CN105879127A - 一种术后防粘连材料的制备方法 - Google Patents

一种术后防粘连材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种术后防粘连材料的制备方法，包括以下步骤：首先采用聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐与去乙酰化透明质酸、琥珀酰壳聚糖、聚赖氨酸反应制得交联活性酯，然后通过交联活性酯与甲基纤维素反应，成膜制得术后防粘连材料。本发明制得的术后防粘连材料，生物相容性好，力学性能优异，注射性和流变学性能好，且其在体内滞留时间比较久，防粘连效果好。

Description

一种术后防粘连材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及医用生物材料技术领域，具体的涉及一种术后防粘连材料的制备方法。
背景技术：
在外科手术后，易发生组织粘连，这既是外科领域常见的临床现象，也是患者在愈合过程中必须经历的过程。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。如果粘连现象在腹腔、盆腔骨骼等手术中出现，就会引起严重的并发症，如腹部、盆腔等均可引起粘连性肠梗阻，甲状腺手术后引起喉返神经损伤以及因盆腔组织粘连而导致的女性不育症。
粘连发生的主要原因有以下几种：因局部缺血而引起的炎症，手术过程中的创伤，身体中异物的存在，出血处和暴漏伤口处得细菌感染。预防粘连的目的是消灭或减少粘连发生的严重程度和范围，进而防止由粘连引发的并发症出现。国内外有两种途径来防止术后组织粘连，一种是依据生理/药理机制的治疗方法，主要是药物减轻炎性反应和溶解纤维蛋白，另一种是医疗器械类的阻隔膜。目前，已上市防手术后粘连制剂虽然有一定效果，但仍存在使用不方便，在体内不易降解，需手术取出等缺点。而目前临床上经常使用的防粘连制剂尚存在一些不足，如分子量不够大，浓度较低，体内滞留时间短，有的剂型不易进行大规模生产等。
中国专利(201110392570.6)公开了一种交联透明质酸与羟丙基甲基纤维素组合水凝胶，它的原料组成为交联透明质酸1％-3％；羟丙基甲基纤维素0.05％-1％，其余为水，本发明采用高速分散法在交联透明质酸中混入羟丙基甲基纤维素，两者之间只是简单的物理混合，羟丙基纤维素可以穿插到交联透明质酸的孔隙中，填补了交联透明质酸的孔隙，并利用氢键作用将羟丙基甲基纤维素固定在交联透明质酸的网格中，从而有效阻止了交联透明质酸的降解，延长了透明质酸在体内停留的时间，但是其力学性能比较差，稳定性不好，且生物相容性有待改善。
中国专利(201510810221.X)公开了一种透明质酸-甲基纤维素复合水凝胶，该复合水凝胶由甲基纤维和透明质酸组成，两者质量比为(5-11)：1，具有交联网络结构，孔径为30-100μm。该发明将具有温敏特性、生物相容性良好、体内降解较缓慢的甲基纤维素与透明质酸分子通过聚乙二醇进行物理交联反应得到透明质酸-甲基纤维素复合水凝胶，得到的复合水凝胶力学性能好，但是其注射性和流变学性能不太好。
发明内容：
本发明的目的是提供一种术后防粘连材料的制备方法，该防粘连材料力学性能好，生物相容性好，稳定性能优异，流变学性能好，且在体内滞留时间比较长。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种术后防粘连材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚乙二醇溶解于二氧六环中，以吡啶作为催化剂，加入琥珀酸酐，在110℃、3000-5000rpm的条件下回流搅拌2-6h，回流结束后，边搅拌边滴加无水乙醚至不再产生沉淀，之后放置冰浴中搅拌，过滤后将沉淀溶解于二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌，过滤，并将过滤后的沉淀干燥；
(2)将步骤(1)得到的沉淀与N-羟基琥珀亚酰胺溶于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌2-3h，加入二环己基碳化二亚胺后继续搅拌5-12h，快速搅拌并加入无水乙醚至沉淀不再产生，然后放置冰浴中搅拌，过滤得到的沉淀溶解在二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌，过滤得到的沉淀进行真空干燥，得到聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐；
