CN103893830A - 纳米银抗感染疝修补片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米银抗感染疝修补片，包括疝修补片基材，所述疝修补片基材表面固载有高分子聚合物稳定的纳米银。本发明所述的疝修补片具有优异的抗菌性能和光谱抗菌性，而且不存在耐药性。应用本发明所述的疝修补片来进行疝病治疗时，无需给病人全身使用抗生素来预防感染。
Description
技术领域
本发明属于外用医学材料的技术领域，更具体的说，本发明涉及一种含纳米银抗感染疝修补片及其制备方法。
背景技术
无张力疝修补术是当前疝病治疗的主流术式，在国内的大中型医院已经普遍开展，众多的患者因此受益。但是术中植入体内的补片继发感染一直是令外科医师最头疼的问题，补片感染也是无张力疝修补术后患者最严重并发症，增加了患者的痛苦、延长住院时间、严重影响患者的生活质量。同时严重补片感染发生后一般需将补片取出，从而导致手术失败，也给再次手术带来困难。
目前大多临床医师采用在补片植入时常规予病人全身使用抗生素的方法来预防感染。一种抗生素能够能杀灭大约6种病原体，与抗生素相比，纳米银的抗菌谱更为广泛，可杀灭数百种致病微生物。同时人体长期使用抗生素会造成细菌产生耐药性，从而导致预防感染效果不佳。此外，现有技术中也公开了固载有抗菌药物的疝修补片，例如CN103263693A以及CN102205151A公开了一种固载抗菌药物疝修补片及其制备方法，所述的疝修补片包括载药微球、补片和支撑剂，其将药物夹层在补片层与薄膜层之间，但是其中的药物使用的依旧是抗生素，如甲万古霉素、万古霉素或甲氧西林等，因而依旧无法解决耐药性的问题。
近年来，纳米技术出现并被人们迅速地应用于科学技术中。纳米技术一般是指形状或尺寸在1-100nm的结构，这个技术已经应用于食品、医疗、影像、军事等各个方面。纳米银是将粒径做到小于100nm的金属银单质。由于其颗粒极其微小，比表面积较大，使其具有显著的表面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应，因而纳米银具有特殊的生物学特性。纳米银的生物学特性表现在：1)抗细菌性。纳米银是一种广谱的抗革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的杀菌剂，包括耐抗生素的菌株。2)抗真菌性。纳米银同样是一种广谱的抗真菌剂，包括曲霉属和酵母属真菌等。3)抗病毒性。4)抗炎性。蛋白水解酶是炎性反应和组织修复过程中一种重要的酶，纳米银能够影响蛋白水解酶的表达，从而抑制炎性反应。5)抑制生物膜形成。生物膜给细菌形成了屏障，阻止了抗细菌剂与细菌接触，导致形成生物膜的部位持续性感染。纳米银能够抑制生物膜的形成，从而防止持续感染。
纳米银颗粒独特抗菌机理可迅速直接杀死细菌，使其丧失繁殖能力，无法生产耐药性的下一代，不存在耐药性，是一种具有长效的抗菌剂。纳米银具有以上生物学特性的机制为：1)与致病菌代谢酶中的巯基结合，使酶失活，阻断呼吸代谢使其窒息而死，在低浓度就可迅速杀死致病菌；2)与暴露的细菌细胞壁发生肽聚糖反应，形成可逆复合物，使细菌不能将氧和能量转运进细胞；3)与致病微生物中的DNA结合，导致DNA结构变性，抑DNA复制。但是也研究表明，纳米银可以通过皮肤、呼吸、口服等途径进入人体，并参与血液循环到达人体的心脏、肾、肝脏、脾脏、肺等器官。由于纳米银特殊的抗菌机制，与其接触的人体正常细胞也会受到损伤。此外，纳米银颗粒的尺寸为纳米级别，表面积大，活性高，稳定性也较差。因而将纳米银用于外用涂覆杀菌剂需要克服稳定性以及释放剂量可控的技术难题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种纳米银抗感染疝修补片及其制备方法。
本发明所述的纳米银抗感染疝修补片，包括疝修补片基材，其特征在于：所述疝修补片基材表面固载有高分子聚合物稳定的纳米银。
其中，所述高分子聚合物稳定的纳米银通过涂布、浸渍、旋涂、喷洒或喷涂的方法固载在所述疝修补片基材表面。
其中，所述疝修补片基材表面纳米银的固载量为0.2～2.0mg/cm2。
其中，所述疝修补片基材可以为不可吸收或部分可吸收疝修补片；其中不可吸收疝修补片构成材料包括但不限于聚酯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯等高分子材料；部分可吸收疝修补片由聚乙交酯和聚丙烯编织而成，但不限于这些高分子材料。
