CN103055353B

CN103055353B - 一种手术用防粘连膜的制备方法

Info

Publication number: CN103055353B
Application number: CN201310020855.6A
Authority: CN
Inventors: 郭学平; 刘建建; 冯晓毅; 石艳丽; 李超; 张燕; 耿凤
Original assignee: BLOOMAGE FREDA BIOPHARM Co Ltd
Current assignee: Huaxi Biotechnology Co., Ltd.
Priority date: 2013-01-21
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2033-01-21
Also published as: CN103055353A

Abstract

本发明涉及手术用防粘连膜技术领域，特别涉及一种手术用防粘连膜的制备方法，包括以下步骤：将透明质酸钠与羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素溶于去离子水中，配制成溶液，调节pH值10~12，得碱性溶液；向碱性溶液中加入1,4-丁二醇二缩水甘油醚，搅拌均匀，40～50℃反应；调节反应液pH值至2~5，倒入模具中流延成型，40～50℃反应，并干燥成膜。该发明显著提高了交联膜的防粘连作用、柔韧性和成膜效果。得到的膜具有良好的生物相容性、优异的防粘连、止血、促进愈合、抗炎的功能，同时该膜具有适宜可调的降解时间、适用范围更广。

Description

一种手术用防粘连膜的制备方法

技术领域

本发明涉及手术用防粘连膜技术领域，特别涉及一种手术用防粘连膜的制备方法。

背景技术

外科手术中，在缝合伤口之前，医生一般会将一层生物膜放在动过手术的组织与器官之间，可以防止组织与器官发生粘连。该膜可生物降解，在病人体内存留7~10天，然后开始分解，最终会被完全吸收消失。

透明质酸（Hyaluronic Acid，简称HA，又称玻璃酸）是广泛存在于人和动物体内的一种天然物质，由葡萄糖醛酸和乙酰氨基己糖组成双糖单位聚合而成的一种高分子黏多糖，无种属差异性，具有良好的生物相容性。目前以HA为主要材料的防粘连产品大多数是天然HA，以溶液或凝胶制剂为主，这些产品降解吸收迅速（1～2 d），机械强度差，易溶于水，在临床应用于防粘连时可能会随病人体位改变而流动，难以在局部形成较高的浓度。因此，在伤口愈合所需时间内，无法发挥生物屏障的作用，限制了它的应用。采用其他原料制备的防粘连产品亦各具利弊：聚乳酸防粘连膜强度较低，柔韧性较差，使用时常需要裁剪和缝针固定，对较深病灶使用不方便；壳聚糖膜与机体黏附性差，活性的保持时间较短，植入前期易出现轻度炎症反应和异物反应，降解速度不易控制；胶原蛋白止血效果明显，但防粘连效果差，且可能引起严重的致敏反应；纤维素是外源物质，成膜性好、具有局部促愈合和止血功效，但人体内并无降解纤维素的酶，其只能通过体液被排出体外。

将HA进行适当程度的交联制成防粘连膜，能够使其分子结构更加稳定，水溶性相对减弱，粘弹性和力学强度增强，不改变生物相容性，可生物降解，安全，无免疫原性，对酸、碱、热、自由基和透明质酸酶的降解作用有更强的抵抗力，其中，利用不同官能团实现的多重交联实现了透明质酸的高度交联，改进了其生物稳定性。与未交联的HA膜相比，在体内的存留时间明显延长，粘连预防作用明显提高。同时，可以通过控制交联的程度，调控交联HA膜在体内存留的时间，满足多种手术的要求。

公开号为CN102380121A的发明申请，公开了降解可控的医用防粘连膜材料的制备方法：采用混合膜液—微波—成膜—交联—除碱的工艺，即透明质酸、魔芋葡甘聚糖干粉、乳酸和去离子水混合搅拌均匀后微波加热，200目筛过滤除杂，脱泡。流延成型并烘干成膜，然后将成型的膜浸泡在氨水与无水乙醇的混合溶液中交联3~8天，在浓度75%~99.7%乙醇中漂洗3次，经自然风干成膜。该技术所用材料简单，步骤较为繁琐，尤其交联时间较长，不利于工业化生产。

