CN102989031B - 一种高膨胀性多糖医用材料及其应用 - Google Patents
一种高膨胀性多糖医用材料及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种医用材料，特别是涉及一种高膨胀性多糖医用材料及其应用。现有技术中的透明质酸制剂无毒性，不引起人体炎性反应和免疫反应，具有较好的生物安全性，但原料价格较高。本发明中，超大分子的粉状或颗粒状高膨胀性多糖医用材料，遇水可吸水膨胀，可吸收大量的水和血液，吸收倍数在30倍以上，具有很好的吸液膨胀性能，可作为组织渗出液吸收医用材料，作为组织填充医用材料，也可作为止血医用材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种医用材料，特别是涉及一种高膨胀性多糖医用材料及其应用。
背景技术
软组织填充材料在临床整形外科具有广泛的应用，这些填充材料有生物型填充材料和人工合成非生物型填充材料，其中生物型软组织填充材料具有较好的安全性和组织相容性，是较为理想的软组织填充材料。生物型软组织填充材料主要有交联透明质酸及其衍生物制剂，也有胶原的应用。国内的透明质酸制剂在临床上具有广泛的应用，如在白内障摘除术、人工晶体植入术等眼科手术作为粘弹剂，在骨科可注射骨关节内治疗骨性关节炎。获美国FDA批准的Hylaform、Restylane等透明质酸制剂在临床整形美容领域具有广泛应用。透明质酸制剂无毒性，不引起人体炎性反应和免疫反应，具有较好的生物安全性，但原料价格较高。
生物多糖的种类较多，如纤维素及其衍生物、淀粉及其衍生物、葡聚糖及其衍生物、甲壳素及其衍生物、壳聚糖及其衍生物、硫酸软骨素及其衍生物、透明质酸及其衍生物、海藻酸及其衍生物等，这些多糖无免疫原性，可生物降解，经过特定的化学改性，可以增加其在体内的生物相容性和生物学功能， 如组织填充，吸收渗出液，止血，抗菌等，制成可吸收医用材料。高膨胀性多糖医用材料尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种高膨胀性多糖医用材料及其应用，以弥补现有技术的上述不足。
一种高膨胀性多糖医用材料，其特征是它是可溶性多糖与交联剂作用形成的超分子粉状或颗粒状固形物，所述的可溶性多糖是纤维素衍生物、淀粉及其衍生物、葡聚糖及其衍生物、甲壳素及其衍生物、壳聚糖及其衍生物、硫酸软骨素及其衍生物、透明质酸及其衍生物、海藻酸及其衍生物、魔芋胶、白芨胶、茯苓多糖中的一种或两种。
上述高膨胀性多糖医用材料在制备溃疡创面的液体吸收或手术后的组织渗出液吸收或手术后组织填充的药物或医疗器械中应用，作为组织渗出液吸收医用材料或组织填充医用材料。
上述高膨胀性多糖医用材料在制备创面止血或创伤止血或手术止血的药物或医疗器械中应用，作为止血医用材料。
在本发明中，超大分子的粉状或颗粒状高膨胀性多糖医用材料，遇水可吸水膨胀，可吸收大量的水和血液，吸收倍数在30倍以上，具有很好的吸液膨胀性能，可作为组织渗出液吸收医用材料，作为组织填充医用材料，也可作为止血医用材料。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明：
实施例1颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠多糖医用材料的制备：
称取透明质酸钠粉末状固体1.0g，置于500mL的洁净烧杯中，加入蒸馏水99mL，室温下搅拌溶解，得重量百分比(下同)为1.0％的透明质酸钠溶液，搅拌下向溶液中滴加0.05mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值至4.5。搅拌下向透明质酸溶液中滴加交联剂2％的碳二亚胺溶液，交联剂的滴加量为透明质酸与交联剂的摩尔比为20∶1，继续搅拌48h，溶液中的透明质酸钠发生交联，形成凝胶。向烧杯中加入350mL的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，布氏漏斗抽滤，进行固液分离，固形物用50mL的无水乙醇洗涤脱水2次，并抽滤，得固形物，经真空干燥，得颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠多糖医用材料。
实施例2颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠复合多糖医用材料1的制备：