其中，所述高分子聚合物为生物降解型聚合物、非生物降解型聚合物或二者的结合。
其中，所述高分子聚合物优选为聚乙酸内酯(PLC)，或聚乙酸内酯(PLC)与乙二醇单甲醚一聚乳酸嵌段共聚物(MPEG-PDLLA)的混合物。PLC与MPEG-PDLLA的配比例如可以为1∶9～9∶1，但不限于此。
本发明的第二方面还涉及上述纳米银抗感染疝修补片的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(3)分别配置高分子聚合物溶液和纳米银悬浊液，然后将二者混合均匀形成分散液；
(4)将分散液涂覆在疝修补片基材上，干燥后即可形成有所述的纳米银抗感染疝修补片。
其中，所述高分子聚合物溶液的溶剂选自丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲乙酮、甲酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、氯仿、二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮、1，4-二氧六环和二甲基亚砜中的一种或几种。
其中，所述纳米银悬浊液的溶剂选自水、酒精或DMF中的一种。
本发明所述的纳米银抗感染疝修补片，与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的疝修补片具有优异的抗菌性能和光谱抗菌性，而且不存在耐药性。应用本发明所述的疝修补片来进行疝病治疗时，无需给病人全身使用抗生素来预防感染。
(2)本发明所述的纳米银抗感染疝修补片，通过高分子聚合物来稳定纳米银，不仅使得所述的纳米银性能较为稳定，而且使得所述纳米银的释放可控，在1-24小时的短时间内突释，而在24-48小时释放较为缓慢，之后纳米银的释放即为缓慢，即能够实现较好的抑菌效果，又不会对人体组织产生明显的副作用。
附图说明
图1为实施例1制备的疝修补片的累积释放量-时间曲线图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的纳米银抗感染的疝修补片的组成、结构及其制备方法做进一步的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
按照如下方法制备含纳米银抗感染疝修补片：
(1)配制高分子聚合物溶液
取PLC与MPEG-PDLLA称重，以质量比9∶1混合，置于容器中；以0.1g／ml浓度，计算丙酮用量，向容器中加入一定量的丙酮；将容器置于30℃环境下，充分溶解，间隔震荡，待聚合物完全溶解后，密封备用。
(2)混合纳米银悬浊液与高分子聚合物溶液
量取20mL高分子聚合物溶液置于容器中，以纳米银溶液(10mg/mL)与高分子聚合物溶液体积比1∶10量取纳米银溶液，将量取的纳米银溶液缓慢加入到持续摇晃震荡的高分子聚合物溶液中，充分震荡摇匀，形成均匀的分散液；
(3)制备负载纳米银的疝修补片
将疝修补片(10cm×10cm)置于聚四氟乙烯涂层的模具内，将充分震荡的分散液均匀的倾倒在疝修补片上，完全覆盖，随后放置于水平面上静置挥发24小时。
实施例2
(1)配制高分子聚合物溶液
取PLC置于容器中，以0.1g／ml浓度，计算丙酮用量，向容器中加入一定量的丙酮；将容器置于30℃环境下，充分溶解，间隔震荡，待PLC完全溶解后，密封备用；
(2)混合纳米银悬浊液与高分子聚合物溶液
量取20mL基质溶液置于容器中，以纳米银溶液(10mg／mL)与高分子聚合物溶液体积比1∶10量取纳米银溶液，将量取的纳米银溶液缓慢加入到持续摇晃震荡的高分子聚合物溶液中，充分震荡摇匀，形成均匀的分散液；
(3)制备负载纳米银的疝修补片
将疝修补片(10cm×10cm)置于聚四氟乙烯涂层的模具内，将充分震荡的分散液均匀的倾倒在疝修补片上，完全覆盖，随后放置于水平面上静置挥发24小时。
实施例3
(1)配制高分子聚合物溶液
取PLC与MPEG-PDLLA称重，以质量比5∶5混合，置于容器中；以0.1g／ml浓度，计算丙酮用量，向容器中加入一定量的丙酮；将容器置于30℃环境下，充分溶解，间隔震荡，待聚合物完全溶解后，密封备用。
(2)混合纳米银悬浊液与高分子聚合物溶液
量取40mL高分子聚合物溶液置于容器中，以纳米银溶液(5mg／mL)与高分子聚合物溶液体积比1∶9量取纳米银溶液，将量取的纳米银溶液缓慢加入到持续摇晃震荡的高分子聚合物溶液中，充分震荡摇匀，形成均匀的分散液；
