CN108721706A - 一种可拉伸生物医用膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医疗卫生材料制备技术领域，具体涉及一种可拉伸生物医用膜的制备方法。本发明将丝素蛋白碱化处理得到分散液，再添加醋酸溶液得到丝素蛋白溶液，用金线蛭吸食后，再将金线蛭唾液挤出再提纯分离得到纯化滤液，将自制粘稠胶液倒入海藻酸钠溶液中得到凝胶液，将竹纤维置于混合碱液中再酸洗得到粘性纤维，将粘性纤维分散于凝胶液中，将基膜浇上铸膜液，压膜收卷得到可拉伸生物医用膜，木质素吸附在纤维表面和孔隙中，纵向提高粘胶纤维的拉伸性能，从而使生物医用膜的弹性模量增加，所提取的水蛭素能抗凝血以及阻止凝血酶催化的凝血因子活化和血小板反应等进一步血瘀现象，防止内部出血过多而持续渗血，应用前景广阔。

Description

一种可拉伸生物医用膜的制备方法
技术领域
本发明属于医疗卫生材料制备技术领域，具体涉及一种可拉伸生物医用膜的制备方法。
背景技术
据报道，90%的外科手术术后均会导致不同程度的粘连。手术后组织粘连带来的后遗症是：手术部位持续疼痛，术后粘连，失去部分功能，并增加了再次手术的困难以及发生并发症的潜在性。在外科手术中，防止术后粘连产品仍然是市场所急需得。
手术防粘连膜又称为可吸收医用膜，是一种超薄舒适的半透膜。具有良好的防水、防菌、透气、低致敏、透明、高弹等特点，可在预期的时间内降解为CO2和H2O等小分子被人体吸收或排出体外。在外科手术中，利用膜的“临时屏障”作用，隔离在创面于周围组织之间，以预防术后粘连的发生。生物防粘膜适用于很多的疾病，包括普通的外科手术、妇产科手术、骨科手术等。良好的生物医用膜需要满足以下条件：（1）具有一定止血功能，可以在出血情况下使用；（2）具有合适的机械强度，便于操作；（3）自我粘附性能好，若粘附性不好，手术粘连膜在应用中受到很大的限制，如腹膜与肠管间、肠管与肠管间，由于肠管处在不断蠕动中，生物医用膜容易滑动，有可能造成原本健康无损的部位造成新的创伤。目前临床实践中用于制备手术防粘连的材料有很多种，如透明质酸钠、聚乳酸、壳聚糖、氧化再生纤维素和羟甲基纤维素等，但上述材料柔韧性有限，不利于实际应用。
手术过程中普遍存在出血或渗血现象，这大大限制了生物医用膜的使用范围，同时增加的粘连的几率。有研究表明，凝胶具有局部止血作用，抑制血纤维蛋白束的形成，有利于减少组织粘连，但凝胶力学性能差，不利于操作。
目前市售的聚乳酸膜普遍存在质脆不均匀，柔韧性差，不可拉伸，在技术指标中，无反映拉伸强度的相关指标，产品性能硬、脆，使用效果很差。此外，目前现有的医用膜对皮肤存在较大的刺激性，存在抗菌性能差、生物相容性差和伤口愈合慢等缺点，处理慢性创面时，往往效果不够理想。
因此，目前迫切需要研发一种质量稳定、降解时间可调、柔韧性和拉伸性更好，
且具有抗菌功能的医用膜来满足患者的需求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前生物医用膜普遍为聚乳酸膜，存在质脆不均匀，柔韧性差，不可拉伸的问题，处理出血创面时，由于血液凝结会发生组织粘连的缺陷，提供了一种可拉伸生物医用膜的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种可拉伸生物医用膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将20～25g干燥的丝素蛋白分散于200～300mL氢氧化钠溶液中，加热升温，保温，得到分散液，冷却至室温后向分散液中继续滴加90～100mL醋酸溶液，得丝素蛋白溶液；
（2）将200～250g宽体金线蛭分散置于装有上述丝素蛋白溶液的玻璃槽中，并添加新鲜的猪血200～300mL，自由吸吮培养2～3h，将宽体金线蛭唾液挤出得到天然水蛭素粗品，将天然水蛭素粗品用筛网过滤，将分离得到的滤液放入烧杯中，再将烧杯恒温水浴中加热，冷却后筛网过滤去除滤渣，分离得到纯化滤液；
（3）按重量份数计，将13～15份玉米淀粉、2～5份醋酸纤维素、50～60份二甲基乙酰胺、5～6份聚乙烯吡咯烷酮、4～5份上述纯化滤液置于水浴锅中，启动搅拌器开始搅拌，加热升温，搅拌混溶后，密封发酵，得到铸膜液；