称取透明质酸钠粉末状固体0.5g和魔芋凝胶0.5g，置于500mL的洁净烧杯中，加入蒸馏水99mL，室温下搅拌溶解，得重量百分比(下同)为1.0％的复合多糖溶液，搅拌下向复合多糖溶液中滴加0.05mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值至4.5。搅拌下向复合多糖溶液中滴加交联剂2％的碳二亚胺溶液，交联剂的滴加量为透明质酸与交联剂的摩尔比为15∶1，继续搅拌48h，溶液中的多糖发生交联，形成凝胶。向烧杯中加入350mL的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，布氏漏斗抽滤，进行固液分离，固形物用50mL的无水乙醇洗涤脱水2次，并抽滤，得固形物，经真空干燥，得颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠复合多糖医用材料。
实施例3颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠复合多糖医用 材料2的制备：
称取透明质酸钠粉末状固体0.5g和茯苓多糖0.5g，置于500mL的洁净烧杯中，加入蒸馏水99mL，室温下搅拌溶解，得重量百分比(下同)为1.0％的复合多糖溶液，搅拌下向复合多糖溶液中滴加0.05mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值至4.5。搅拌下向复合多糖溶液中滴加交联剂2％的碳二亚胺溶液，交联剂的滴加量为透明质酸与交联剂的摩尔比为15∶1，继续搅拌48h，溶液中的多糖发生交联，形成凝胶。向烧杯中加入350mL的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，布氏漏斗抽滤，进行固液分离，固形物用50mL的无水乙醇洗涤脱水2次，并抽滤，得固形物，经真空干燥，得颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠复合多糖医用材料。
实施例4粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素多糖医用材料的制备：
称取羧甲基甲壳素粉末状固体1.0g，置于500mL的洁净烧杯中，加入蒸馏水99mL，室温下搅拌溶解，得重量百分比(下同)为1％的羧甲基甲壳素溶液，搅拌下向羧甲基甲壳素溶液中滴加交联剂5％的戊二醛水溶液，交联剂的滴加量为羧甲基甲壳素与交联剂的摩尔比为70∶1，继续搅拌5h，溶液中的羧甲基甲壳素发生交联，形成凝胶，测定交联后的羧甲基甲壳素凝胶溶液的旋转粘度为2.06×103mPa s，而交联前的羧甲基甲壳素溶液的旋转粘度为34.2mPa s。向烧杯中加入350mL的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，过滤，进行固液分离，固形物用50mL的无水乙醇洗涤脱水，得固形物，经真空干燥，干燥 物经研磨成粉状，得粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素多糖医用材料。
实施例5粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素复合多糖医用材料1的制备：
称取羧甲基甲壳素粉末状固体0.5g和白芨胶0.5g，置于500mL的洁净烧杯中，加入蒸馏水99mL，室温下搅拌溶解，得重量百分比(下同)为1％的复合多糖溶液，搅拌下向复合多糖溶液中滴加交联剂5％的戊二醛水溶液，交联剂的滴加量为羧甲基甲壳素与交联剂的摩尔比为50∶1，继续搅拌5h，溶液中的多糖发生交联，形成凝胶，测定交联后的复合多糖溶液的旋转粘度为2.53×103mPa s，而交联前的多糖溶液的旋转粘度为34.5mPas。向烧杯中加入350mL的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，过滤，进行固液分离，固形物用50mL的无水乙醇洗涤脱水，得固形物，经真空干燥，干燥物经研磨成粉状，得粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素复合多糖医用材料。
实施例6粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素复合多糖医用材料2的制备：
