CN104826168B - 用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法及获得的材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法及获得的材料。一方面，一种用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1：制备季铵化细菌纤维素溶液；步骤2：将聚丙烯网片进行聚多巴胺化；步骤3：将季铵化细菌纤维素溶液涂覆在聚多巴胺化的聚丙烯网片上，并干燥。另一方面，本发明还提供一种通过上述工艺所获得的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料。本发明的制备方法所获得的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料具有良好的力学性能、较好的生物相容性、更好地防粘连性和抗菌性。

Description

用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法及获得的材料

技术领域

本发明涉及医疗器械及其制备技术领域，特别是一种用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法，以及该制备方法所获得的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料。

背景技术

目前传统的无张力腹壁缺损修补材料聚丙烯(PP)网片只用于腹膜外修补，不存在腹腔脏器安全性问题。随着外科技术的进步，不能满足腹腔镜手术及腹膜内修补需求。若用于腹膜内修补则会出现一系列并发症，包括肠瘘、肠梗阻、窦道形成、感染及明显疼痛感等并发症。因此，传统的聚丙烯补片不能应用于腹壁缺损的腹膜内修补；况且，现有的腹腔内修补材料仍然会出现相对较多的感染、复发等并发症，且依赖进口，价格昂贵，不利于临床的广泛应用。寻找一种适用于腹腔内腹壁缺损修补的补片，减少传统补片相关并发症是目前腹壁缺损修补研究的难点与热点。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法。

本发明的第二个目的提供一种采用上述制备方法所获得的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料，该材料具有良好的力学性能、较好的生物相容性、更好地防粘连性和抗菌性。

本发明提供的技术方案为：一种用于腹壁缺损腹膜内修补材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：制备季铵化细菌纤维素溶液；

步骤2：将聚丙烯网片进行聚多巴胺化；

步骤3：将季铵化细菌纤维素溶液涂覆在聚多巴胺化的聚丙烯网片上，并干燥。

在上述的用于腹壁缺损腹膜内修补材料的制备方法中，经步骤1处理后得到的季铵化细菌纤维素的季铵化率为16～25％。

在上述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法中，所述的步骤1具体为：

子步骤11：将细菌纤维素加入到19～21mmol/L硝酸铈铵溶液中活化2～3h，然后在蒸馏水中洗脱；

子步骤12：洗脱后的细菌纤维素加入到干燥后加入质量分数为8～15％的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶液中接枝；并加入硝酸水溶液和铜粉至溶液Ph值为1～2，在氮气氛围下反应6～10h；

子步骤13：将经子步骤12处理的细菌纤维素进行水洗，然后加入溴代正丁烷和丙酮，在40～50℃下振荡反应8～12h后取出，随后放入溴代十二烷和丙酮溶液中，继续在40～50℃下振荡反应8～12h，用90～98％乙醇洗涤并烘干；

子步骤14：将经过子步骤13处理的细菌纤维素经过乙二胺溶液活化后溶于氯化锂和N-二甲基乙酰胺的混合溶液中，得到质量分数为0.5％～2％的季铵化细菌纤维素溶液。

其中，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶液、溴代正丁烷和丙酮所组成的混合溶液、溴代十二烷和丙酮溶液所组成的混合溶液相对于细菌纤维素为过量。

在上述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法中，所述的子步骤12中，硝酸水溶液的用量为：质量分数45％的HNO₃ 4～7ml；铜粉的用量为：0.8～1.5g；

所述的子步骤13中，溴代正丁烷和丙酮的体积比例为：1:3.5～1:5；溴代十二烷和丙酮的体积比为1:3.5～1:5；

所述的子步骤14中，氯化锂和N-二甲基乙酰胺的比例为：1:9。

在上述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法中，所述的步骤2具体为：

子步骤21：将聚丙烯网片置入8～12mmol/L的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，随即再加入盐酸多巴胺固体粉末，缓冲溶液中盐酸多巴胺固体的最终浓度为2g/L，室温下搅拌反应48h后取出；

子步骤22：用水清洗后干燥。

在上述的用于腹壁缺损腹膜内修补材料的制备方法中，所述的步骤3具体为：

子步骤31：将聚多巴胺化的聚丙烯网片紧贴于一块生物薄膜上；

子步骤32：每9平方厘米的聚丙烯网片对应取3～6ml质量浓度为0.5～2％的季铵化细菌纤维素溶液滴于此聚丙烯网片上，并使之均匀涂覆在聚多巴胺化聚丙烯网片上面形成季铵化细菌纤维素膜；

子步骤33：在通风厨下静置3～4h，将涂覆有季铵化细菌纤维素的聚多巴胺化聚丙烯网片从生物薄膜上取下，随后加入90～98％乙醇溶液中浸泡0.5～2h，接着用去离子水洗涤干净。