公开号为CN1200951C的发明专利中提到多重交联HA技术，利用两种或多种选自羟基、羧基和氨基的官能团与透明质酸交联，采用戊二醛、碳化二亚胺、丁二醇二缩水甘油基醚等为交联剂，专利中提到的制膜方法为：1% HA室温下流延4天得到HA膜，随后将膜悬浮于CHCl₃溶液/酸性或碱性溶液/1,2,7,8-二环氧基辛烷或戊二醛交联剂的混合物中室温交联24 h，再加入一定交联剂室温放置24 h完成二次交联；或是通过将0.1 g HA溶于0.25 N NaOH溶液或0.25 N HCl溶液以获得10%或2.5%的HA溶液，加入交联剂，第一次交联反应室温下48 h或72 h，第二次交联反应室温下24 h，纯化后37℃干燥成膜。该技术交联时间较长，而且制备的膜剂仅采用了HA，虽然采用了多重交联的方法，但由于HA本身特性，往往会在伤口未愈合之前而降解掉，无法完全起到防粘连的效果，也无止血作用。

公开号为CN1970094A公开了透明质酸-几丁聚糖生物膜的制备方法，以透明质酸、羧甲基壳聚糖、聚乙烯醇、丁二醇双缩水甘油醚等为原料制备生物膜。丁二醇双缩水甘油醚为交联剂。固形物与丁二醇双缩水甘油醚的摩尔质量比为40:1。该发明中生物膜的主要成分之一几丁聚糖为动物源性物质，有免疫原性，可能会引起严重的致敏反应；另一主要原料聚乙烯醇为有机化合物，对眼睛和皮肤有刺激作用。

发明内容

为了解决以上防粘连膜交联技术中存在的制备时间长，得到的交联膜防粘连效果差，降解速度或快或慢，无法满足临床要求的问题，本发明提供了一种交联时间短，防粘连效果好，降解速率适中，具有较合适的吸水率和断裂力的手术用防粘连膜的制备方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种手术用防粘连膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）将透明质酸钠与羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素溶于去离子水中，采用0.25 N NaOH调节pH值10~12，得碱性溶液；

（2）向碱性溶液中加入1,4-丁二醇二缩水甘油醚，搅拌均匀，40～50℃反应；

（3）调节反应液pH值至2~5，倒入模具中流延成型，40～50℃反应，并干燥成膜；

透明质酸钠的分子量为500 kD~3000 kD，羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的分子量为90 kD~1300 kD；透明质酸钠与羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的质量比为1:0.25~2，1,4-丁二醇二缩水甘油醚的加入量占透明质酸钠和羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素总质量的2~10%。

所述的制备方法，透明质酸钠与羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的质量比为1:1，1,4-丁二醇二缩水甘油醚的加入量占透明质酸钠和羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素总质量的5%，透明质酸钠的分子量为500 kD~3000 kD，羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的分子量为90 kD ~ 1300 kD。

所述的制备方法，透明质酸钠的质量浓度为0.5%~5.0%，羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的质量浓度为0.25%~4.0%。

所述的制备方法，膜成型后，加入去离子水中浸泡8～10 h，干燥。

本发明制备的交联膜植入人体后，具有生物屏障的作用，可将手术创面和周围组织有效隔离，起到立体网络阻隔的屏障作用，阻碍外源性组织细胞与损伤部位接触，降低相邻组织表面发生粘连的倾向；不会流入吻合口，不影响创面的正常愈合；不会因引流而排除体外；不会因体液漂移离开创面。以透明质酸钠和纤维素为主要成分，双重交联膜的分子间结构更加稳定，水溶性相对减弱，粘弹性和力学强度增强，生物相容性好，可生物降解，安全，无免疫原性。

本发明的有益效果：

（1）本发明采用较低浓度的透明质酸钠和纤维素衍生物，加入特定种类的交联剂进行双重交联，采用流延干燥的方式成膜，得到的膜安全性极高，具有良好的生物相容性、优异的防粘连、止血、促进愈合、抗炎的功能，同时该膜具有适宜可调的体内降解时间，适用范围更广；