称取羧甲基甲壳素粉末状固体0.5g和茯苓多糖0.5g，置于500mL的洁净烧杯中，加入蒸馏水99mL，室温下搅拌溶解，得重量百分比(下同)为1％的复合多糖溶液，搅拌下向复合多糖溶液中滴加交联剂5％的戊二醛水溶液，交联剂的滴加量为羧甲基甲壳素与交联剂的摩尔比为50∶1，继续搅拌5h，溶液中的多糖发生交联，形成凝胶，测定交联后的复合多糖溶液的旋转粘度为2.53×103mPa s，而交联前的多糖溶液的旋转粘度为 34.5mPa s。向烧杯中加入350mL的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，过滤，进行固液分离，固形物用50mL的无水乙醇洗涤脱水，得固形物，经真空干燥，干燥物经研磨成粉状，得粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素复合多糖医用材料。
在实施例1-6中，高膨胀性多糖医用材料是粉状或颗粒状，是由可溶性多糖制成水溶液，在溶液状态下与交联剂作用，发生交联，形成超分子网状凝胶，凝胶的旋转粘度达到1000mPas以上，再经固液分离、干燥，得到粉状或颗粒状固形物高膨胀性多糖医用材料。本发明的粉状或颗粒状高膨胀性多糖医用材料遇水可吸水膨胀，并形成网状凝胶状态，因此可吸收大量的水。所述的可溶性多糖可以是纤维素衍生物、淀粉及其衍生物、葡聚糖及其衍生物、甲壳素及其衍生物、壳聚糖及其衍生物、硫酸软骨素及其衍生物、透明质酸及其衍生物、海藻酸及其衍生物、魔芋凝胶、白芨胶、茯苓多糖中的一种或两种；所述的纤维素衍生物是指羧甲基纤维素及其盐、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素以及本领域使用的其它纤维素衍生物；所述的淀粉及其衍生物是指淀粉、羧甲基淀粉及其盐、羟乙基淀粉、羟丙基淀粉以及本领域使用的其它淀粉衍生物；所述的葡聚糖及其衍生物是指葡聚糖、羧甲基葡聚糖及其盐，以及本领域使用的其它葡聚糖衍生物；所述的甲壳素及其衍生物是指甲壳素、羧甲基甲壳素及其盐、羟乙基甲壳素、羟丙基甲壳素以及本领域使用的其它甲壳素衍生物；所述的壳聚糖及其衍生物是指壳聚糖、羧甲基壳聚糖及其盐、羟乙基壳聚糖、羟丙基壳聚糖、琥珀酰壳聚糖及其盐，以及本领域使用的其它壳聚糖衍生物； 所述的硫酸软骨素及其衍生物是指硫酸软骨素及其盐，以及本领域使用的其它硫酸软骨素衍生物；所述的透明质酸及其衍生物是指透明质酸及其盐，以及本领域使用的其它透明质酸衍生物；所述的海藻酸及其衍生物是指海藻酸及其盐，以及本领域使用的其它海藻素衍生物。
在实施例1-6中，所述的交联剂可以是金属离子交联剂，含醛基的交联剂，或是具有缩水功能的交联剂中的一种，这些交联剂可以与多糖通过静电交联，或者与多糖的氨基形成化学键，或者与多糖的羟基形成化学键，使多糖在原来的大分子基础上由于交联剂的作用，形成超大分子的网状空间结构，可以吸收大量的水分而膨胀并形成凝胶，因此可以制成膨胀性生物多糖医用材料，用于溃疡创面的液体吸收，创面止血，手术后组织填充，吸收手术后组织渗出液，并对组织有膨胀支撑作用。
实施例7吸水性能测试：
分别称取0.5g上述透明质酸钠粉，0.5g颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠多糖医用材料，0.5g颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠复合多糖医用材料1，0.5g颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠复合多糖医用材料2，0.5g羧甲基甲壳素粉，0.5g粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素多糖医用材料1，0.5g粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素复合多糖医用材料1，0.5g粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素复合多糖医用材料2，分别置于已知重量的试管中，缓慢往试管中加水，直到多糖医用材料充分吸收水分至刚有多余水分析出时停止加水，倾斜试管，缓慢将没有吸收的水分倒出，再分别称取试管及其内容物的重量，减去原试管本身 的重量，得到下表的数据。
表1.高膨胀性多糖医用材料的吸水性能测试结果
由表1显示，可溶性多糖经过交联剂的作用后，形成高吸水膨胀性多糖，可以制成膨胀性生物多糖医用材料，用于溃疡创面的液体吸收，手术后组织填充，吸收组织渗出液，并对组织有膨胀支撑作用。
实施例8吸收血液性能测试：
