CN102698315A

CN102698315A - 高分子可吸收材料抗菌型手术缝合线的涂层方法

Info

Publication number: CN102698315A
Application number: CN2012102124527A
Authority: CN
Inventors: 程光起; 张建林
Original assignee: SHANXIAN RUNKANG SUTURE MATERIAL CO Ltd
Current assignee: Heze moisten suture material Limited by Share Ltd.; Shandong Haidike Medical Products Co ltd
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: CN102698315B

Abstract

本发明公开了一种高分子可吸收材料抗菌型手术缝合线的涂层方法。将染色工艺放在涂层工艺中，取经编织机编织好的缝合线，先将初级缝线进行浸渍处理后，再采用无气喷涂工艺将涂液均匀喷涂在缝合线上，干燥定型。本发明缝合线，线体呈现红紫色，色泽鲜艳；线体圆顺光滑柔顺性好、易打结、打结强度高、并增加了结的安全性，具有抗菌消炎、抗氧化性，良好的降解性能、保持抗张力期长等优点。经临床使用缝合后2周时间时的抗张强度约保留70%；4周时间后开始缓慢吸收；8周～10周时间缝合线全部吸收。本发明产品经临床应用、使用范围广、效果良好，未发现有过敏、刺激、无炎症反应，并具备杀菌、消炎、抑菌作用等优点。

Description

高分子可吸收材料抗菌型手术缝合线的涂层方法

技术领域

本发明涉及到一种医疗器械类医用手术缝合线的制备方法，具体涉及到一种高分子可吸收材料抗菌型手术缝合线的涂层方法。

背景技术

医用可吸收高分子材料手术缝合线的是当今医用缝合线的发展趋势，具有重要的应用前景。采用聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）及其共聚物聚乙丙交酯（PLGA）为代表的高分子医用可吸收聚酯材料因其易被自然界中的多种微生物或动植物体内酶分解代谢，最终形成二氧化碳和水，而成为近来医用生物降解材料的热点。聚乙醇酸、聚乙丙交酯的应用，主要表现在生物医学和生态学两个方面。生物医学的应用主要表现在医用缝合线、药物控释载体、骨折固定材料、组织工程支架、缝合补强材料。

PGA以乙醇酸为原料，通过脱水环化反应合成α-乙交酯（GA）单体，然后在引发剂作用下聚合而成。PGA纤维强度较高，延伸度适中，初始模量较低，无毒、生物相容性好、组织反应极微，其中间降解产物为GA，最终产物是二氧化碳和水，在体内可以完全降解并被吸收。美国Davis＆Geck公司研制的Dexon^® 植入人体后7～11天具较高的抗张强度，30～60天后被吸收。但该缝合线存在纺丝困难；柔性差，不易打结；只能制成复丝，与组织摩擦较大且伴有毛细管现象；对细菌抵抗能力较差，在空气中易吸潮降解，不易保存；少数患者会产生非感染性炎症等缺点。德国索利达公司产聚乙醇酸可吸收缝合线（多股编织线无涂层）植入人体组织后15天开始吸收，30天完全被吸收。PLGA是由GA和丙交酯按一定配比共聚所得到的高聚物材料。

20世纪70年代Ethicon公司推出了GA与LA（90：10）的PLGA复合纤维缝合线Vicryl^®。Vicryl^®比Dexon^®具有更好的柔顺性和更长的强度维持时间；使用方便、易打结、打结强度高；组织穿透性及手感有较大改善，是目前应用最广泛的合成可吸收缝合线。美国强生公司产的微乔缝合线（Polyglatin 910）植入人体组织后保持高抗张强度约2～3周，约60天缝线完全被吸收。而国产壳聚糖可吸收医用缝合线在人体内环境中抗张强度损耗快，其吸收期为7～15天，无防腐、防水措施。国产聚酯类可吸收医用缝合线涂层材料：甲壳质、聚乙烯醇、低分子量聚乙交酯-丙交酯总重量百分浓度为0.3～3%，其中甲壳质溶液只占用重量百分浓度的0.6～1.8%，无抗菌、抑菌作用。