(3)向透明质酸的水溶液中滴加氢氧化钠溶液，300-500转/分的状态下搅拌2-3h，得到去乙酰化透明质酸；
(4)将第一份人工脑脊液加热至70-100℃，加入氯化钠、磷酸钠和甲基纤维素，搅拌混合均匀后加入第二份人工脑脊液，冰盐浴中搅拌30-50min，得到甲基纤维素溶液，4℃冷藏过夜；
(5)将聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐配制成水溶液，加入步骤(3)制得的去乙酰化透明质酸溶液中，搅拌混合均匀，继续加入琥珀酰壳聚糖、聚赖氨酸，室温搅拌反应15-20h，再向溶液中加入乙醇至沉淀产生完全，过滤，将得到的沉淀用无水乙醇洗涤2-5次，真空干燥，得到交联活性酯；
(6)将步骤(5)得到的交联活性酯加入到步骤(4)得到的甲基纤维素溶液中，调节pH至6-7，5000转/分的状态下搅拌3-8h，然后将得到的溶液倒入成膜器中，放入冰箱，在-10℃～-20℃下，冷冻干燥24-48h，得到术后防粘连材料。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，聚乙二醇、琥珀酸酐、吡啶的摩尔比为1:1:0.7。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，N-羟基琥珀亚酰胺、二环己基碳化二亚胺的摩尔比为1:1。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述氢氧化钠溶液的浓度为1-1.5mol/L。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述氯化钠、磷酸钠、甲基纤维素的质量比为(2-6)：(0.01-0.05)：7。
作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐、去乙酰化透明质酸、琥珀酰壳聚糖、聚赖氨酸的质量比为(2-5)：1：(0.1-0.5)：(1-3)。
作为上述技术方案的优选，甲基纤维素与去乙酰化透明质酸的质量比为(5-6)：1。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明首先利用聚乙二醇、琥珀酸酐、N-羟基琥珀酰亚胺以及去乙酰化透明质酸、琥珀酰壳聚糖、聚赖氨酸反应制得交联活性酯，然后将交联活性酯与甲基纤维素反应，最后成膜，得到复合膜材料，其可以作为术后防粘连材料；本发明通过合理控制反应条件以及反应物的比例，制得的术后防粘连材料力学性能好，生物相容性好，注射性和流变学性能优异，且其在体内滞留时间比较久，防粘连效果好。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种术后防粘连材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将2.4g聚乙二醇溶解于100ml二氧六环中，以0.022g吡啶作为催化剂，加入0.04g琥珀酸酐，在110℃、3000rpm的条件下回流搅拌2h，回流结束后，边搅拌边滴加无水乙醚至不再产生沉淀，之后放置冰浴中搅拌，过滤后将沉淀溶解于二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌，过滤，并将过滤后的沉淀干燥；
(2)将步骤(1)得到的沉淀与0.131g N-羟基琥珀亚酰胺溶于5ml N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌2h，加入0.21g二环己基碳化二亚胺后继续搅拌5h，快速搅拌并加入无水乙醚至沉淀不再产生，然后放置冰浴中搅拌30min，过滤得到的沉淀溶解在150ml二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌15min，过滤得到的沉淀进行真空干燥，得到聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐；
(3)向浓度为9.8×10-3mol/L透明质酸的水溶液中滴加1mol/L氢氧化钠溶液，300转/分的状态下搅拌2h，得到去乙酰化透明质酸；
(4)将第一份人工脑脊液15ml加热至70℃，加入0.2g氯化钠、0.001g磷酸钠和0.7g甲基纤维素，搅拌混合均匀后加入第二份人工脑脊液15ml，冰盐浴中搅拌30min，得到甲基纤维素溶液，4℃冷藏过夜；