(3)制备负载纳米银的疝修补片
将疝修补片(10cm×15cm)置于聚四氟乙烯涂层的模具内，将充分震荡的分散液均匀的倾倒在疝修补片上，完全覆盖，随后放置于水平面上静置挥发24小时。
将实施例1～3中制备的含纳米银抗感染疝修补片置入装有5mL0.1M(pH=7.4)的磷酸盐缓冲液(PBS)的试管中，标号1，37℃浸泡1h，从1号管中取出1mL缓释溶液装入标号为2的试管中。再向1号管中补充1mLPBS。2h、4h、8h、12h、24h、36h、48h、60h、72h、84h、96h、108h、120h后重复上述步骤取出1mL缓释溶液。以原子发射光谱法测定1mL缓释溶液中纳米银含量，同时计算得累计释放量。附图1释出了实施例1制备的疝修补片的累积释放量-时间曲线，体外释放实验显示1-24h时纳米银在短时间内突释，累计释放量达到2.0931mg。24h-48h释放较为缓慢，累计释放量为0.3836mg，之后纳米银的释放较为缓慢，在120h后纳米银释放量达到3.0324mg。而实施例2-3也有基本相同的释放趋势曲线，纳米银的释放量都能大于0.375mg/天，能够实现较好的抑菌效果，对人体正常组织无较大影响。
对比例1
与实施例2相比区别仅在于使用羧甲基壳聚糖替代了PLC；制备的含纳米银抗感染的疝修补片置入装有5mL0.1M(pH=7.4)的磷酸盐缓冲液(PBS)的试管中，标号1，37℃浸泡1h，从1号管中取出1mL缓释溶液装入标号为2的试管中。再向1号管中补充1mLPBS。2h、4h、8h、12h、24h、36h、48h、60h、72h、84h、96h、108h、120h后重复上述步骤取出1mL缓释溶液。以原子发射光谱法测定1mL缓释溶液中纳米银含量，同时计算得累计释放量。结果发现在1～100小时的时间内，纳米银的释放量较为平缓，基本呈直线状，因而其抑菌效果较差，如果提高纳米银的固载量，不仅增加了成本，而且累计的释放量将成倍提高，副作用将会显著增加。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种纳米银抗感染疝修补片，包括疝修补片基材，其特征在于：所述疝修补片基材表面固载有高分子聚合物稳定的纳米银。
2.根据权利要求1所述的纳米银抗感染疝修补片，其特征在于：所述高分子聚合物稳定的纳米银通过涂布、浸渍、旋涂、喷洒或喷涂的方法固载在所述疝修补片基材表面。
3.根据权利要求1或2所述的纳米银抗感染疝修补片，其特征在于：所述疝修补片基材表面纳米银的固载量为0.2～2.0mg/cm2。
4.根据权利要求1所述的纳米银抗感染疝修补片，其特征在于：所述疝修补片基材为不可吸收疝修补片或部分可吸收疝修补片。
5.根据权利要求4所述的纳米银抗感染疝修补片，其特征在于：所述不可吸收疝修补片构成材料包括聚酯、聚四氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的纳米银抗感染疝修补片，其特征在于：所述部分可吸收疝修补片由聚乙交酯和聚丙烯编织而成。
7.根据权利要求1所述的纳米银抗感染疝修补片，其特征在于：所述高分子聚合物为生物降解型聚合物、非生物降解型聚合物或二者的结合。
8.根据权利要求1所述的纳米银抗感染疝修补片，其特征在于：所述高分子聚合物为聚乙酸内酯(PLC)，或聚乙酸内酯(PLC)与乙二醇单甲醚一聚乳酸嵌段共聚物(MPEG-PDLLA)的混合物。
9.权利要求1-8任一项所述的纳米银抗感染疝修补片的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)分别配置高分子聚合物溶液和纳米银悬浊液，然后将二者混合均匀形成分散液；
(2)将分散液涂覆在疝修补片基材上，干燥后即可形成有所述的纳米银抗感染的疝修补片。
10.根据权利要求9所述的纳米银抗感染疝修补片的制备方法，其特征在于：所述高分子聚合物溶液的溶剂选自丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲乙酮、甲酸乙酯、乙酸异丁酯、乙酸甲酯、乙酸丙酯、氯仿、二氯甲烷、N-甲基吡咯烷酮、1，4-二氧六环和二甲基亚砜中的一种或几种；所述纳米银悬浊液的溶剂选自水、酒精或DMF中的一种。
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