在上述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法中，所述的子步骤33结束后还包括：

子步骤34：用小型打孔器在聚多巴胺化的聚丙烯网片上的季铵化细菌纤维素膜上进行打孔，孔径为0.01～2mm。

在上述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法中，所述的季铵化细菌纤维素为通过培养的木醋杆菌得到。

本发明还提供通过上述的制备方法所得到的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料，包括聚丙烯网片，所述的聚丙烯网片一侧涂覆有季铵化细菌纤维素膜，所述的季铵化细菌纤维素膜厚度为0.03～0.1mm。

在上述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料中，所述的季铵化细菌纤维素膜上设有多个通孔，所述的通孔的孔径为0.01～2mm

本发明在采用上述技术方案后，其具有的有益效果为：

通过本发明的制备方法所获得的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料，一层为聚多巴胺化聚丙烯网片，一层为季铵化细菌纤维素膜。其中，细菌纤维素作为一种新型生物材料，具有生物组织相容性好、纯度及结晶度高、透水及透气性能优异、保液性好等优点，上述两层具有亲水性，结合紧密，本实用新型结合了聚丙烯和细菌纤维素两种材料的优良特性，可应用于腹壁缺损的腹膜内修补，肠梗阻、肠瘘、感染等严重并发症发生率低。在腹腔内修补时，季铵化细菌纤维素膜接触腹腔，有效防止腹内脏器粘连并减少相关并发症，而且季铵基团具备持久的抗菌效果，可有效的防止感染。通过此种复合方式，季铵化细菌纤维素膜厚度可控，具备良好的透水性及透气性。

总之，本发明的制备方法所获得的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料具有良好的力学性能、较好的生物相容性、更好地防粘连性和抗菌性。

附图说明

图1为本发明的制备方法的实施例1的细菌纤维素接枝季铵基团后红外傅里叶衍射图；

图2为本发明的制备方法的实施例1的聚多巴胺化前的聚丙烯网片电镜图；

图3为本发明的制备方法的实施例1的聚多巴胺化聚丙烯网片电镜图；

图4为本发明的制备方法的实施例1的涂覆有季铵化细菌纤维素膜的聚多巴胺化聚丙烯网片的电镜图。

图5是本发明的材料的俯视图；

图6是本发明的材料的侧视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1：

将木醋杆菌培养所得到的0.3810g细菌纤维素加入到19mmol/L的硝酸铈铵溶液中常温下活化3h，洗脱干燥后加入到50ml质量分数为9％的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶液中接枝，并加入45％硝酸水溶液5ml和铜粉1g，随即在氮气氛围下反应6h。取出细菌纤维素水洗，然后加入到50ml溴代正丁烷和丙酮溶液中(体积比例为1:3.5)，在40℃下振荡反应8h后取出，随后加入到50ml溴代十二烷和丙酮溶液中(体积比例为1:4)，继续在40℃下反应8h，用95％乙醇洗涤并烘干。将上述所得到的一定量细菌纤维素经质量分数为10％乙二胺溶液活化2h，随即溶于73.3ml氯化锂和N-二甲基乙酰胺的混合溶液中(质量比例为1:9)，在80℃下搅拌反应10h后常温下静置12h。得到质量分数为0.5％的细菌纤维素溶液。如图1所示，图1为细菌纤维素接枝季铵基团后红外傅里叶衍射图，可显示已接枝季铵基团，1为酰胺中的N-H伸缩振动峰，2为饱和C-H键振动峰。

将一块3*3cm的聚丙烯网片放入10mmol/L的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液中，随后加入盐酸多巴胺粉末，其盐酸多巴胺最终浓度为2g/L，在室温下搅拌反应48h后取出。所得的聚丙烯网片用大量去离子水冲洗溶液至澄清，在40℃真空干燥箱中烘干，得到聚多巴胺化聚丙烯网片。此网片紧贴于一块生物薄膜上，取6ml质量浓度为0.5％的季铵化细菌纤维素溶液滴于此网片上，并用玻片使之均匀涂覆在聚多巴胺化聚丙烯网片上面；在通风厨下静置3h，将涂覆有季铵化细菌纤维素膜的聚多巴胺化聚丙烯网片从生物薄膜上取下，随后加入95％乙醇溶液中浸泡1h，接着用去离子水洗涤干净。季铵化细菌纤维素膜厚度为0.05mm。