聚乙醇酸及其聚乙丙交酯等聚酯可降解类可吸收医用缝合线的制备方法一般为将共聚物经纺丝、拉伸、热定型制得单丝纤维，然后经编织、涂层、针线连结、包装、灭菌等制成可吸收医用缝合线，但纺丝成型后的单丝纤维其结构、防水、抗菌功能都不太理想，物理机械性能一般，必须改变其结构，首先选用自动编织机进行编织加工，其后主要的工序是涂层工艺。经编织成型的半成品缝合线表面较粗糙、光滑度差，缝合时容易与组织产生摩擦，托拽力比较大，且伴有毛细管作用；编织结构单丝纤维之间有缝隙，易隐藏异物、细菌，且打结断裂强度低，半成品编织线受压易变形，机械针线衔结加工困难，并影响针线连结抗拉力强度。因此必须对其半成品编织线进行涂层处理，其目的：①增强弹性、抗张力强度；②提高抗菌性，减少排异反应；③确保愈合期间的安全性、品质稳定性；④促进伤口愈合和愈合后伤口平滑；⑤线体美观与可视性等主要性能。

缝合线涂层不仅改善了缝合线的表面性能，而且提高了原料的性能。大多数涂层改善了打结过程但是降低了结的安全性，涂层脱落而进入到周围组织中可能引起组织炎症。喷涂法由于操作简单，效率高等优点是目前常用的涂层方法，但大多数涂层材料中加丙酮、三氯甲烷、甲苯、二甲苯、异丙醇等有毒挥发性有机溶剂，且喷雾飞散，存在涂液损失大，施工环境差等缺点。传统的聚乙醇酸及其聚乙丙交酯缝合线，在材料聚合中同时对纤维实施染色过程，使得纤维断裂强度降低，染色后纤维的弯曲回弹率较染色前降低约4～6个百分点。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种高分子可吸收材料抗菌型手术缝合线的涂层方法。

本发明的技术解决方案是：

一种高分子可吸收材料抗菌型手术缝合线的涂层方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）涂层溶液的制备

将脱乙酰度大于70%的壳聚糖180～260g、4～6%乙酸水溶液1L装入反应釜内，加热搅拌，加入果胶液120～150ml搅拌，使壳聚糖溶胀、溶解，过滤，取清液，再加热浓缩使成为清澈透明淡黄浆液，制得浆液A，备用；将硬脂酸钙80～120g、山梨酸8～12g和88～95%乙醇溶液1L混匀搅拌，然后再加入紫草色素80～100g，乙酸丙酯30～60g，肌醇六磷酸30～50m1，混匀制得浆液B；将浆液B与浆液A分别按重量比1：0.8～1.25配制进行搅拌，充分溶解均匀，制得涂层溶液，备用。

b）半成品编织缝线浸渍

将编织好的高分子可吸收材料手术缝合线浸泡在上述涂层溶液中，浸泡时间5～10分钟，然后根据缝线型号规格将编织缝线穿入不锈钢多孔模板内，以控制线径尺寸和限制多余涂液，通过立式牵引机上下尼龙转轮，缝线由下方向上方进行低速运转，通过封闭控温烘干箱热定型后被缠绕在圆盘线轮上备用。

c）涂层

在封闭一万级的洁净工作室内，保持室内温度25～28℃，相对湿度45～50%，将上述缝合线两端点线头固定在专用弹簧夹具上，线的松紧度适当拉紧，以每分钟低速转动300～600圈，使缝合线向圆方向旋转360度，采用溶液无气喷涂工艺将涂层液均匀喷涂在缝合线外圆上面，先启动换气扇工作5分钟，然后再启动自动烘干去湿机工作半小时，使涂层干燥定型，工作完成后继而转入另一个涂层工作室进行循环操作。

优选的，步骤a）涂层溶液的制备为：

将脱乙酰度大于70%的壳聚糖180～260g、4～6%乙酸水溶液1L装入反应釜内，釜内温度控制在60～80℃，搅拌4～6小时，加入浓度为10～20％的果胶液120～150ml搅拌0.5小时，使壳聚糖溶胀、溶解，过滤，取清液，再加热浓缩0.5小时，成为清澈透明淡黄浆液，制得浆液A，然后在30～40℃密封恒温容器中保存，备用；将硬脂酸钙80～120g、山梨酸8～12g、温度为50～60℃的88～95%乙醇溶液1L进行搅拌15～20分钟后，冷却降温至30～40℃，然后再加入紫草色素80～100g，乙酸丙酯30～60g，肌醇六磷酸30～50m1，混匀制得浆液B；将浆液B与浆液A分别按重量比1：0.8～1.25配制进行搅拌0.5小时，充分溶解均匀，制得涂层溶液，保持温度30～40℃，备用。