分别称取0.3g上述实施例1-6的医用材料，分别置于直径为9cm的培养皿中，缓慢往培养皿中加入新鲜的兔血9mL，血液全部被医用材料吸收，都表现出很好的血液吸收性能，血液吸收量在30倍以上。因此可以制成膨胀性生物多糖医用材料，用于创面止血，创伤止血，手术止血，作为止血医用材料。
本发明的高膨胀性多糖医用材料是由可溶性多糖与交联剂作用形成的超分子粉状或颗粒状固形物，可吸水膨胀，形成网状凝胶状态，吸收大量的液体和血液，吸收倍数在30倍以上，其重量百分比浓度为1％的溶液的旋转粘度在1000mPa s以上。本发明的高膨胀性多糖医用材料具有很好的吸液膨胀性能，可在制备溃疡创面的液体吸收或手术后的组织渗出液吸收或手术后组织填充的药物或医疗器械中应用，作为组织渗出液吸收医用材料或组织填充医用材料；本发明的高膨胀性多糖医用材料还具有很好的血液吸收性能，可在制备创面止血或创伤止血或手术止血的药物或医疗器械中应用，作为止血医用材料。
Claims (4)
1.一种高膨胀性多糖医用材料的制备方法，其特征在于：
称取透明质酸钠粉末状固体0.5g和魔芋凝胶0.5g，置于500ml的洁净烧杯中，加入蒸馏水99ml，室温下搅拌溶解，得重量百分比为1.0％的复合多糖溶液，搅拌下向复合多糖溶液中滴加0.05mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值至4.5；搅拌下向复合多糖溶液中滴加交联剂2％的碳二亚胺溶液，交联剂的滴加量为透明质酸与交联剂的摩尔比为15∶1，继续搅拌48h，溶液中的多糖发生交联，形成凝胶；向烧杯中加入350ml的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，布氏漏斗抽滤，进行固液分离，固形物用50ml的无水乙醇洗涤脱水2次，并抽滤，得固形物，经真空干燥，得颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠复合多糖医用材料。
2.一种高膨胀性多糖医用材料的制备方法，其特征在于：
称取透明质酸钠粉末状固体0.5g和茯苓多糖0.5g，置于500ml的洁净烧杯中，加入蒸馏水99ml，室温下搅拌溶解，得重量百分比为1.0％的复合多糖溶液，搅拌下向复合多糖溶液中滴加0.05mol/L的盐酸水溶液调节溶液的pH值至4.5；搅拌下向复合多糖溶液中滴加交联剂2％的碳二亚胺溶液，交联剂的滴加量为透明质酸与交联剂的摩尔比为15∶1，继续搅拌48h，溶液中的多糖发生交联，形成凝胶；向烧杯中加入350ml的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，布氏漏斗抽滤，进行固液分离，固形物用50ml的无水乙醇洗涤脱水2次，并抽滤，得固形物，经真空干燥，得颗粒状高膨胀性交联透明质酸钠复合多糖医用材料。
3.一种高膨胀性多糖医用材料的制备方法，其特征在于：
称取羧甲基甲壳素粉末状固体0.5g和白芨胶0.5g，置于500ml的洁净烧杯中，加入蒸馏水99ml，室温下搅拌溶解，得重量百分比为1％的复合多糖溶液，搅拌下向复合多糖溶液中滴加交联剂5％的戊二醛水溶液，交联剂的滴加量为羧甲基甲壳素与交联剂的摩尔比为50∶1，继续搅拌5h，溶液中的多糖发生交联，形成凝胶，测定交联后的复合多 糖溶液的旋转粘度为2.53×103mPas，而交联前的多糖溶液的旋转粘度为34.5mPas；向烧杯中加入350ml的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，过滤，进行固液分离，固形物用50ml的无水乙醇洗涤脱水，得固形物，经真空干燥，干燥物经研磨成粉状，得粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素复合多糖医用材料。
4.一种高膨胀性多糖医用材料的制备方法，其特征在于：
称取羧甲基甲壳素粉末状固体0.5g和茯苓多糖0.5g，置于500ml的洁净烧杯中，加入蒸馏水99ml，室温下搅拌溶解，得重量百分比为1％的复合多糖溶液，搅拌下向复合多糖溶液中滴加交联剂5％的戊二醛水溶液，交联剂的滴加量为羧甲基甲壳素与交联剂的摩尔比为50∶1，继续搅拌5h，溶液中的多糖发生交联，形成凝胶，测定交联后的复合多糖溶液的旋转粘度为2.53×103mPa s，而交联前的多糖溶液的旋转粘度为34.5mPas；向烧杯中加入350ml的95％的乙醇水溶液，搅拌，得沉淀物，过滤，进行固液分离，固形物用50ml的无水乙醇洗涤脱水，得固形物，经真空干燥，干燥物经研磨成粉状，得粉状高膨胀性交联羧甲基甲壳素复合多糖医用材料。
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