如图2和3所示，图2为聚多巴胺化前的聚丙烯网片，图3为聚多巴胺化聚丙烯网片，其可以清楚的看到聚丙烯网片包覆有聚多巴胺。

如图4所示，图4为涂覆有季铵化细菌纤维素膜的聚多巴胺化聚丙烯网片，3为聚多巴胺化聚丙烯网片，4为季铵化细菌纤维素膜。

如图5和图6所示，本发明还提供一种采用上述制备方法所获得的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料，该材料包括聚丙烯网片5，所述的聚丙烯网片5一侧涂覆有季铵化细菌纤维素膜6，所述的季铵化细菌纤维素膜6厚度为0.03～0.1mm，如优选所述的季铵化细菌纤维素膜6厚度为0.05mm，所述的季铵化细菌纤维素膜6上可设有多个通孔，所述的通孔的孔径为0.01～2mm，如优选所述的通孔的孔径为1mm。

实施例2

将木醋杆菌培养所得到的细菌纤维素0.4g加入到20mmol/L的硝酸铈铵溶液中常温下活化2h，洗脱干燥后加入到55ml质量分数为10％的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶液中接枝，并加入45％硝酸水溶液5ml和铜粉1g，随即在氮气氛围下反应6h。取出细菌纤维素水洗，然后加入到50ml溴代正丁烷和丙酮溶液中(体积比例为1:4)，在45℃下振荡反应10h后取出，随后加入到50ml溴代十二烷和丙酮溶液中(体积比例为1:4)，继续在45℃下反应10h，用95％乙醇洗涤并烘干。将上述所得到的一定量细菌纤维素经质量分数10％乙二胺溶液活化2h，随即溶于39ml氯化锂和N-二甲基乙酰胺的混合溶液中(质量比例为1:9)，在80℃下搅拌反应10h后常温下静置12h。得到质量分数为1％的细菌纤维素溶液。

将一块3*3cm的聚丙烯网片放入10mmol/L的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液中，随后加入盐酸多巴胺粉末，其盐酸多巴胺最终浓度为2g/L，在室温下搅拌反应48h后取出。所得的聚丙烯网片用大量去离子水冲洗溶液至澄清，在40℃真空干燥箱中烘干，得到聚多巴胺化聚丙烯网片。此网片紧贴于一块生物薄膜上，取5ml质量浓度为1％的季铵化细菌纤维素溶液滴于此网片上，并用玻片使之均匀涂覆在聚多巴胺化聚丙烯网片上面；在通风厨下静置3h，将涂覆有季铵化细菌纤维素膜的聚多巴胺化聚丙烯网片从生物薄膜上取下，随后加入95％乙醇溶液中浸泡1.5h，接着用去离子水洗涤干净。用小型打孔器在聚多巴胺化的聚丙烯网片上的细菌纤维素膜上进行打孔，孔径为1mm。季铵化细菌纤维素膜厚度为0.08mm。

实施例3

将木醋杆菌培养所得到的细菌纤维素0.8g加入到21mmol/L的硝酸铈铵溶液中常温下活化2h，洗脱干燥后加入到80ml质量分数为15％的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶液中接枝，并加入45％硝酸水溶液6ml和铜粉1g，随即在氮气氛围下反应8h。取出细菌纤维素水洗，然后加入到80ml溴代正丁烷和丙酮溶液中(体积比例为1:4)，在45℃下振荡反应8h后取出，随后加入到80ml溴代十二烷和丙酮溶液中(体积比例为1:4)，继续在45℃下反应8h，用95％乙醇洗涤并烘干。将上述所得到的一定量细菌纤维素经质量分数为10％乙二胺溶液活化2h，随即溶于39ml氯化锂和N-二甲基乙酰胺的混合溶液中(质量比例为1:9)，在80℃下搅拌反应10h后常温下静置12h。得到质量分数为2％的细菌纤维素溶液。

将一块3*3cm的聚丙烯网片放入10mmol/L的三羟甲基氨基甲烷(Tris)缓冲溶液中，随后加入盐酸多巴胺粉末，其盐酸多巴胺最终浓度为2g/L，在室温下搅拌反应48h后取出。所得的聚丙烯网片用大量去离子水冲洗溶液至澄清，在40℃真空干燥箱中烘干，得到聚多巴胺化聚丙烯网片。此网片紧贴于一块生物薄膜上，取3ml质量浓度为2％的季铵化细菌纤维素溶液滴于此网片上，并用玻片使之均匀涂覆在聚多巴胺化聚丙烯网片上面；在通风厨下静置4h，将涂覆有季铵化细菌纤维素膜的聚多巴胺化聚丙烯网片从生物薄膜上取下，随后加入95％乙醇溶液中浸泡1.5h，接着用去离子水洗涤干净。季铵化细菌纤维素膜厚度为0.1mm。

动物应用实施例1

取6只重约280g-300g雄性Wistar大鼠，用1％戊巴比妥钠对大鼠进行腹腔注射麻醉，用量为40ml/kg，麻醉诱导时间为6min。随即暴露大鼠腹部，用剪刀在腹中央清理出一块8*8cm无毛区域。常规消毒铺巾，用手术刀在大鼠腹部切开两条长约3cm皮肤切口，切口间隔3cm，切口平行大鼠躯干纵轴，随后沿切口逐层分离并切开腹部肌肉各层，进入腹腔。

