CN105396177A - 一种利用压制工艺制备纸状生物修复膜的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用压制工艺制备纸状生物修复膜的方法。属于生物材料领域。通过该方法可以制备出多种形式的高、低密度纸状生物修复膜，该修复膜具有密度高、可缝合、强度大、柔软、防黏连、可隔离、体液吸附力强等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用压制工艺制备可用于组织修复、保护隔离的纸状生物修复膜的制备方法。属于生物可降解材料领域。
背景技术
目前，临床中使用的由生物材料制备的可对组织进行修复、隔离、防粘连的膜产品，一般均为海绵状结构的膜，或者是将海绵状结构的膜与其它材料进行复合所形成的复合膜。例如临床广泛使用的胶原蛋白止血海绵、可降解胶原蛋白硬脑脊膜，以及Integra和Penlnac用于皮肤修复的将胶原蛋白海绵与医用硅胶进行物理复合的修复膜。这些膜产品在临床使用中除表现出良好的生物相容性、可降解性、对组织可修复性外，依然存在一些，比如力学强度低、不可缝合、植入体内后隔离防粘连效果差、吸附体液能力不强等问题。可否通过物理的方法对现有制膜工艺进行改进，以便制备出依然拥有现有膜产品所具有的生物相容性优良、可降解、孔径适宜、孔隙率高、可组织修复等性能外，同时拥有强度更高、可缝合、防粘连更强、吸附能力更强的新型膜材料，是开发新型膜产品的方向之一。
本发明所涉及的方法就是在不改变现有生物材料的生物性能的基础上，通过对一般制膜工艺引入压制工艺，使制备出的生物膜，不仅具有更高的交联度，提高了材料强度，还将海绵状的膜结构预压制成高密度纸状薄膜，使这种纸状膜拥有柔软性贴服性的同时，在接触到体液后会迅速吸附体液并膨胀，表现出极强的吸附性和止血性。再有，通过对制膜工艺引入紫外照射溶液表面并施予吹风方法，并通过控制溶液脱水量再冻干热压，可制备出一种带有致密层和疏松层的同材质双层纸状膜，该膜不仅具有上面所述的各种性能，同时兼具强度大、可缝合、植入后防粘连和隔离能力强、可降解等特点；同时，用这种双密度层纸状膜与硅胶复合，其复合后的材料强度远远大于Integra和Penlnac仅用胶原海绵层与硅胶复合的复合强度，使在治疗大面积皮肤损伤的全过程中，能够大大提高修复层与硅胶层之间，以及修复膜与机体组织之间的稳定性，减轻了手术操作难度，降低了患者痛苦。
发明内容
本发明的目的是提供一种经压制而成的纸状生物修复膜的制备方法。其制备步骤如下：
1、取胶原蛋白、丝素蛋白之一种或两种，或取胶原蛋白、丝素蛋白之一种或两种与壳聚糖、透明质酸、软骨素、纤维素之一种，溶解于酸中配制成溶液。其中，当胶原蛋白与丝素蛋白复合制备时，其质量比为5～9∶5～1；当胶原蛋白或/和丝素蛋白与多糖复合制备时，其质量比为9～5∶1～5，所配制的溶液浓度为5～10wt％，酸的浓度为0.01～1.0wt％。
2、将1制备的酸性溶液除泡后灌注到特制模具中，对模具中的溶液：
a、直接冻干；或
b、用252～357nm的紫外线对模具中溶液的表面进行照射，同时对溶液表面进行10～30m/s风速的吹风，待模具中的溶液重量小于初始重量的90％时转入冻干程序。
3、将2中a和b步骤冻干后的物质均进行化学交联，交联剂可使用醛类、EDC/NHS、京尼平，交联剂的溶剂为极性溶剂。
4、将3中化学交联后的制品放入特制的模具中，用压力机对模具进行加压压制。其中模具可为圆形、方形、半管形，并具有可加热保温功能；模具加热的温度为20～120℃；加压的时间为5～120秒，加压压力为5～100kg。
5、压制后，将：
a、按2中a步骤压制的呈纸状的膜经剪裁、包装、灭菌，即得到一种单密度层可降解纸状膜。其体密度为0.3～1.5g/cm3、孔径为5～400μm、厚度为0.1～1.5mm。
b、按2中b步骤压制的呈纸状的膜经剪裁、包装、灭菌，即得到一种由致密层和疏松层构成的双密度层可降解纸状膜。其体密度为0.4～2.0g/cm3，孔径为5～400μm，厚度为0.2～1.5mm。