优选的，将半成品编织缝线浸渍后的缝合线进行2次以上的涂层操作，使涂层量为纤维重量的20～25%。

本发明与现有技术相比有益效果是：

1、采用无气喷涂工艺：无气喷涂工艺是靠密闭容器内的高压泵输送涂料，使涂层溶液本身增加至高压（0.7～1MPa），经软管送入喷枪。当高压涂液通过喷嘴进入大气时，立即剧烈膨胀而雾化成极微细的颗粒，喷在被涂饰的表面上。该新工艺与空气喷涂相比，其优点是生产效率高，一次喷涂成膜厚，涂层附着紧密，使涂料利用率提高10%以上。

2、将染色工艺放在涂层工艺加工中，并配制了新型涂层材料配方，涂层处理后的缝线不但柔性和光滑性有了很大程度的提高，增加了打结的安全性，有效防止涂层材料的脱落，还具有一定的生物活性，起到抗菌、抑菌、消炎等多种作用。采用紫草色素作为染色剂，缝合线色泽鲜艳美观新颖，生物相容性较好，并具备抗菌、抑菌、消炎等作用，避免了因化工染色剂所含毒性造成的副作用，减轻了人体组织细胞产生的排异反应；使缝线更具备流畅性、柔顺性、定位准确，较好的减少了人体组织切割损伤，还可用于感染伤口的缝合，可同美国产的PLGA-910产品品质媲美；涂层溶液中采用壳聚糖、医用乙醇、紫草色素、山梨酸等，具有抗细菌及抗真菌活性，能有效抑制和杀灭金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性菌与阳性菌、霉菌、酵母菌、细菌等菌的生长，达到或优于美国强生公司2003年制造的抗菌薇乔缝线（VICRYL PLUS）产品的先进技术水平；该产品材料结构中已具备防腐蚀、抗氧化、防水性、杀菌与抑菌作用，使抗张强度较慢降解、线体完全吸收期在8周～10周期等优越的性能，使产品特性、品质提高到一个崭新技术水平。

本发明制备的手术缝合线，线体呈现红紫色，色泽鲜艳、美观新颖；线体圆顺光滑，柔顺性好、易打结、打结强度高、并增加了结的安全性，具有抗菌消炎、抗氧化性，良好的降解性能、保持抗张力期长等优点。经检测试验和临床使用缝合后2周时间时的抗张强度约保留70%；4周时间后开始缓慢吸收；8周～10周时间缝合线全部吸收。本发明产品经临床应用、使用范围广、效果良好，未发现有过敏、刺激无炎症反应，并具备杀菌、消炎、抑菌作用，还可增加伤口强度，加速伤口愈合等优点。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例 1 ：

a）涂层溶液的制备

将脱乙酰度为70%的壳聚糖180g、4%乙酸水溶液1L装入反应釜内，釜内温度控制在60～80℃，搅拌4小时，加入浓度为10％的果胶液150ml搅拌0.5小时，使壳聚糖溶胀、溶解，过滤，取清液，再加热浓缩0.5小时，成为清澈透明淡黄浆液，制得浆液A，然后在30～40℃密封恒温容器中保存，备用；将硬脂酸钙80g、山梨酸8g、温度为50～60℃的88%乙醇溶液1L进行搅拌15分钟后，冷却降温至30～40℃，然后再加入紫草色素80g，乙酸丙酯30g，肌醇六磷酸30m1，混匀制得浆液B；将浆液B与浆液A分别按重量比1：0.8配制进行搅拌0.5小时，充分溶解均匀，制得涂层溶液，保持温度30～40℃，备用。

b）半成品编织缝线浸渍

将编织好的高分子可吸收材料手术缝合线浸泡在上述涂层溶液中，浸泡时间5分钟，然后根据缝线型号规格将编织缝线穿入不锈钢多孔模板内，以控制线径尺寸和限制多余涂液，通过立式牵引机上下尼龙转轮，缝线由下方向上方进行低速运转，通过封闭控温烘干箱热定型后被缠绕在圆盘线轮上备用。

c）涂层

在封闭一万级的洁净工作室内，保持室内温度25～28℃，相对湿度45～50%，将上述缝合线两端点线头固定在专用弹簧夹具上，线的松紧度适当拉紧，以每分钟低速转动600圈，使缝合线向圆方向旋转360度，采用溶液无气喷涂工艺将涂层液均匀喷涂在缝合线外圆上面，先启动换气扇工作5分钟，然后再启动自动烘干去湿机工作半小时，使涂层干燥定型，工作完成后继而转入另一个涂层工作室进行循环操作，共进行3次的涂层操作，使涂层量为纤维重量的23.5%。