（4）将10～15mL明胶溶液、4～5g羟甲基纤维素、10～15g蜘蛛丝混合搅拌20～25min，得到粘稠胶液，将粘稠胶液加入装有50～60mL海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热升温，搅拌乳化，得到凝胶液；
（5）将70～80g竹纤维置于烧杯中，向烧杯中加入100～130mL氢氧化钠溶液、8～10g亚硫酸钠、10～12g焦磷酸钠，将烧杯置于水浴锅中，加热升温，保温，降温，继续保温，得到脱胶竹纤维；
（6）将脱胶竹纤维用醋酸溶液中和洗涤至洗涤液呈中性，再用清水洗涤，得到粘性纤维，将粘性纤维分散于凝胶液中，得到混合膜液，将混合膜液注入薄膜成型机中成型，得到基膜，再将基膜置于压膜机中，对基膜浇上铸膜液，压膜收卷得到可拉伸生物医用膜。
步骤（1）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为5%，加热升温为40～45℃，保温时间为2～3h，醋酸溶液的质量分数为2%。
步骤（2）所述的宽体金线蛭经过10～15天的饥饿处理，天然水蛭素粗品过滤用筛网为200目，恒温水浴温度为45～50℃，加热时间为40～45min，冷却后所用筛网为180目。
步骤（3）所述的加热升温为60～70℃，搅拌混溶时间为12～15h，密封发酵时间为2～3h。
步骤（4）所述的明胶溶液的质量分数为25%，海藻酸钠溶液的质量分数为5%，加热升温为60～65℃，搅拌乳化时转速为800～1000r/min，搅拌乳化时间为10～15min。
步骤（5）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为45%，水浴锅升温速率为2℃/min，加热升温后温度为80～90℃，保温时间为1～2h，降温后温度为40～45℃，继续保温时间为30～35min。
步骤（6）所述的醋酸溶液的质量分数为85%，按质量比为1:5将粘性纤维分散于凝胶液中，铸膜液浇灌量为300～350mL/m2，压膜收卷压力为0.8～1.0MPa。本发明的有益效果是：
（1）本发明将丝素蛋白碱化处理得到分散液，再添加醋酸溶液得到丝素蛋白溶液，用宽体金线蛭吸食丝素蛋白溶液，将金线蛭唾液挤出得到天然水蛭素粗品，经过提纯分离得到纯化滤液，以玉米淀粉、醋酸纤维素、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、纯化滤液为原料，加热搅拌混溶后，密封发酵得到铸膜液，将明胶溶液、羟甲基纤维素、蜘蛛丝、混合搅拌得到粘稠胶液，将其倒入海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热升温搅拌乳化，得到凝胶液，将竹纤维置于氢氧化钠溶液、亚硫酸钠、焦磷酸钠等组成的混合碱液中加热处理，再酸洗得到粘性纤维，最后将粘性纤维分散于凝胶液中，得到混合膜液，注入薄膜成型机中得到基膜，再将基膜置于压膜机中成型，将基膜浇上铸膜液，压膜收卷得到可拉伸生物医用膜，本发明以脱胶竹纤维作为生物医用膜的骨架，在制备脱胶竹纤维过程中，水溶液中钠离子向竹纤维表面扩散，纤维表面开始吸附钠离子，水和钠离子开始向纤维内部渗透，纤维开始溶胀，钠离子向竹纤维内部体系扩散，溶胀过程与吸附过程达到平衡，渗透终止，使溶液体系与纤维体系之间的钠离子分布平衡，碱煮溶液开始物理作用于纤维，溶剂化的钠离子到达纤维，在快速均匀渗透的情况下，进入纤维素晶区间孔穴、空隙，使得竹纤维的果胶与木质素水解分离出竹纤维，形成超细微孔结构的竹纤维，在高温加工条件下可软化并在高压下产生流动，此时木质素具有很强的粘合能力，吸附在纤维表面和孔隙中，纵向提高粘胶纤维的拉伸性能，增强纤维素膜的冲击载荷，从而使生物医用膜的弹性模量增加；
（2）本发明中所提取的水蛭素能抗凝血以及阻止凝血酶催化的凝血因子活化和血小板反应等进一步血瘀现象，由于水蛭体内含有大量的溶血酶，水蛭吸食血液时，猪血与丝素蛋白溶液黏连进入水蛭中，猪血被溶解后丝素蛋白与水蛭素之间的多肽发生联结，形成抗凝血的天然水蛭素成分，丝素蛋白和明胶液可以在血液中形成蛋白微球，提高生物医用膜的处理面积，使创口血液不会凝结，所制备的凝胶液由于海藻酸钠可以吸收创口渗液形成水凝胶，抑制血纤维蛋白束的形成，有利于减少组织粘连，水凝胶包覆于纤维素表面起到亲水化改性作用，所制备的凝胶液中成分为明胶液和蜘蛛丝等增韧性纤维，对纤维素膜起增韧作用，并且凝胶液中生物相容性活性成分可渗入创口内防止内部出血过多而持续渗血，应用前景广阔。
