CN103044700B - 一种术后防粘连膜材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于术后防粘连膜材料及其制备方法，属于生物医学材料技术领域，本发明采用生物相容性好的可降解生物材料魔芋葡甘聚糖、羧甲基纤维素钠为基本原料，两者混合制备成混合溶胶，通过酸溶液改性和微波工艺制得改性的溶胶，然后用流延成型的方法制备出魔芋葡甘聚糖/羧甲基纤维素钠复合术后防粘连的可降解膜材料，该膜材料的降解率可通过魔芋葡甘聚糖和羧甲基纤维素钠的双交联程度来控制，不仅制备工艺简单，成本低，而且所制备的可降解膜材料有很好的生物力学性能。细胞试验和动物实验表明：该膜材料可以在体内普遍使用，是一种理想的可降解的术后防粘连材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种术后防粘连膜材料及其制备方法，属于生物医学材料技术领域。
背景技术
粘连是结缔组织纤维带与相邻的组织或器官结合在一起而形成的异常结构。粘连形成具有普遍性，据报道50％～100％的腹腔和盆腔手术可导致不同程度的粘连。粘连导致的临床严重并发症包括肠梗阻、不育症、慢性盆腔疼痛等，增加了再次手术的困难以及进一步发生并发症的潜在性。因此防止术后粘连是外科手术领域非常重视的课题。临床一般采用防粘连材料的物理阻隔作用防止粘结症状的发生。目前所研究的各种防粘连材料均存在一定的缺陷，如材料不吸收（例如硅胶、聚四氟乙烯）、抗粘连效果不佳（例如明胶)、不能完全解决免疫原性、生物降解时间不易控制、机械强度不够、降解产物呈酸性对细胞的毒性作用（例如聚乳酸、聚乙二醇酸）等。目前，还没有任何一种防粘连材料是公认的最佳术后防粘连材料。因此，寻找无毒性、生物相容性好、具有特定的生物活性(如抑菌、止血作用等)、可生物降解材料仍然是今后防止手术后组织粘连研究的热点。
魔芋葡甘聚糖（Konjac glucomannan，KGM）是一种提取自魔芋块茎的pH值敏感性多糖，可以通过调节系统的pH值来控制魔芋葡甘聚糖的凝胶产生时间和凝胶度，这种特性对控制支架材料的力学性能、生物降解性能及其与其他材料的复合非常有利。此外，由于魔芋葡甘聚糖良好的生物相容性，是理想的生物支架材料和药物控释材料。除上述特点外，魔芋葡甘聚糖还具有良好的持水能力、生物相容性和降解性，且其与羧甲基纤维素钠的微观结构、理化性质十分相似，故能与羧甲基纤维素钠很好地复合。
羧甲基纤维素钠 (Sodium carboxymethyt cellulose，CMC)，是纤维素醚的一种，为线型水溶性聚阴离子化合物，有吸收性良好、无毒、无免疫原性及生物相容性良好和理化特性稳定等特点。近年来，羧甲基纤维素钠在医药方面已得到广泛应用如用于药物载体、防粘连剂、人工泪液、乳房假体、创面辅料等。而羧甲基纤维素钠用于预防术后粘连同样具有良好效果，近年来逐渐受到重视。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种术后防粘连膜材料的制备方法，解决现有术后防粘连膜材料性能不理想，成本高等问题。