（2）本发明增加纯化步骤，除去未反应的透明质酸钠、纤维素和交联剂等物质，提高膜纯度；

（3）本发明成本低，工艺周期短，污染小，耗能低，易于实现产业化。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。

实施例1：

（1）将分子量为3000 kD的透明质酸钠和90 kD的羟乙基纤维素溶于去离子水中，配制成透明质酸钠和羟乙基纤维素浓度均为1.0%的溶液，使用氢氧化钠溶液调节pH值为10，得碱性溶液；

（2）向碱性溶液中加入1,4-丁二醇二缩水甘油醚，其与固形物质量比为1:20，搅拌均匀，分别在25℃、45℃、65℃环境中反应，反应时间为2 h；

（3）加入醋酸将溶液pH值调至2，充分搅拌均匀脱气后倒入模具中流延成型，分别在25℃、45℃、65℃环境下反应，干燥成膜。

（4）将膜置于去离子水中纯化8 h，37℃下干燥至恒重即得双重交联透明质酸钠膜。

在25℃下反应得到的双交联薄膜交联度小、遇水迅速膨胀，机械强度小；65℃下透明质酸性质不稳定，易被降解，所得双交联薄膜不稳定，很快被降解，见表1：

表1 反应温度对交联反应的影响

* 吸水率中m₂为交联膜吸水饱和后的重量，m₁为交联膜干燥至恒重时的重量

实施例2：

（1）将分子量为1700 kD的透明质酸钠和200 kD的羟乙基纤维素溶于去离子水中，配制成透明质酸钠和羟乙基纤维素质量浓度均为1.0%的溶液，使用氢氧化钠溶液调节pH值为11，得碱性溶液；

（2）向碱性溶液中加入1,4-丁二醇二缩水甘油醚，加入量见表2，搅拌均匀，45℃环境中反应，反应时间为2 h；

（3）加入醋酸将溶液pH值调至4，充分搅拌均匀脱气后倒入模具中流延成型，45℃环境下反应，干燥成膜。

当固形物与交联剂质量比为20:1时，所获得的薄膜物理性能最好，具有适宜的吸水率和柔韧性，见表2：

表2固形物与交联剂质量比对交联反应的影响

实施例3：

（1）将分子量为1500 kD的透明质酸钠和90 kD的羟乙基纤维素溶于去离子水中，配制成透明质酸钠质量浓度为1.0%，羟乙基纤维素质量浓度为0.25%~4.0%的溶液，使用氢氧化钠溶液调节pH值为12，得碱性溶液；

（2）向碱性溶液中加入环氧化合物交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚，其与固形物的质量比均为1:20，搅拌均匀，45℃反应，反应时间为2 h；

（3）加入醋酸将溶液pH值调至3，充分搅拌均匀脱气后倒入模具中流延成型，45℃反应，干燥至形成膜。

（4）将膜置于去离子水中纯化10 h，室温下干燥至恒重即得双重交联透明质酸钠膜。

随着羟乙基纤维素加入量的递增，薄膜机械强度出现先高后低的钟罩型趋势，当透明质酸钠和羟乙基纤维素质量比为1:1时，薄膜柔韧性最佳，具备适宜吸水率，在防止粘连的同时，还可以起到止血的作用，见表3：

表3透明质酸钠和羟乙基纤维素比对交联反应的影响

实施例4：

（1）将分子量为2040 kD的透明质酸钠和120 kD的羟乙基纤维素溶于去离子水中，配制成透明质酸钠和羟乙基纤维素质量浓度均为1.0%的溶液，分别使用氢氧化钠溶液调节pH值为8~12，得碱性溶液；

（2）加入环氧化合物交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚，其与固形物的质量比均为1:20，搅拌均匀，45℃反应；

（3）样品在碱性条件下45℃反应2 h后，加入醋酸将溶液pH值调至2~5，充分搅拌均匀脱气后倒入模具中流延成型，45℃反应，干燥至形成膜。

（4）将膜置于纯化水中纯化10 h，室温下干燥至恒重即得双重交联透明质酸钠膜。

当碱性反应时，环境pH值为10~12时均可获得机械强度和柔韧性较好的薄膜；酸性反应时，环境pH值2~5时均可获得机械强度和柔韧性较好的薄膜。其中，当碱性pH值为12，酸性pH值为3时获得理化性能最佳的薄膜，当环境pH值超过2~12这个范围时，羟乙基纤维素不稳定，易被降解，如表4、5：