具体实施方式
将20～25g干燥的丝素蛋白分散于200～300mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液中，加热升温至40～45℃，保温2～3h，得到分散液，冷却至室温后向分散液中继续滴加90～100mL质量分数为2%的醋酸溶液，得丝素蛋白溶液；将已饥饿10～15天200～250g宽体金线蛭分散置于装有上述丝素蛋白溶液的玻璃槽中，并添加200～300mL新鲜的猪血，自由吸吮培养2～3h，将宽体金线蛭唾液挤出得到天然水蛭素粗品，将天然水蛭素粗品用200目筛网过滤，将分离得到的滤液放入烧杯中，再将烧杯置于45～50℃的恒温水浴中加热40～45min，冷却后用180目筛网过滤去除滤渣，分离得到纯化滤液；按重量份数计，将13～15份玉米淀粉、2～5份醋酸纤维素、50～60份二甲基乙酰胺、5～6份聚乙烯吡咯烷酮、4～5份上述纯化滤液置于水浴锅中，启动搅拌器以400～500r/min的转速开始搅拌，加热升温至60～70℃，搅拌混溶12～15h后，密封发酵2～3h，得到铸膜液；
将10～15mL质量分数为25%的明胶溶液、4～5g羟甲基纤维素、10～15g蜘蛛丝混合搅拌20～25min，得到粘稠胶液，将粘稠胶液加入装有50～60mL质量分数为5%的海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热升温至60～65℃，以800～1000r/min的转速搅拌乳化10～15min，得到凝胶液；将70～80g竹纤维置于烧杯中，向烧杯中加入100～130mL质量分数为45%的氢氧化钠溶液、8～10g亚硫酸钠、10～12g焦磷酸钠，将烧杯置于水浴锅中，以2℃/min的升温速率加热升温至80～90℃，保温1～2h，降温至40～45℃，继续保温30～35min，得到脱胶竹纤维；
将脱胶竹纤维用质量分数为85%的醋酸溶液中和洗涤至洗涤液呈中性，再用清水洗涤，得到粘性纤维，按质量比为1:5，将粘性纤维分散于凝胶液中，得到混合膜液，将混合膜液注入薄膜成型机中成型，得到基膜，再将基膜置于压膜机中，对基膜按300～350mL/m2的浇灌量浇上铸膜液，以0.8～1.0MPa的压力压膜收卷得到可拉伸生物医用膜。
将20g干燥的丝素蛋白分散于200mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液中，加热升温至40℃，保温2h，得到分散液，冷却至室温后向分散液中继续滴加90mL质量分数为2%的醋酸溶液，得丝素蛋白溶液；将已饥饿10天200g宽体金线蛭分散置于装有上述丝素蛋白溶液的玻璃槽中，并添加新鲜的猪血200mL，自由吸吮培养2h，将宽体金线蛭唾液挤出得到天然水蛭素粗品，将天然水蛭素粗品用200目筛网过滤，将分离得到的滤液放入烧杯中，再将烧杯置于45℃的恒温水浴中加热40min，冷却后用180目筛网过滤去除滤渣，分离得到纯化滤液；按重量份数计，将13份玉米淀粉、2份醋酸纤维素、50份二甲基乙酰胺、5份聚乙烯吡咯烷酮、4份上述纯化滤液置于水浴锅中，启动搅拌器以400r/min的转速开始搅拌，加热升温至60℃，搅拌混溶12h后，密封发酵2h，得到铸膜液；将10mL质量分数为25%的明胶溶液、4g羟甲基纤维素、10g蜘蛛丝混合搅拌20min，得到粘稠胶液，将粘稠胶液加入装有50mL质量分数为5%的海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热升温至60℃，以800r/min的转速搅拌乳化10min，得到凝胶液；将70g竹纤维置于烧杯中，向烧杯中加入100mL质量分数为45%的氢氧化钠溶液、8g亚硫酸钠、10g焦磷酸钠，将烧杯置于水浴锅中，以2℃/min的升温速率加热升温至80℃，保温1h，降温至40℃，继续保温30min，得到脱胶竹纤维；将脱胶竹纤维用质量分数为85%的醋酸溶液中和洗涤至洗涤液呈中性，再用清水洗涤，得到粘性纤维，按质量比为1:5，将粘性纤维分散于凝胶液中，得到混合膜液，将混合膜液注入薄膜成型机中成型，得到基膜，再将基膜置于压膜机中，对基膜按300mL/m2的浇灌量浇上铸膜液，以0.8MPa的压力压膜收卷得到可拉伸生物医用膜。