本发明提供的一种术后防粘连膜材料的制备方法，采用生物相容性好的可降解生物材料魔芋葡甘聚糖、羧甲基纤维素钠为基本原料，两者混合制备成混合溶胶，通过酸溶液改性和微波工艺制得改性的溶胶，然后用流延成型的方法制备出魔芋葡甘聚糖/羧甲基纤维素钠复合术后防粘连的可降解膜材料，通过本方法制备的魔芋葡甘聚糖/羧甲基纤维素钠可降解膜材料，其具有成本低廉、制作工艺简单、生物相容性优异等性能特点，为术后防粘连提供了一种新的选择。
本发明通过如下技术方案实现本发明目的：
（1）将乳酸稀溶液与羧甲基纤维素钠混合，搅拌使其充分溶解，制得羧甲基纤维素钠乳酸溶液，其中乳酸稀溶液为体积比为1：100～400的乳酸和蒸馏水混合制备得到，乳酸与羧甲基纤维素钠的混合比例是1ml乳酸与0.1～0.5g羧甲基纤维素钠混合；
（2）在羧甲基纤维素钠乳酸溶液中加入丙三醇，混匀后加入魔芋葡甘聚糖充分搅拌，其中丙三醇与羧甲基纤维素钠乳酸溶液的体积比为1：200～800，魔芋葡甘聚糖的添加量为每100ml羧甲基纤维素钠乳酸溶液中添加0.5～3g的魔芋葡甘聚糖；
（3）将混合溶液进行微波（功率500W-900W）加热处理3-8分钟，搅拌冷却至室温，过滤，置于400～760毫米汞柱的负压下脱泡15～20小时；
（4）取步骤（3）制得的混合胶液，在室温下流延成膜后，置于温度为25～70℃的条件下烘干成膜或者使用冷冻干燥成膜；
（5）将膜材料浸泡到交联液中处理5～10天，蒸馏水漂洗6～8次后，干燥，即得术后防粘连膜材料。交联定型膜材料时，在交联液中的浸泡时间依据降解速率设计的要求来确定。
本发明中所述对材料采用双交联的方法，用氨水对魔芋葡甘聚糖进行交联，氢氧化钙对羧甲基纤维素钠进行交联，材料的交联时间是5～10天，交联定型膜材料时，交联剂溶液中的浸泡时间依据降解速率设计的要求来确定。
本发明中所述交联液为由25wt%浓度氨水、99.7wt%乙醇和饱和氢氧化钙溶液按体积比1:1:1混合配制而成。
本发明涉及的一种术后防粘连膜材料的制备方法所依据的原理是：魔芋葡甘聚糖与羧甲基纤维素钠的微观结构、理化性质十分相似，所以能够很好的复合。另外单纯的羧甲基纤维素钠吸收过快，且力学性能较差，故很难满足术后防粘连材料的要求，通过和魔芋葡甘聚糖共混可以有效的解决此问题。本材料采用双交联的方法，用氨水对魔芋葡甘聚糖进行交联，氢氧化钙对羧甲基纤维素钠进行交联，通过交联时间的调控可以有效的控制膜材料的降解速率和降解时间，使其降解时间在1-8周内可调，能满足不同部位的手术需求。
本发明用魔芋葡甘聚糖和羧甲基纤维素钠通过流延成型的方法制备魔芋葡甘聚糖/羧甲基纤维素钠防粘连膜材料，其中的魔芋葡甘聚糖通过脱乙酰基交联形成三维网络结构，和羧甲基纤维素钠通过氢键等方式结合共同形成了此防粘连膜材料，不仅解决了两者单独使用的缺点，而且具备了魔芋葡甘聚糖、羧甲基纤维素钠二者的共同特点，具有以下优点：
1、魔芋葡甘聚糖的加入对膜材料起到增强、增韧作用，克服了羧甲基纤维素钠力学性能差的缺点；
2、羧甲基纤维素钠的加入使膜材料具有显著的止血作用，减少了手术创面的出血，可防止粘连的发生；
3、采用乳酸改性及微波加热工艺来降低膜液的粘度，增加膜液的流动性，从而使流延而成的膜分布均匀，保证膜厚薄均匀；乳酸的加入使材料具有很好的抑菌性，可防止术后感染的发生。