(5)将聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐配制成水溶液，取2ml加入20ml步骤(3)制得的去乙酰化透明质酸溶液中，搅拌混合均匀，继续加入0.012g琥珀酰壳聚糖、0.12g聚赖氨酸，室温搅拌反应15h，再向溶液中加入乙醇至沉淀产生完全，过滤，将得到的沉淀用无水乙醇洗涤2-5次，真空干燥，得到交联活性酯；
(6)将步骤(5)得到的交联活性酯加入到步骤(4)得到的甲基纤维素溶液中，调节pH至6-7，5000转/分的状态下搅拌3h，然后将得到的溶液倒入成膜器中，放入冰箱，在-10℃～-20℃下，冷冻干燥24h，得到术后防粘连材料。
实施例2
一种术后防粘连材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将2.4g聚乙二醇溶解于200ml二氧六环中，以0.022g吡啶作为催化剂，加入0.04g琥珀酸酐，在110℃、5000rpm的条件下回流搅拌6h，回流结束后，边搅拌边滴加无水乙醚至不再产生沉淀，之后放置冰浴中搅拌，过滤后将沉淀溶解于二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌，过滤，并将过滤后的沉淀干燥；
(2)将步骤(1)得到的沉淀与0.131g N-羟基琥珀亚酰胺溶于5ml N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌3h，加入0.21g二环己基碳化二亚胺后继续搅拌12h，快速搅拌并加入无水乙醚至沉淀不再产生，然后放置冰浴中搅拌50min，过滤得到的沉淀溶解在200ml二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌15min，过滤得到的沉淀进行真空干燥，得到聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐；
(3)向浓度为9.8×10-3mol/L透明质酸的水溶液中滴加1.5mol/L氢氧化钠溶液，500转/分的状态下搅拌3h，得到去乙酰化透明质酸；
(4)将第一份人工脑脊液30ml加热至100℃，加入0.6g氯化钠、0.005g磷酸钠和0.7g甲基纤维素，搅拌混合均匀后加入第二份人工脑脊液30ml，冰盐浴中搅拌50min，得到甲基纤维素溶液，4℃冷藏过夜；
(5)将聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐配制成水溶液，取2ml加入20ml步骤(3)制得的去乙酰化透明质酸溶液中，搅拌混合均匀，继续加入0.07g琥珀酰壳聚糖、0.42g聚赖氨酸，室温搅拌反应20h，再向溶液中加入乙醇至沉淀产生完全，过滤，将得到的沉淀用无水乙醇洗涤2-5次，真空干燥，得到交联活性酯；
(6)将步骤(5)得到的交联活性酯加入到步骤(4)得到的甲基纤维素溶液中，调节pH至6-7，5000转/分的状态下搅拌8h，然后将得到的溶液倒入成膜器中，放入冰箱，在-10℃～-20℃下，冷冻干燥48h，得到术后防粘连材料。
实施例3
一种术后防粘连材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将2.4g聚乙二醇溶解于150ml二氧六环中，以0.022g吡啶作为催化剂，加入0.04g琥珀酸酐，在110℃、3500rpm的条件下回流搅拌3h，回流结束后，边搅拌边滴加无水乙醚至不再产生沉淀，之后放置冰浴中搅拌，过滤后将沉淀溶解于二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌，过滤，并将过滤后的沉淀干燥；
(2)将步骤(1)得到的沉淀与0.131g N-羟基琥珀亚酰胺溶于5ml N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌2.2h，加入0.21g二环己基碳化二亚胺后继续搅拌7h，快速搅拌并加入无水乙醚至沉淀不再产生，然后放置冰浴中搅拌35min，过滤得到的沉淀溶解在160ml二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌15min，过滤得到的沉淀进行真空干燥，得到聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐；
(3)向浓度为9.8×10-3mol/L透明质酸的水溶液中滴加1.1mol/L氢氧化钠溶液，350转/分的状态下搅拌2.2h，得到去乙酰化透明质酸；
(4)将第一份人工脑脊液20ml加热至80℃，加入0.3g氯化钠、0.002g磷酸钠和0.7g甲基纤维素，搅拌混合均匀后加入第二份人工脑脊液20ml，冰盐浴中搅拌35min，得到甲基纤维素溶液，4℃冷藏过夜；
