CN107596457A - 一种具有抗肿瘤功能的纳米防组织粘连纤维膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有抗肿瘤功能的纳米防组织粘连纤维膜的制备方法。将具有抗癌效果的上转换发光纳米粒子如NaYF₄:Er/Yb、NaYF₄:Tm/Yb、YVO₄:Er/Yb、NaYF₄:Sm/Nd，以及止血药物如巴曲亭、血凝酶和氨甲苯酸等，通过静电纺丝技术复合制备得到具有止血效果的可溶性纳米纤维。在癌症病灶切除的过程中，实现快速止血，在术后防止组织粘连，并通过上转换发光纳米粒子的光‑热理疗，抑制癌症组织的原位复发。

Description

一种具有抗肿瘤功能的纳米防组织粘连纤维膜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有抗肿瘤功能的纳米防组织粘连纤维膜的制备方法。

背景技术

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。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。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,如粘连性肠梗阻、因盆腔组织粘连而导致的女性不育症甲状腺手术后出现粘连则引起喉返神经损伤。目前,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物理阻隔防粘连膜。其中防粘连膜是一种具有适度柔软性,可以将患处与周边组织物理性隔离的膜材料,其在组织愈合过程中起到防粘连作用,并且术后可以在体内自行降解或被吸收,具有良好的组织相容性。

手术切除、放疗、化疗一直是癌症治疗的传统手段，而手术切除并不能完全根治癌症，再者虽然放、化疗药物在不断进步，但其对身体正常细胞和肌体功能仍能造成极大的损害，降低患者自身的抵抗能力，导致病人的免疫系统遭到癌细胞疯狂的侵蚀，这导致了癌症复发的高死亡率，也使得癌症原位多次复发成为现如今医疗恢复过程中颇为棘手的问题之一。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种具有抗肿瘤功能的可吸收性防粘连纤维膜，在保证手术过程中高效止血、防组织粘连的前提下，同时兼具抗肿瘤性能、防止肿瘤细胞再生，并可以后期伤口愈合阶段也起到一定的辅助理疗作用，为病人免去二次手术以及术后放化疗的痛苦，有助于癌症的临床治愈。

本发明采用静电纺丝的方法制备一种具有抗肿瘤功能的纳米防组织粘连纤维膜。将具有抗癌效果的上转换发光纳米粒子如NaYF₄:Er/Yb、NaYF₄:Tm/Yb、YVO₄:Er/Yb、NaYF₄:Sm/Nd，以及止血药物如巴曲亭、血凝酶和氨甲苯酸等，通过静电纺丝技术复合进具有止血效果的可溶性纳米纤维如明胶纤维、PLGA纤维、壳聚糖纤维等，在癌症病灶切除的过程中，实现快速止血，在术后防止组织粘连，并通过上转换发光纳米粒子的光-热理疗，抑制癌症组织的原位复发。该纤维膜的优点在于防粘连纤维网上载 有上转换纳米粒子在808nm、980nm红外光的辐照下可以实现光热转换，对人体组织进行局部加热，控制体外激光功率与辐照时间，可使癌细胞在41℃左右凋亡，防止癌症再次复发。

本发明具体通过以下技术方案实现：

一种具有抗肿瘤功能的纳米防组织粘连纤维膜的制备方法，将上转换发光纳米粒子加入聚合物溶液中形成纺丝原液，通过静电纺丝技术复合制备纤维膜；所述上转换发光纳米粒子选自NaYF₄:Er/Yb、NaYF₄:Tm/Yb、YVO₄:Er/Yb、NaYF₄:Sm/Nd、Y₂O₃:Er/Yb；所述聚合物溶液选自明胶溶液、PLGA溶液或壳聚糖溶液。

进一步地，在上述技术方案中，所述上转换发光纳米粒子加入量为聚合物重量的2-6％。

进一步地，在上述技术方案中，所述聚合物溶液为浓度为5-30wt％。

进一步地，在上述技术方案中，所述聚合物溶液中溶剂选自甲酸、冰乙酸、三氟乙醇或DMF。

进一步地，在上述技术方案中，所述纺丝原液中含有止血药物；所述止血药物选自巴曲亭、血凝酶或氨甲苯酸。

进一步地，在上述技术方案中，所述明胶溶液中含有质量分数为1％的聚环氧乙烷。

进一步地，在上述技术方案中，纺丝原液流速为0.6-1ml/h；电压为10-20KV，喷丝头与接收器铝间距为5-15cm的条件下进行静电纺丝；收集时间为4-72小时；所收集的纤维网材料的厚度约为100微米至3毫米，进行真空干燥8h。

发明有益效果

在癌症手术后，病人的身体比较虚弱，有时无法承受频繁的放化疗。本项专利是在在肿瘤病灶组织切除之后，将这种具有抗肿瘤功能的新型防粘连膜直接放置在肿瘤切除处，进行伤口缝合。对癌症原位复发病人不再有新的肌体伤口，而在体外进行局部热疗。对病灶进行808nm、980nm红外光的辐照之后，体内止血纱布上的上转换纳米粒子在光照下可以即将能量转换为热。控制体外激光功率与辐照时间，使癌细胞在39.5-41.5℃之间失去活性，并不可逆转的凋亡、坏死。该项材料的应用，将使癌症病灶的原位复发几率降到最低，最大程度的降低患者的放化疗痛苦，延长病人生存周期。