4、对材料采用双交联的方法，通过对交联时间的合理调控可以有效的控制膜材料的降解速率和降解时间，使其降解时间在1-8周内可调，能满足不同部位的手术需求；
5、该膜材料的制备方法简单、对设备要求低、成本低廉，可应用与大规模工业化生产，从而满足组织工程研究和临床治疗中对术后防粘连材料的需求。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。
实施例1：本术后防粘连膜材料的制备方法，具体操作步骤如下：
（1）将乳酸稀溶液与羧甲基纤维素钠混合，搅拌使其充分溶解，制得羧甲基纤维素钠乳酸溶液，其中乳酸稀溶液为体积比为1：100的乳酸和蒸馏水混合制备得到，乳酸与羧甲基纤维素钠的混合比例是1ml乳酸与0.5g羧甲基纤维素钠混合；
（2）在羧甲基纤维素钠乳酸溶液中加入丙三醇，混匀后加入魔芋葡甘聚糖充分搅拌，其中丙三醇与羧甲基纤维素钠乳酸溶液的体积比为1：200，魔芋葡甘聚糖的添加量为每100ml羧甲基纤维素钠乳酸溶液中添加0.5g的魔芋葡甘聚糖；
（3）将混合溶液进行微波（功率900W）加热处理3分钟，搅拌冷却至室温，过滤，置于400～760毫米汞柱的负压下脱泡15小时；
（4）取步骤（3）制得的混合胶液，在室温下流延成膜后，置于温度为55℃的条件下烘干成膜；
（5）将制得的膜材料浸泡到交联液（25wt%浓度氨水和99.7wt%乙醇和饱和氢氧化钙溶液按体积比1:1:1混合配制而成）中5天，蒸馏水漂洗6次，经干燥后即得术后防粘连膜材料，采用常规方法将所得材料浸泡于模拟体液中，材料的完全降解周期为1周。
实施例2：本术后防粘连膜材料的制备方法，具体操作步骤如下：
（1）将乳酸稀溶液与羧甲基纤维素钠混合，搅拌使其充分溶解，制得羧甲基纤维素钠乳酸溶液，其中乳酸稀溶液为体积比为1：300的乳酸和蒸馏水混合制备得到，乳酸与羧甲基纤维素钠的混合比例是1ml乳酸与0.1g羧甲基纤维素钠混合；
（2）在羧甲基纤维素钠乳酸溶液中加入丙三醇，混匀后加入魔芋葡甘聚糖充分搅拌，其中丙三醇与羧甲基纤维素钠乳酸溶液的体积比为1：600，魔芋葡甘聚糖的添加量为每100ml羧甲基纤维素钠乳酸溶液中添加1g的魔芋葡甘聚糖；
（3）将混合溶液进行微波（功率600W）加热处理5分钟，搅拌冷却至室温，过滤，置于400～760毫米汞柱的负压下脱泡17小时；
（4）取步骤（3）制得的混合胶液，在室温下流延成膜后，置于温度为60℃的条件下烘干成膜；
（5）将制得的膜材料浸泡到交联液（25wt%浓度氨水和99.7wt%乙醇和饱和氢氧化钙溶液按体积比1:1:1混合配制而成）中7天，蒸馏水漂洗7次，经干燥后即得术后防粘连膜材料，采用常规方法将所得材料浸泡于模拟体液中，材料的完全降解周期为3周。
实施例3：本术后防粘连膜材料的制备方法，具体操作步骤如下：
（1）将乳酸稀溶液与羧甲基纤维素钠混合，搅拌使其充分溶解，制得羧甲基纤维素钠乳酸溶液，其中乳酸稀溶液为体积比为1：400的乳酸和蒸馏水混合制备得到，乳酸与羧甲基纤维素钠的混合比例是1ml乳酸与0.3g羧甲基纤维素钠混合；
（2）在羧甲基纤维素钠乳酸溶液中加入丙三醇，混匀后加入魔芋葡甘聚糖充分搅拌，其中丙三醇与羧甲基纤维素钠乳酸溶液的体积比为1：800，魔芋葡甘聚糖的添加量为每100ml羧甲基纤维素钠乳酸溶液中添加3g的魔芋葡甘聚糖；