表4 碱性反应pH值对于透明质酸钠与羟乙基纤维素交联反应HA膜的影响

* 吸水率中m₂为交联膜吸水饱和后的重量，m₁为交联膜干燥至恒重时的重量。

表5 酸性反应pH值对于透明质酸钠与羟乙基纤维素交联反应HA膜的影响

实施例5

（1）分别采用质量分数为580 kD、810 kD、1070 kD、1500 kD、2040 kD的透明质酸钠和相对分子质量分别为90 kD、250 kD、720 kD、1300 kD的羟乙基纤维素制备双重交联的防粘连薄膜，透明质酸钠和羟乙基纤维素质量浓度均为1.0%的溶液，使用氢氧化钠溶液调节pH值为12，得碱性溶液；

（2）向碱性溶液中加入1,4-丁二醇二缩水甘油醚，其与固形物质量比为1:20，搅拌均匀，45℃环境中反应，反应时间为2 h；

（3）加入醋酸将溶液pH值调至3，充分搅拌均匀脱气后倒入模具中流延成型，45℃环境下反应，干燥成膜。

随着透明质酸钠和羟乙基纤维素分子量的增加，膜的机械强度增大，降解速度变慢，均可获得富有柔韧性的稳定双交联薄膜，但是当羟乙基纤维素分子量大于720 kD时，铸膜液粘稠，不易流延成平整薄膜。如表6、7：

表6 透明质酸钠分子量对交联HA膜的影响

表7 羟乙基纤维素分子量对交联HA膜的影响

实施例6

（1）A样品：将分子量为1070 kD的透明质酸钠和250 kD的羧甲基纤维素溶于pH 5.0的MES缓冲液中，混合均匀。其中透明质酸钠和羧甲基纤维素在混合铸膜液中的质量浓度均为1%；加入0.5 mM的1-(3-二甲基氨丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，搅拌均匀，45℃反应2 h；倒入膜具中，45℃下流延成型、干燥成膜；将膜置于去离子水中纯化10 h，室温下干燥至恒重即得交联透明质酸钠膜A。

（2）B样品：将分子量为1070 kD的透明质酸钠和250 kD的羟乙基纤维素溶于去离子水中，配制成透明质酸钠和羟乙基纤维素质量浓度均为1.0%的溶液，使用氢氧化钠溶液调节pH值为12，得碱性溶液；向碱性溶液中加入0.5 mM,即固形物和交联剂质量比为20:1的1,4-丁二醇二缩水甘油醚，搅拌均匀，45℃环境中反应，反应时间为2 h；加入醋酸将溶液pH值调至3，充分搅拌均匀脱气后倒入模具中流延成型，45℃环境下反应，干燥成膜；将膜置于去离子水中纯化10 h，37℃下干燥至恒重即得双重交联透明质酸钠膜B。

样品A、B的制备及检测参数如表8，样品B的机械强度明显高于样品A。

表8 比较加入等量不同交联剂制得的薄膜

# 不包括碱性反应。

Claims

1.一种手术用防粘连膜的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将透明质酸钠与羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素溶于去离子水中，配制成溶液，调节pH值10~12，得碱性溶液；

透明质酸钠的分子量为580 kD~3000 kD，羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的分子量为90 kD~720 kD；透明质酸钠与羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的质量比为1:0.25~2，1,4-丁二醇二缩水甘油醚的加入量占透明质酸钠和羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素总质量的2~10%。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于透明质酸钠与羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的质量比为1:1，1,4-丁二醇二缩水甘油醚的加入量占透明质酸钠和羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素总质量的5%，透明质酸钠的分子量为580 kD~3000 kD，羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的分子量为90 kD~720 kD。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于透明质酸钠的质量浓度为0.5%~5.0%，羟乙基纤维素或羟丙基纤维素或羧甲基纤维素的质量浓度为0.25%~4.0%。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于膜成型后，去离子水中纯化8~10 h，干燥。