将23g干燥的丝素蛋白分散于250mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液中，加热升温至43℃，保温2h，得到分散液，冷却至室温后向分散液中继续滴加95mL质量分数为2%的醋酸溶液，得丝素蛋白溶液；将已饥饿13天225g宽体金线蛭分散置于装有上述丝素蛋白溶液的玻璃槽中，并添加新鲜的猪血250mL，自由吸吮培养2h，将宽体金线蛭唾液挤出得到天然水蛭素粗品，将天然水蛭素粗品用200目筛网过滤，将分离得到的滤液放入烧杯中，再将烧杯置于47℃的恒温水浴中加热43min，冷却后用180目筛网过滤去除滤渣，分离得到纯化滤液；按重量份数计，将14份玉米淀粉、3份醋酸纤维素、55份二甲基乙酰胺、5份聚乙烯吡咯烷酮、4份上述纯化滤液置于水浴锅中，启动搅拌器以450r/min的转速开始搅拌，加热升温至65℃，搅拌混溶13h后，密封发酵2h，得到铸膜液；将13mL质量分数为25%的明胶溶液、4g羟甲基纤维素、13g蜘蛛丝混合搅拌23min，得到粘稠胶液，将粘稠胶液加入装有55mL质量分数为5%的海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热升温至63℃，以900r/min的转速搅拌乳化13min，得到凝胶液；将75g竹纤维置于烧杯中，向烧杯中加入115mL质量分数为45%的氢氧化钠溶液、9g亚硫酸钠、11g焦磷酸钠，将烧杯置于水浴锅中，以2℃/min的升温速率加热升温至85℃，保温1h，降温至43℃，继续保温33min，得到脱胶竹纤维；将脱胶竹纤维用质量分数为85%的醋酸溶液中和洗涤至洗涤液呈中性，再用清水洗涤，得到粘性纤维，按质量比为1:5，将粘性纤维分散于凝胶液中，得到混合膜液，将混合膜液注入薄膜成型机中成型，得到基膜，再将基膜置于压膜机中，对基膜按325mL/m2的浇灌量浇上铸膜液，以0.9MPa的压力压膜收卷得到可拉伸生物医用膜。
将25g干燥的丝素蛋白分散于300mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液中，加热升温至45℃，保温3h，得到分散液，冷却至室温后向分散液中继续滴加100mL质量分数为2%的醋酸溶液，得丝素蛋白溶液；将已饥饿15天250g宽体金线蛭分散置于装有上述丝素蛋白溶液的玻璃槽中，并添加新鲜的猪血300mL，自由吸吮培养3h，将宽体金线蛭唾液挤出得到天然水蛭素粗品，将天然水蛭素粗品用200目筛网过滤，将分离得到的滤液放入烧杯中，再将烧杯置于50℃的恒温水浴中加热45min，冷却后用180目筛网过滤去除滤渣，分离得到纯化滤液；按重量份数计，将15份玉米淀粉、5份醋酸纤维素、60份二甲基乙酰胺、6份聚乙烯吡咯烷酮、5份上述纯化滤液置于水浴锅中，启动搅拌器以500r/min的转速开始搅拌，加热升温至70℃，搅拌混溶15h后，密封发酵3h，得到铸膜液；将15mL质量分数为25%的明胶溶液、5g羟甲基纤维素、15g蜘蛛丝混合搅拌25min，得到粘稠胶液，将粘稠胶液加入装有60mL质量分数为5%的海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热升温至65℃，以1000r/min的转速搅拌乳化15min，得到凝胶液；将80g竹纤维置于烧杯中，向烧杯中加入130mL质量分数为45%的氢氧化钠溶液、10g亚硫酸钠、12g焦磷酸钠，将烧杯置于水浴锅中，以2℃/min的升温速率加热升温至90℃，保温2h，降温至45℃，继续保温35min，得到脱胶竹纤维；将脱胶竹纤维用质量分数为85%的醋酸溶液中和洗涤至洗涤液呈中性，再用清水洗涤，得到粘性纤维，按质量比为1:5，将粘性纤维分散于凝胶液中，得到混合膜液，将混合膜液注入薄膜成型机中成型，得到基膜，再将基膜置于压膜机中，对基膜按350mL/m2的浇灌量浇上铸膜液，以1.0MPa的压力压膜收卷得到可拉伸生物医用膜。
对比例以广州市某公司生产的生物医用膜作为对比例
对本发明制得的可拉伸生物医用膜和对比例中的生物医用膜进行检测，检测结果如表1所示：
表1性能测定结果
由表1数据可知，本发明制得的高可拉伸生物医用膜，具有优良的力学性能、灭菌能力和耐高温性能，且对患者无任何副作用，具有广阔的使用前景。