（3）将混合溶液进行微波（功率500W）加热处理8分钟，搅拌冷却至室温，过滤，置于400～760毫米汞柱的负压下脱泡20小时；
（4）取步骤（3）制得的混合胶液，在室温下流延成膜后，置于温度为70℃的条件下烘干成膜；
（5）将制得的膜材料浸泡到交联液（25wt%浓度氨水和99.7wt%乙醇和饱和氢氧化钙溶液按体积比1:1:1混合配制而成）中10天，蒸馏水漂洗8次，经干燥后即得术后防粘连膜材料，采用常规方法将所得材料浸泡于模拟体液中，材料的完全降解周期为5周。
实施例4：本术后防粘连膜材料的制备方法，具体操作步骤如下：
（1）将乳酸稀溶液与羧甲基纤维素钠混合，搅拌使其充分溶解，制得羧甲基纤维素钠乳酸溶液，其中乳酸稀溶液为体积比为1：200的乳酸和蒸馏水混合制备得到，乳酸与羧甲基纤维素钠的混合比例是1ml乳酸与0.4g羧甲基纤维素钠混合；
（2）在羧甲基纤维素钠乳酸溶液中加入丙三醇，混匀后加入魔芋葡甘聚糖充分搅拌，其中丙三醇与羧甲基纤维素钠乳酸溶液的体积比为1：500，魔芋葡甘聚糖的添加量为每100ml羧甲基纤维素钠乳酸溶液中添加2g的魔芋葡甘聚糖；
（3）将混合溶液进行微波（功率700W）加热处理7分钟，搅拌冷却至室温，过滤，置于400～760毫米汞柱的负压下脱泡19小时；
（4）取步骤（3）制得的混合胶液，在室温下流延成膜后，置于温度为25℃的条件下烘干成膜；
（5）将制得的膜材料浸泡到交联液（25wt%浓度氨水和99.7wt%乙醇和饱和氢氧化钙溶液按体积比1:1:1混合配制而成）中9天，蒸馏水漂洗8次，经干燥后即得术后防粘连膜材料，采用常规方法将所得材料浸泡于模拟体液中，材料的完全降解周期为8周。
Claims (2)
1.一种术后防粘连膜材料的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：
（1）将乳酸稀溶液与羧甲基纤维素钠混合，搅拌使其充分溶解，制得羧甲基纤维素钠乳酸溶液，其中乳酸稀溶液为体积比为1：100～400的乳酸和蒸馏水混合制备得到，乳酸与羧甲基纤维素钠的混合比例是1ml乳酸与0.1～0.5g羧甲基纤维素钠混合；
（2）在羧甲基纤维素钠乳酸溶液中加入丙三醇，混匀后加入魔芋葡甘聚糖充分搅拌，其中丙三醇与羧甲基纤维素钠乳酸溶液的体积比为1：200～800，魔芋葡甘聚糖的添加量为每100ml羧甲基纤维素钠乳酸溶液中添加0.5～3g的魔芋葡甘聚糖；
（3）将混合溶液进行微波加热处理3～8分钟，微波功率为500～900W，搅拌冷却至室温，过滤，置于400～760毫米汞柱的负压下脱泡15～20小时；
（4）取步骤（3）制得的混合胶液，在室温下流延成膜后，置于温度为25～70℃的条件下烘干成膜或者使用冷冻干燥成膜；
（5）将膜材料浸泡到交联液中处理5～10天，蒸馏水漂洗6～8次后，干燥，即得术后防粘连膜材料；
其中所述交联液为由25wt%氨水、99.7wt%乙醇和饱和氢氧化钙溶液按体积比1:1:1混合配制而成。
2.权利要求1所述的术后防粘连膜材料的制备方法制得的术后防粘连膜材料。
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