附图说明

图1为实施例2中沉淀法制备的Y₂O₃:Er/Yb纳米颗粒；

图2为实施例3静电纺丝法制备的PLGA/NaYF₄:Tm/Yb复合纤维网的SEM图。

具体实施方式

下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

上转换纳米粒子NaYF4；Er/Yb的制备采用文献中方法：冯志强，葛茹，陈起静，秦连杰，NaYF4:Er³⁺和NaYF4:Yb³⁺/Er³⁺上转换荧光纳米晶的制备和表征，材料导报，2010，5，24。

实施例1(明胶/PEO/NaYF₄:Er/Yb复合纳米防粘连膜)

以明胶、聚环氧乙烷(PEO)为原料，甲酸为溶剂，在常温下，将明胶溶解于甲酸溶剂中，搅拌溶液均匀透明，其中明胶的质量分数为5％，PEO的质量分数为1％，接着加入上转换纳米粒子NaYF₄:Er/Yb，它相对明胶质量比为5％。将上述溶液静置除去气泡作为纺丝原液，注入注射器中。溶液流速由注射泵精确控制，溶液流速为0.6ml/h。在12KV电压，喷丝头与接收器(铝膜)间距为12cm的条件下进行静电纺丝。收集时间为48小时。所收集的纤维网材料的厚度约为2毫米，进行真空干燥8h，得到明胶/PEO/NaYF₄:Er/Yb纳米纤维网。

实施例2(壳聚糖/Y₂O₃:Er/Yb复合防粘连膜)

以冰乙酸或三氟乙醇为溶剂，配制质量分数为5％～30％的壳聚糖溶液，将沉淀法制备的上转换纳米粒子Y₂O₃:Er/Yb加入此溶液中，它相对壳聚糖质量比为3％。纺丝电压根据需要在15KV之间调节，收集距离为5-15cm，溶液流速为1.0ml/h。溶液流速由注射泵精确控制。收集时间为4-72小时。所收集的纤维网材料的厚度为几百微米至3毫米之间连续可调，后进行真空干燥8h，得到壳聚糖/Y₂O₃:Er/Yb纳米纤维网。

实施例3(PLGA/NaYF₄:Tm/Yb复合纤维防粘连膜)

以聚乳酸丙交酯(PLGA)为原料，DMF为溶剂，配置质量分数为20％的PLGA溶液，将上转换纳米粒子NaYF₄:Tm/Yb，它相对PLGA质量分数为5％。将纺丝原液注入注射器，纺丝电压根据需要在10-20KV之间调节，收集距离为15cm，溶液流速为1.0ml/h。溶液流速由注射泵精确控制。收集时间为72小时。所收集的纤维网材料的厚度约为2毫米，进行真空干燥8h，得到PLGA/NaYF₄:Tm/Yb复合纳米纤维网。

在肿瘤病灶组织切除之后，将本发明制备的具有抗肿瘤功能的新型防粘连膜直接放置在肿瘤切除处，进行伤口缝合。对癌症原位复发病人不再有新的肌体伤口，而在体外进行局部热疗。对病灶进行808nm、980nm红外光的辐照之后，体内止血纱布上 的上转换纳米粒子在光照下可以即将能量转换为热。控制体外激光功率与辐照时间，使癌细胞在39.5-41.5℃之间失去活性，并不可逆转的凋亡、坏死。

Claims (7)

1.一种具有抗肿瘤功能的纳米防组织粘连纤维膜的制备方法，其特征在于：

将上转换发光纳米粒子加入聚合物溶液中形成纺丝原液，通过静电纺丝技术复合制备纤维膜；

所述上转换发光纳米粒子选自NaYF₄:Er/Yb、NaYF₄:Tm/Yb、YVO₄:Er/Yb、NaYF₄:Sm/Nd、Y₂O₃:Er/Yb；

所述聚合物溶液选自明胶溶液、PLGA溶液或壳聚糖溶液。

2.根据权利要求1所述纤维膜的制备方法，其特征在于：所述上转换发光纳米粒子加入量为聚合物重量的2-6％。

3.根据权利要求1所述纤维膜的制备方法，其特征在于：所述聚合物溶液为浓度为5-30wt％。

4.根据权利要求1所述纤维膜的制备方法，其特征在于：所述聚合物溶液中溶剂选自甲酸、冰乙酸、三氟乙醇或DMF。

5.根据权利要求1所述纤维膜的制备方法，其特征在于：所述纺丝原液中含有止血药物；所述止血药物选自巴曲亭、血凝酶或氨甲苯酸。

6.根据权利要求1所述纤维膜的制备方法，其特征在于：所述明胶溶液中含有质量分数为1％的聚环氧乙烷。

7.根据权利要求1所述纤维膜的制备方法，其特征在于：纺丝原液流速为0.6-1ml/h；电压为10-20KV，喷丝头与接收器铝间距为5-15cm的条件下进行静电纺丝；收集时间为4-72小时；所收集的纤维网材料的厚度约为100微米至3毫米，进行真空干燥8h。