c、将5中b得到的双密度层纸状膜在其致密表面涂布一层医用硅胶，待硅胶凝固后经剪裁、包装、灭菌，即得到一种具有可降解层和不可降解层的复合纸状生物修复膜。其体密度为0.7～2.0g/cm3，降解层孔径为5～400μm，厚度为0.2～2mm，硅胶层厚度为0.2～0.5mm。
具体实施方式
实施例一
取I型胶原蛋白0.5g溶于100ml的0.1mol/L盐酸溶液中，配制成浓度为0.5wt％的溶液。除泡后静置24小时。将溶液缓慢灌注进圆形金属模具中，冻干。冻干后取出制品并用水配制0.01wt％戊二醛溶液对冻干后的制品进行交联，交联后清洗脱水，然后将制品放入圆形模具中，在室温下用压力机对模具上盖进行加压，压制时间60s，压力10kg，后将制品从模具中取出，裁剪后包装、灭菌，即制备出单密度层可降解纸状膜。
实施例二
取I型胶原蛋白胶原和丝素蛋白各2g溶于100ml的0.5mol/L醋酸溶液中，再取壳聚糖2g溶于上述溶液中，配制成浓度为6wt％的溶液。除泡后静置24小时。将溶液缓慢灌注进方形金属模具中，冻干，后用乙醇配制12mmol/L的EDC和8mmol/LNHS溶液对冻干后制品进行交联，交联后清洗脱水，后将制品放入已经升温到40℃的方形模具中，用压力机对模具上盖进行加压，压制时间80s，压力10kg，后将制品从模具中取出，裁剪后包装、灭菌，即制备出单密度层可降解纸状膜。
实施例三
取粉状III型胶原蛋白5g缓慢溶于100ml的0.01mol/L柠檬酸溶液中，再取透明质酸1g溶于上述溶液中，配制成浓度为6wt％的溶液。除泡后静置24小时。将溶液缓慢灌注进方形金属模具中，冻干，后用二甲醚配制12mmol/L的EDC和8mmol/LNHS溶液对冻干物进行交联，交联后清洗脱水，后将制品放入已经升温到40℃的模具中，用压力机对模具上盖进行加压，压制时间30s，压力10kg，后将制品从模具中取出，裁剪后包装、灭菌，即制备出单密度层可降解纸状膜。
实施例四
取II型胶原蛋白3g和丝素蛋白2g溶于100ml的0.1mol/L醋酸酸中，再取软骨素0.5g的溶于上述溶液中，配制成浓度为5.5wt％的溶液。真空除泡后静置24小时。将溶液缓慢灌注进方形金属模具中，并放入带送风的紫外交联仪中，用257nm的紫外线和15m/s风速照射、吹拂溶液表面，待模具中的溶液重量小于初始溶液重量的10％时，将模具移置冻干机中进行冻干。用乙醇配制12mmol/L的EDC和8mmol/LNHS溶液对冻干制品进行交联，交联后清洗脱水，后将制品放入已经升温到70℃的模具中，用压力机对模具上盖进行加压，压制时间25s，压力30kg，后将制品从模具中取出，裁剪后包装、灭菌，即制备出一种有致密和疏松层可降解纸状膜。
实施例五
取I型胶原蛋白胶原粉末4g溶于100ml的0.5mol/L乳酸溶液中，再取透明质酸1g的溶于上述溶液中，配制成浓度为5wt％的溶液。除泡后静置24小时。将溶液缓慢灌注进园形金属模具中，后将模具放入带送风的紫外交联仪中，用287nm的紫外线和30m/s风速照射并吹拂溶液表面，待模具中的溶液重量小于初始溶液重量的20％时，将模具移置冻干机中进行冻干。将冻干后制品从冻干机中取出并用水配制0.05wt％的戊二醛溶液对冻干制品进行交联，交联后清洗脱水，后将制品放入已经升温到105℃的模具中，用压力机对模具上盖进行加压，压制时间15s，压力40kg，后将制品从模具中取出，裁剪后包装、灭菌，即制备出一种有致密和疏松层可降解纸状膜。
实施例六
取I型胶原蛋白胶原粉末5g溶于100ml的0.5mol/L乳酸溶液中，配制成浓度为5wt％的溶液。除泡后静置24小时。将溶液缓慢灌注进园形金属模具中，后将模具放入带送风的紫外交联仪中，用252nm的紫外线和10m/s风速照射并吹拂溶液表面，待模具中的溶液重量小于初始溶液重量的15％时，将模具移置冻干机中进行冻干。将冻干后制品从冻干机中取出并用乙醇配制0.5wt％的京尼平溶液对冻干物进行交联，交联后清洗脱水，后将制品放入已经升温到105℃的模具中，用压力机对模具上盖进行加压，压制时间10s，压力100kg，后将制品从模具中取出，将医用硅胶均匀涂布在制品的致密层表面，涂布厚度为0.3mm，待硅胶固化后，裁剪包装灭菌，即制备出一种有可降解层和不可降解层的纸状膜。
