聚丙烯网片柔软度越弱，孔隙越小，且孔隙均匀度越差，而壳聚糖质量含量为1~5%的壳聚糖的铸膜液可制得的适用于人体植入的壳聚糖挂膜聚丙烯网片。其中，特别优选壳聚糖质量百分含量为2.0~3.0%的铸膜液，在这个浓度范围内的壳聚糖铸膜液制得的壳聚糖挂膜聚丙烯网片总体性能最好，对于植入人体后，组织的生长、修复处于最理想状态。

步骤二，将洁净的聚丙烯网片浸泡于步骤一得到的铸膜液中4~7min后取出，晾干后，再次浸泡入所述铸膜液中4~7min，再次晾干；并重复所述聚丙烯网片浸泡于所述铸膜液，与晾干过程，直至在所述聚丙烯网片上涂覆一层壳聚糖膜，制得壳聚糖挂膜聚丙烯网片，并将制得的壳聚糖挂膜聚丙烯网片先用5~10%的NaOH清洗后，再用去离子水反反复清洗。这样便得到了洁净的壳聚糖挂膜聚丙烯网片。

如图2所示，得到的壳聚糖挂膜聚丙烯网片的网孔可见均匀透明，而且壳聚糖薄膜，质地较柔软，而医疗手术中，其大大提高聚丙烯材料的组织相容性。从而克服常规聚丙烯网片在植入人体后，由于组织形容性差而带来的诸多并发症。

其中，所述戊二醛质量占总固体原料质量的4~6%，所述正庚烷的质量占总固体原料质量的45~60%。 

下面我们通过具体实施例来说明本发明一种壳聚糖挂膜聚丙烯网片的制备方法以及制备得到的壳聚糖挂膜聚丙烯网片，从而进一步介绍本发明以及其应用于医疗领域的有益效果。但本发明的保护范围并不局限于下面的实施例。

实施例：

步骤一：聚丙烯网片清洗：将普通的聚丙烯网片置于无水乙醇中浸泡以去除网片表面的杂质；24h后，取出网片，再经用去离子水多次冲洗后，置60℃的烘箱中烘干，从而得到洁净的聚丙烯网片。

步骤二：铸膜液配制：分别称取1g、1.25g和1.5g的壳聚糖溶解在体积分数为2%的乙酸溶液中，再加入总固体重量5%的戊二醛和总固体重量50%的正庚烷，在磁力搅拌转速为230r/min、温度为45℃的条件下交联反应1h；之后静止脱泡一晚，从而制得壳聚糖质量分数分别为2.0%、2.5%和3.0%的铸膜液。

步骤三：壳聚糖挂膜聚丙烯网片制备：将上述配制的铸膜液倒入培养皿中，并将洁净的聚丙烯网片浸泡于所述铸膜液中浸泡5min之后取出，挂起自然晾干；在数小时后重复浸泡、晾干；重复上述浸泡、晾干过程，直至网片上均匀涂覆了壳聚糖膜。

步骤四：壳聚糖挂膜聚丙烯网片洁净过程：用质量分数为10%的NaOH稀溶液处理得到的壳聚糖挂膜聚丙烯网片30min，除去其中的乙酸成分；并处理后的壳聚糖挂膜聚丙烯网片用去离子水多次冲洗，直至洗液为中性为止。

经过上述步骤制得壳聚糖挂膜聚丙烯网片，如图2的经荧光显微镜照片（X40）观察显示，经壳聚糖修饰的网孔呈半透明薄膜状，且膜上有许多孔径大小不一的间隙。与未经处理的图1所示的普通聚丙烯网片相比，图2中的壳聚糖挂膜聚丙烯网片可见许多细小的空隙和裂缝，这说明壳聚糖膜很好的涂覆在聚丙烯网上，而壳聚糖可有效促进血管内皮细胞的生长，有利于细胞的增殖和组织的修复，而且具有良好的机械性能和可塑性。将壳聚糖挂膜聚丙烯网片用于女性盆底器官脱垂疾病治疗中，聚丙烯网片材料具有孔隙率较高特性，使得壳聚糖挂膜聚丙烯网片可很好的融入组织，其良好的生物力学性能，从而有效提高组织本身的强度，而壳聚糖挂膜聚丙烯网片涂覆的壳聚糖膜可改善聚丙烯片的生物形容性，有效减小因常规聚丙烯网片相关的并发症。

综上所述，本发明壳聚糖挂膜聚丙烯网片的制备方法制得的壳聚糖挂膜聚丙烯网片一方面利用聚丙烯网片孔隙率高、周围组织很好地契入生长的特点，可以增强修补部位的抗拉伸性能；另一方面利用壳聚糖的良好生物相容性，可以有效的降低植入部位聚丙烯网片侵蚀、暴露及组织粘连等并发症的发生。其特别适用于临床女性盆底重建外科，提高盆底重建手术聚丙烯材料的组织相容性，减少盆底重建术后并发症。而且本发明的制备方法过程简单易行，不涉及任何有毒有害试剂，对医用补片的后续使用无不利影响。而制得的壳聚糖挂膜聚丙烯网片，特别适用于临床女性盆底重建外科，提高盆底重建手术聚丙烯材料的组织相容性，减少盆底重建术后并发症。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种壳聚糖挂膜聚丙烯网片的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一，将一定量的壳聚糖溶解在乙酸溶液中；之后向溶液中加入戊二醛和正庚烷；并在45~50℃，搅拌条件下交联反应0.5~1.5小时，静置后，制得壳聚糖质量含量为1~5%的壳聚糖的铸膜液；

步骤二，将洁净的聚丙烯网片浸泡于步骤一中制得的所述铸膜液中，直至在所述聚丙烯网片上涂覆一层壳聚糖膜，制得壳聚糖挂膜聚丙烯网片。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中壳聚糖挂膜聚丙烯网片制备过程中，将洁净的聚丙烯网片浸泡于所述的铸膜液中4~7min后取出，晾干后，再次浸泡入所述铸膜液中4~7min，再次晾干；并重复所述聚丙烯网片浸泡于所述铸膜液，与晾干过程，直至在所述聚丙烯网片上涂覆一层壳聚糖膜，制得壳聚糖挂膜聚丙烯网片。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的乙酸溶液的浓度为1~3%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述戊二醛质量占总固体原料质量的4~6%，所述正庚烷的质量占总固体原料质量的45~60%。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤二将洁净的聚丙烯网片浸泡于铸膜液之前，先将聚丙烯网片浸泡于无水乙醇中20~30小时，除去杂质；之后将聚丙烯网片用去离子水洗净、烘干，完成聚丙烯网片的洁净。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤三，将所述步骤二中制得的壳聚糖挂膜聚丙烯网片，先采用碱溶液清洗，之后采用去离子水反复清洗，直至清洗液呈中性，从而洗净所述壳聚糖挂膜聚丙烯网片。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的碱溶液为5~15%的氢氧化钠水溶液。

8.一种如上述任意一项权利要求所述方法制备的壳聚糖挂膜聚丙烯网片，其特征在于，包括聚丙烯网片，在所述聚丙烯网片上涂覆有一层壳聚糖膜。

9.一种如上述任意权利要求所述方法制备的壳聚糖挂膜聚丙烯网片的应用，其特征在于，所述壳聚糖挂膜聚丙烯网片用作治疗女性盆底器官脱垂治疗的植入医用材料。

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