(5)将聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐配制成水溶液，取2ml加入20ml步骤(3)制得的去乙酰化透明质酸溶液中，搅拌混合均匀，继续加入0.022g琥珀酰壳聚糖、0.22g聚赖氨酸，室温搅拌反应16h，再向溶液中加入乙醇至沉淀产生完全，过滤，将得到的沉淀用无水乙醇洗涤2-5次，真空干燥，得到交联活性酯；
(6)将步骤(5)得到的交联活性酯加入到步骤(4)得到的甲基纤维素溶液中，调节pH至6-7，5000转/分的状态下搅拌4h，然后将得到的溶液倒入成膜器中，放入冰箱，在-10℃～-20℃下，冷冻干燥30h，得到术后防粘连材料。
实施例4
一种术后防粘连材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将2.4g聚乙二醇溶解于180ml二氧六环中，以0.022g吡啶作为催化剂，加入0.04g琥珀酸酐，在110℃、4000rpm的条件下回流搅拌4h，回流结束后，边搅拌边滴加无水乙醚至不再产生沉淀，之后放置冰浴中搅拌，过滤后将沉淀溶解于二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌，过滤，并将过滤后的沉淀干燥；
(2)将步骤(1)得到的沉淀与0.131g N-羟基琥珀亚酰胺溶于5ml N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌2.4h，加入0.21g二环己基碳化二亚胺后继续搅拌9h，快速搅拌并加入无水乙醚至沉淀不再产生，然后放置冰浴中搅拌40min，过滤得到的沉淀溶解在170ml二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌15min，过滤得到的沉淀进行真空干燥，得到聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐；
(3)向浓度为9.8×10-3mol/L透明质酸的水溶液中滴加1.2mol/L氢氧化钠溶液，400转/分的状态下搅拌2.6h，得到去乙酰化透明质酸；
(4)将第一份人工脑脊液25ml加热至90℃，加入0.4g氯化钠、0.003g磷酸钠和0.7g甲基纤维素，搅拌混合均匀后加入第二份人工脑脊液25ml，冰盐浴中搅拌40min，得到甲基纤维素溶液，4℃冷藏过夜；
(5)将聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐配制成水溶液，取2ml加入20ml步骤(3)制得的去乙酰化透明质酸溶液中，搅拌混合均匀，继续加入0.032g琥珀酰壳聚糖、0.32g聚赖氨酸，室温搅拌反应17h，再向溶液中加入乙醇至沉淀产生完全，过滤，将得到的沉淀用无水乙醇洗涤2-5次，真空干燥，得到交联活性酯；
(6)将步骤(5)得到的交联活性酯加入到步骤(4)得到的甲基纤维素溶液中，调节pH至6-7，5000转/分的状态下搅拌5h，然后将得到的溶液倒入成膜器中，放入冰箱，在-10℃～-20℃下，冷冻干燥35h，得到术后防粘连材料。
实施例5
一种术后防粘连材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将2.4g聚乙二醇溶解于200ml二氧六环中，以0.022g吡啶作为催化剂，加入0.04g琥珀酸酐，在110℃、4500pm的条件下回流搅拌5h，回流结束后，边搅拌边滴加无水乙醚至不再产生沉淀，之后放置冰浴中搅拌，过滤后将沉淀溶解于二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌，过滤，并将过滤后的沉淀干燥；
(2)将步骤(1)得到的沉淀与0.131g N-羟基琥珀亚酰胺溶于5ml N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌2.8h，加入0.21g二环己基碳化二亚胺后继续搅拌11h，快速搅拌并加入无水乙醚至沉淀不再产生，然后放置冰浴中搅拌45min，过滤得到的沉淀溶解在200ml二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌15min，过滤得到的沉淀进行真空干燥，得到聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐；
(3)向浓度为9.8×10-3mol/L透明质酸的水溶液中滴加1.3mol/L氢氧化钠溶液，450转/分的状态下搅拌2.6h，得到去乙酰化透明质酸；