实施例七
取I型胶原蛋白胶原粉末7g溶于100ml的0.5mol/L醋酸溶液中，再取壳聚糖1g的溶于上述溶液中，配制成浓度为8wt％的溶液。除泡后静置24小时。将溶液缓慢灌注进园形金属模具中，后将模具放入带送风的紫外交联仪中，用252nm的紫外线和15m/s风速照射并吹拂溶液表面，待模具中的溶液重量小于初始溶液重量的15％时，将模具移置冻干机中进行冻干。将冻干后制品从冻干机中取出并用乙醇配制0.02wt％的戊二醛溶液对冻干制品进行交联，交联后清洗脱水，后将制品放入已经升温到90℃的模具中，用压力机对模具上盖进行加压，压制时间20s，压力80kg，压制后将制品从模具中取出，将道康宁生产的医用硅胶均匀涂布在制品的致密层表面，涂布厚度为0.4mm，待硅胶固化后，裁剪包装灭菌，即制备出一种有可降解层和不可降解层的纸状膜。
Claims (7)
1.一种利用压制工艺制备纸状生物修复膜的方法，其特征在于包括下述步骤：
a、制备酸性生物材料溶液；
b、将制备的酸性生物材料溶液除泡后灌注到特制的模具中，对模具中的溶液进行：
(1)、冻干；或，
(2)、物理交联后冻干；
c、将b中所述冻干后的制品进行化学交联；
d、将c中化学交联后的制品放入特制的模具中，用压力机对模具进行加压压制；
e、将d中经压制后呈纸状的膜经剪裁、包装、灭菌，即得到：经b中(1)步骤形成的一种具有均一密度的单层纸状膜；或，经b中(2)步骤形成的一种具有双密度层的纸状膜；
f、将e中，经b中(2)步骤形成的具有双密度层纸状膜的致密层表面，涂布一层医用硅胶，待硅胶凝固后经剪裁、包装、灭菌，得到一种具有可降解层和不可降解层的复合纸状膜。
2.根据权利要求1中a所述，其特征在于所述的生物材料为蛋白质、蛋白质与多糖之一种。其中所述蛋白质为胶原蛋白或/和丝素蛋白；所述多糖为壳聚糖、透明质酸、软骨素、纤维素。当胶原蛋白与丝素蛋白复合制备时，其质量比为5～9∶5～1；当蛋白质与多糖复合制备时，其质量比为9～5∶1～5。
3.根据权利要求1中a所述，其特征在于生物材料溶液的浓度为0.5～10wt％，酸的浓度为0.01～1.0wt％。
4.根据权利要求1中b(2)所述，其特征在于物理交联是采用252～357nm的紫外线对模具中溶液的表面进行照射，同时对溶液表面进行10～30m/s风速的吹风。
5.根据权利要求1中b(2)所述，其特征在于当模具中的溶液重量小于等于灌注初始重量的90％时，将溶液从物理交联转入冻干。
6.根据权利要求1中b、d所述，其特征在于，模具可为圆形、方形、半管形，并具有加热保温功能；对模具加热的温度为20～120℃；加压压制的时间为5～120秒，压制的压力为5～100kg。
7.根据权利要求1中e、f所述，其特征在于：
a、所述的具有均一密度的单层纸状膜，其体密度为0.3～1.5g/cm3、孔径为5～400μm、厚度为0.1～1.5mm；
b、所述的具有双密度层的纸状膜，其体密度为0.4～2.0g/cm3，孔径为5～400μm，厚度为0.2～1.5mm。
c、所述的具有双密度可降解层和不可降解层结构的生物修复纸状膜，其体密度为0.7～2.0g/cm3，降解层孔径为5～400μm，厚度为0.2～2mm，硅胶层厚度为0.2～0.5mm。
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2015
- 2015-11-30 CN CN201510891158.7A patent/CN105396177A/zh not_active Withdrawn
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