Claims (7)

1.一种可拉伸生物医用膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将20～25g干燥的丝素蛋白分散于200～300mL氢氧化钠溶液中，加热升温，保温，得到分散液，冷却至室温后向分散液中继续滴加90～100mL醋酸溶液，得丝素蛋白溶液；
（2）将200～250g宽体金线蛭分散置于装有上述丝素蛋白溶液的玻璃槽中，并添加新鲜的猪血200～300mL，自由吸吮培养2～3h，将宽体金线蛭唾液挤出得到天然水蛭素粗品，将天然水蛭素粗品用筛网过滤，将分离得到的滤液放入烧杯中，再将烧杯恒温水浴中加热，冷却后筛网过滤去除滤渣，分离得到纯化滤液；
（3）按重量份数计，将13～15份玉米淀粉、2～5份醋酸纤维素、50～60份二甲基乙酰胺、5～6份聚乙烯吡咯烷酮、4～5份上述纯化滤液置于水浴锅中，启动搅拌器开始搅拌，加热升温，搅拌混溶后，密封发酵，得到铸膜液；
（4）将10～15mL明胶溶液、4～5g羟甲基纤维素、10～15g蜘蛛丝混合搅拌20～25min，得到粘稠胶液，将粘稠胶液加入装有50～60mL海藻酸钠溶液的搅拌釜中，加热升温，搅拌乳化，得到凝胶液；
（5）将70～80g竹纤维置于烧杯中，向烧杯中加入100～130mL氢氧化钠溶液、8～10g亚硫酸钠、10～12g焦磷酸钠，将烧杯置于水浴锅中，加热升温，保温，降温，继续保温，得到脱胶竹纤维；
（6）将脱胶竹纤维用醋酸溶液中和洗涤至洗涤液呈中性，再用清水洗涤，得到粘性纤维，将粘性纤维分散于凝胶液中，得到混合膜液，将混合膜液注入薄膜成型机中成型，得到基膜，再将基膜置于压膜机中，对基膜浇上铸膜液，压膜收卷得到可拉伸生物医用膜。
2.根据权利要求1所述的一种可拉伸生物医用膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为5%，加热升温为40～45℃，保温时间为2～3h，醋酸溶液的质量分数为2%。
3.根据权利要求1所述的一种可拉伸生物医用膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的宽体金线蛭经过10～15天的饥饿处理，天然水蛭素粗品过滤用筛网为200目，恒温水浴温度为45～50℃，加热时间为40～45min，冷却后所用筛网为180目。
4.根据权利要求1所述的一种可拉伸生物医用膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的加热升温为60～70℃，搅拌混溶时间为12～15h，密封发酵时间为2～3h。
5.根据权利要求1所述的一种可拉伸生物医用膜的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的明胶溶液的质量分数为25%，海藻酸钠溶液的质量分数为5%，加热升温为60～65℃，搅拌乳化时转速为800～1000r/min，搅拌乳化时间为10～15min。
6.根据权利要求1所述的一种可拉伸生物医用膜的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为45%，水浴锅升温速率为2℃/min，加热升温后温度为80～90℃，保温时间为1～2h，降温后温度为40～45℃，继续保温时间为30～35min。
7.根据权利要求1所述的一种可拉伸生物医用膜的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述的醋酸溶液的质量分数为85%，按质量比为1:5将粘性纤维分散于凝胶液中，铸膜液浇灌量为300～350mL/m2，压膜收卷压力为0.8～1.0MPa。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110075367A (zh) * 2019-04-30 2019-08-02 赵玲萍 一种防粘连膜的制备方法
CN111661978A (zh) * 2020-05-28 2020-09-15 浙江美福石油化工有限责任公司 一种环保型低成本高含油废水处理工艺

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