(4)将第一份人工脑脊液30ml加热至95℃，加入0.5g氯化钠、0.004g磷酸钠和0.7g甲基纤维素，搅拌混合均匀后加入第二份人工脑脊液30ml，冰盐浴中搅拌45min，得到甲基纤维素溶液，4℃冷藏过夜；
(5)将聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐配制成水溶液，取2ml加入20ml步骤(3)制得的去乙酰化透明质酸溶液中，搅拌混合均匀，继续加入0.052g琥珀酰壳聚糖、0.4g聚赖氨酸，室温搅拌反应18h，再向溶液中加入乙醇至沉淀产生完全，过滤，将得到的沉淀用无水乙醇洗涤2-5次，真空干燥，得到交联活性酯；
(6)将步骤(5)得到的交联活性酯加入到步骤(4)得到的甲基纤维素溶液中，调节pH至6-7，5000转/分的状态下搅拌6h，然后将得到的溶液倒入成膜器中，放入冰箱，在-10℃～-20℃下，冷冻干燥45h，得到术后防粘连材料。

Claims (7)

1.一种术后防粘连材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚乙二醇溶解于二氧六环中，以吡啶作为催化剂，加入琥珀酸酐，在110℃、3000-5000rpm的条件下回流搅拌2-6h，回流结束后，边搅拌边滴加无水乙醚至不再产生沉淀，之后放置冰浴中搅拌，过滤后将沉淀溶解于二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌，过滤，并将过滤后的沉淀干燥；
(2)将步骤(1)得到的沉淀与N-羟基琥珀亚酰胺溶于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌2-3h，加入二环己基碳化二亚胺后继续搅拌5-12h，快速搅拌并加入无水乙醚至沉淀不再产生，然后放置冰浴中搅拌，过滤得到的沉淀溶解在二甲基甲酰胺中，再次滴加无水乙醚至沉淀不再产生，冰浴搅拌，过滤得到的沉淀进行真空干燥，得到聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐；
(3)向透明质酸的水溶液中滴加氢氧化钠溶液，300-500转/分的状态下搅拌2-3h，得到去乙酰化透明质酸；
(4)将第一份人工脑脊液加热至70-100℃，加入氯化钠、磷酸钠和甲基纤维素，搅拌混合均匀后加入第二份人工脑脊液，冰盐浴中搅拌30-50min，得到甲基纤维素溶液，4℃冷藏过夜；
(5)将聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐配制成水溶液，加入步骤(3)制得的去乙酰化透明质酸溶液中，搅拌混合均匀，继续加入琥珀酰壳聚糖、聚赖氨酸，室温搅拌反应15-20h，再向溶液中加入乙醇至沉淀产生完全，过滤，将得到的沉淀用无水乙醇洗涤2-5次，真空干燥，得到交联活性酯；
(6)将步骤(5)得到的交联活性酯加入到步骤(4)得到的甲基纤维素溶液中，调节pH至6-7，5000转/分的状态下搅拌3-8h，然后将得到的溶液倒入成膜器中，放入冰箱，在-10℃～-20℃下，冷冻干燥24-48h，得到术后防粘连材料。
2.如权利要求1所述的一种术后防粘连材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，聚乙二醇、琥珀酸酐、吡啶的摩尔比为1:1:0.7。
3.如权利要求1所述的一种术后防粘连材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，N-羟基琥珀亚酰胺、二环己基碳化二亚胺的摩尔比为1:1。
4.如权利要求1所述的一种术后防粘连材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述氢氧化钠溶液的浓度为1-1.5mol/L。
5.如权利要求1所述的一种术后防粘连材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述氯化钠、磷酸钠、甲基纤维素的质量比为(2-6)：(0.01-0.05)：7。
6.如权利要求1所述的一种术后防粘连材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述聚乙二醇琥珀酰亚胺琥珀酸酐、去乙酰化透明质酸、琥珀酰壳聚糖、聚赖氨酸的质量比为(2-5)：1：(0.1-0.5)：(1-3)。
7.如权利要求1所述的一种术后防粘连材料的制备方法，其特征在于，甲基纤维素与去乙酰化透明质酸的质量比为(5-6)：1。
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