实施例 2 ：

a）涂层溶液的制备

将脱乙酰度为95%的壳聚糖260g、6%乙酸水溶液1L装入反应釜内，釜内温度控制在60～80℃，搅拌6小时，加入浓度为20％的果胶液150ml搅拌0.5小时，使壳聚糖溶胀、溶解，过滤，取清液，再加热浓缩0.5小时，成为清澈透明淡黄浆液，制得浆液A，然后在30～40℃密封恒温容器中保存，备用；将硬脂酸钙80g、山梨酸8g、温度为50～60℃的88%乙醇溶液1L进行搅拌15分钟后，冷却降温至30～40℃，然后再加入紫草色素80g，乙酸丙酯30g，肌醇六磷酸30m1，混匀制得浆液B；将浆液B与浆液A分别按重量比1：1.25配制进行搅拌0.5小时，充分溶解均匀，制得涂层溶液，保持温度30～40℃，备用。

b）半成品编织缝线浸渍

将编织好的高分子可吸收材料手术缝合线浸泡在上述涂层溶液中，浸泡时间10分钟，然后根据缝线型号规格将编织缝线穿入不锈钢多孔模板内，以控制线径尺寸和限制多余涂液，通过立式牵引机上下尼龙转轮，缝线由下方向上方进行低速运转，通过封闭控温烘干箱热定型后被缠绕在圆盘线轮上备用。

c）涂层

在封闭一万级的洁净工作室内，保持室内温度25～28℃，相对湿度45～50%，将上述缝合线两端点线头固定在专用弹簧夹具上，线的松紧度适当拉紧，以每分钟低速转动300圈，使缝合线向圆方向旋转360度，采用溶液无气喷涂工艺将涂层液均匀喷涂在缝合线外圆上面，先启动换气扇工作5分钟，然后再启动自动烘干去湿机工作半小时，使涂层干燥定型，工作完成后继而转入另一个涂层工作室进行循环操作，共进行2次的涂层操作，使涂层量为纤维重量的22.3%。

实施例 3 ：

a）涂层溶液的制备

将脱乙酰度为85%的壳聚糖220g、5%乙酸水溶液1L装入反应釜内，釜内温度控制在60～80℃，搅拌4.5小时，加入浓度为15％的果胶液135ml搅拌0.5小时，使壳聚糖溶胀、溶解，过滤，取清液，再加热浓缩0.5小时，成为清澈透明淡黄浆液，制得浆液A，在30～40℃密封恒温容器中保存，备用；将硬脂酸钙100g、山梨酸10g、温度为50～60℃的95%乙醇溶液1L进行搅拌18分钟后，冷却降温至30～40℃，然后再加入紫草色素90g，乙酸丙酯40g，肌醇六磷酸40m1，混匀制得浆液B；将浆液B与浆液A分别按重量比1：1配制进行搅拌0.5小时，1充分溶解均匀，制得涂层溶液，保持温度30～40℃，备用。

b）半成品编织缝线浸渍

c）涂层

在封闭一万级的洁净工作室内，保持室内温度25～28℃，相对湿度45～50%，将上述缝合线两端点线头固定在专用弹簧夹具上，线的松紧度适当拉紧，以每分钟低速转动400圈，使缝合线向圆方向旋转360度，采用溶液无气喷涂工艺将涂层液均匀喷涂在缝合线外圆上面，先启动换气扇工作5分钟，然后再启动自动烘干去湿机工作半小时，使涂层干燥定型，工作完成后继而转入另一个涂层工作室进行循环操作，共进行3次的涂层操作，使涂层量为纤维重量的25.0%。