准备好环氧乙烷消毒的聚多巴胺化聚丙烯/季铵化细菌纤维素网片，其制备方法如实施例2，大小为3*3cm，轻柔的放入腹腔内。准确分辨出季铵化细菌纤维素膜面并将该侧接触腹腔脏器，另一侧接触腹壁，良好放置。随即用丝线将补片四角良好的缝合固定在腹壁，逐层关闭腹腔。随后观察大鼠精神、饮食情况，7-10天后打开腹腔，观察补片有无粘连及粘连严重程度。

7-10天后，打开6只大鼠腹腔，腹腔均未见感染，补片均未见明显粘连。

以上所述的仅为本发明的较佳实施例，凡在本发明的精神和原则范围内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：制备季铵化细菌纤维素溶液；

步骤2：将聚丙烯网片进行聚多巴胺化；

步骤3：将季铵化细菌纤维素溶液涂覆在聚多巴胺化的聚丙烯网片上，并干燥；其中，

经步骤1处理后得到的季铵化细菌纤维素的季铵化率为16～25％；以及，所述的步骤1具体为：

子步骤11：将细菌纤维素加入到19～21mmol/L硝酸铈铵溶液中活化2～3h，然后在蒸馏水中洗脱；

子步骤12：洗脱后的细菌纤维素干燥后加入质量分数为8～15％的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溶液中接枝；并加入硝酸水溶液和铜粉至溶液pH值为1～2，在氮气氛围下反应6～10h；

子步骤13：将经子步骤12处理的细菌纤维素进行水洗，然后加入溴代正丁烷和丙酮，在40～50℃下振荡反应8～12h后取出，随后放入溴代十二烷和丙酮溶液中，继续在40～50℃下振荡反应8～12h，用90～98％乙醇洗涤并烘干；

子步骤14：将经过子步骤13处理的细菌纤维素经过乙二胺溶液活化后溶于氯化锂和N-二甲基乙酰胺的混合溶液中，得到质量分数为0.5％～2％的季铵化细菌纤维素溶液。

2.根据权利要求1所述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法，其特征在于，所述的子步骤12中，硝酸水溶液的用量为：质量分数45％的HNO₃ 4～7ml；铜粉的用量为：0.8～1.5g；

所述的子步骤13中，溴代正丁烷和丙酮的体积比例为：1:3.5～1:5；溴代十二烷和丙酮的体积比为1:3.5～1:5；

所述的子步骤14中，氯化锂和N-二甲基乙酰胺的质量比例为：1:9。

3.根据权利要求1至2任一所述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤2具体为：

子步骤21：将聚丙烯网片置入8～12mmol/L的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，随即再加入盐酸多巴胺固体粉末，缓冲溶液中盐酸多巴胺固体的最终浓度为2g/L，室温下搅拌反应48h后取出；

子步骤22：用水清洗后干燥。

4.根据权利要求3所述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤3具体为：

子步骤31：将聚多巴胺化的聚丙烯网片紧贴于一块生物薄膜上；

子步骤32：每9平方厘米的聚丙烯网片对应取3～6ml质量浓度为0.5～2％的季铵化细菌纤维素溶液滴于此聚丙烯网片上，并使之均匀涂覆在聚多巴胺化聚丙烯网片上面形成季铵化细菌纤维素膜；

子步骤33：在通风厨下静置3～4h，将涂覆有季铵化细菌纤维素的聚多巴胺化聚丙烯网片从生物薄膜上取下，随后加入90～98％乙醇溶液中浸泡0.5～2h，接着用去离子水洗涤干净。

5.根据权利要求4所述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法，其特征在于，所述的子步骤33结束后还包括：

子步骤34：用小型打孔器在聚多巴胺化的聚丙烯网片上的季铵化细菌纤维素膜上进行打孔，孔径为0.01～2mm。

6.根据权利要求2或4或5所述的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料的制备方法，其特征在于，所述的季铵化细菌纤维素为通过培养的木醋杆菌得到。

7.一种采用如权利要求1所述的制备方法所获得的用于腹壁缺损腹膜内修补的材料，包括聚丙烯网片，其特征在于，所述的聚丙烯网片一侧涂覆有季铵化细菌纤维素膜，所述的季铵化细菌纤维素膜厚度为0.03～0.1mm。

8.根据权利要求7所述的用于腹壁缺损腹膜内修补材料，其特征在于，所述的季铵化细菌纤维素膜上设有多个通孔，所述的通孔的孔径为0.01～2mm。