实施例 4 ：

a）涂层溶液的制备

将脱乙酰度为90%的壳聚糖200g、5%乙酸水溶液1L装入反应釜内，釜内温度控制在60～80℃，搅拌5小时，加入浓度为20％的果胶液130ml搅拌0.5小时，使壳聚糖溶胀、溶解，过滤，取清液，再加热浓缩0.5小时，成为清澈透明淡黄浆液，制得浆液A，在30～40℃密封恒温容器中保存，备用；将硬脂酸钙110g、山梨酸10g、温度为50～60℃的90%乙醇溶液1L进行搅拌20分钟后，冷却降温至30～40℃，然后再加入紫草色素95g，乙酸丙酯50g，肌醇六磷酸30m1，混匀制得浆液B；将浆液B与浆液A分别按重量比1：1.1配制进行搅拌0.5小时，充分溶解均匀，制得涂层溶液，保持温度30～40℃，备用。

b）半成品编织缝线浸渍

c）涂层

在封闭一万级的洁净工作室内，保持室内温度25～28℃，相对湿度45～50%，将上述缝合线两端点线头固定在专用弹簧夹具上，线的松紧度适当拉紧，以每分钟低速转动500圈，使缝合线向圆方向旋转360度，采用溶液无气喷涂工艺将涂层液均匀喷涂在缝合线外圆上面，先启动换气扇工作5分钟，然后再启动自动烘干去湿机工作半小时，使涂层干燥定型，工作完成后继而转入另一个涂层工作室进行循环操作，共进行2次的涂层操作，使涂层量为纤维重量的20.0%。

实施例 5 ：

a）涂层溶液的制备

将脱乙酰度为96%的壳聚糖240g、5%乙酸水溶液1L装入反应釜内，釜内温度控制在60～80℃，搅拌5小时，加入浓度为10％的果胶液140ml搅拌0.5小时，使壳聚糖溶胀、溶解，过滤，取清液，再加热浓缩0.5小时，成为清澈透明淡黄浆液，制得浆液A，在30～40℃密封恒温容器中保存，备用；将硬脂酸钙100g、山梨酸10g、温度为50～60℃的95%乙醇溶液1L进行搅拌20分钟后，冷却降温至30～40℃，然后再加入紫草色素90g，乙酸丙酯40g，肌醇六磷酸40m1，混匀制得浆液B；将浆液B与浆液A分别按重量比1：1.2配制进行搅拌0.5小时，1充分溶解均匀，制得涂层溶液，保持温度30～40℃，备用。

b）半成品编织缝线浸渍

c）涂层

在封闭一万级的洁净工作室内，保持室内温度25～28℃，相对湿度45～50%，将上述缝合线两端点线头固定在专用弹簧夹具上，线的松紧度适当拉紧，以每分钟低速转动400圈，使缝合线向圆方向旋转360度，采用溶液无气喷涂工艺将涂层液均匀喷涂在缝合线外圆上面，先启动换气扇工作5分钟，然后再启动自动烘干去湿机工作半小时，使涂层干燥定型，工作完成后继而转入另一个涂层工作室进行循环操作，共进行2次的涂层操作，使涂层量为纤维重量的21.8%。

根据本发明所公开的内容，本领域技术人员可最大限度地应用本发明。因此，上述优选具体实施方式仅是举例说明，而非以任何方式限制本发明的范围。

Claims

1.一种高分子可吸收材料抗菌型手术缝合线的涂层方法，其特征在于，包括以下步骤：

a）涂层溶液的制备

将脱乙酰度大于70%的壳聚糖180～260g、4～6%乙酸水溶液1L装入反应釜内，加热搅拌，加入果胶液120～150ml搅拌，使壳聚糖溶胀、溶解，过滤，取清液，再加热浓缩使成为清澈透明淡黄浆液，制得浆液A，备用；将硬脂酸钙80～120g、山梨酸8～12g和88～95%乙醇溶液1L混匀搅拌，然后再加入紫草色素80～100g，乙酸丙酯30～60g，肌醇六磷酸30～50m1，混匀制得浆液B；将浆液B与浆液A分别按重量比1：0.8～1.25配制进行搅拌，充分溶解均匀，制得涂层溶液，备用；

b）半成品编织缝线浸渍

将编织好的高分子可吸收材料手术缝合线浸泡在上述涂层溶液中，浸泡时间5～10分钟，然后根据缝线型号规格将编织缝线穿入不锈钢多孔模板内，以控制线径尺寸和限制多余涂液，通过立式牵引机上下尼龙转轮，缝线由下方向上方进行低速运转，通过封闭控温烘干箱热定型后被缠绕在圆盘线轮上备用；

c）涂层

2.根据权利要求1所述的涂层方法，其特征在于，步骤a）涂层溶液的制备为：

3.根据权利要求1所述的涂层方法，其特征在于将半成品编织缝线浸渍后的缝合线进行2次以上的涂层操作，使涂层量为纤维重量的20～25%。