CN109260528A - 一种双层防粘连聚丙烯补片及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双层防粘连聚丙烯补片及其制备方法与应用，所述双层防粘连聚丙烯补片包括聚丙烯单丝层和聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层，所述聚丙烯单丝层经双梳经编工艺编织得到，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层经三梳经编工艺编织得到。本发明所述的双层防粘连聚丙烯补片具有单面防粘连、生物相容性好、耐受感染的优点，可放置于腹膜腔内，能够作为医用腹外疝修复材料，显著降低肠粘连、肠梗阻、肠瘘及感染等并发症的发生率。
Description
技术领域
本发明涉及医学材料领域，具体地，本发明涉及一种双层防粘连聚丙烯补片及其制备方法与应用。
背景技术
腹外疝作为一种腹壁缺损性疾病，一百多年来，外科医生一直尝试各种方式来修复缺损。传统的疝修补术破坏正常的解剖结构，术后复发率高。自1986年，美国Lichtenstein教授提出了“无张力疝修补术”的概念，用补片填补腹股沟管的后壁，消除了传统手术对正常组织解剖结构的影响，术中解剖层次分明，修补后的术区组织无张力，疼痛感轻，复发率显著降低，大大推动了疝外科手术的发展及疝修补材料的应用创新。
数十年来，人工合成高分子材料聚丙烯补片是临床上最常用的腹外疝修补材料之一，但只能将聚丙烯补片置于腹膜外，不能直接接触腹腔内脏器，这是由于聚丙烯网片与腹腔内器官接触可产生严重粘连，继而引发肠梗阻、肠瘘甚至发生严重腹腔感染。现阶段，解决该问题的方法是将聚丙烯材料复合聚乳酸、动物明胶等可吸收物质，达到防粘连作用，但这些复合材料通常在材料表面进行涂覆改性，物质容易脱落，效果欠佳，且有一定的时效性。因此开发一种有别于传统制备理念、能有效防粘连、能耐受感染的腹外疝修补片具有重大意义。
专利CN203226924U公开了一种医用双层防粘连疝修补片，使用聚偏二氟乙烯丝和聚丙烯丝通过交织复合编织成防粘连补片，该方法采用聚偏二氟乙烯丝经三梳经编工艺编织，纹路较光滑以达到防粘连目的，但聚偏二氟乙烯本身作为合成高分子材料，并不具备防粘连功能，导致其整体防粘连效果欠佳，聚偏二氟乙烯和聚丙烯材料改性的空间小，有待进一步性能提升。
发明内容
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种双层防粘连聚丙烯补片，所述双层防粘连聚丙烯补片具有单面防粘连、生物相容性好、耐受感染的优点，可放置于腹膜腔内，能够作为医用腹外疝修复材料，显著降低肠粘连、肠梗阻、肠瘘及感染等并发症的发生率。
本发明的另一目的在于提供所述双层防粘连聚丙烯补片的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述双层防粘连聚丙烯补片的应用。
其技术方案如下：
一种双层防粘连聚丙烯补片，包括聚丙烯单丝层和聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层，所述聚丙烯单丝层经双梳经编工艺编织得到，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层经三梳经编工艺编织得到。
本发明所述的双层防粘连聚丙烯补片一面采用聚丙烯丝经双梳经编工艺编织，纹路凹凸，能增加腹壁纤维组织长入，增加腹壁张力；另一面采用涂覆聚多巴胺的聚丙烯丝经三梳经编工艺编织，纹路光滑，能有效防止补片与内脏器官粘连，因此编织而成的双层结构补片两面具有不同特性，有单面防粘连、耐受感染等优点，可放置于腹膜腔内，是一种全新的医用腹外疝修复材料。
优选地，所述聚丙烯单丝层的厚度为0.1-0.2mm。
优选地，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层的厚度为0.1-0.3mm。
优选地，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层上载有壳聚糖、甲壳素、金属离子、抗菌药、镇痛药、植物提取物或生长因子中的一种或多种。聚多巴胺表面具有多个共价键，可负载不同功能性材料，在实际应用中可根据需要负载不同官能基团、抗菌药、镇痛药、植物提取物或生长因子等，使改性后的复合单丝拥有抗菌、防污、促进组织愈合、止痛或防粘连等效果。
所述的双层防粘连聚丙烯补片的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝放入浓度为5-20mmol/L的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，加入浓度为1.2-2.8g/L的盐酸多巴胺溶液，调整溶液pH至7.5-8.5，在室温下100-800rpm/min匀速搅拌，反应24-72h后取出，去离子水冲洗并干燥，得到聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料；
步骤S2：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝、步骤S1所得的聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料经拉舍尔经编机编织，其中聚丙烯丝采用双梳经编工艺编织，聚丙烯/聚多巴胺复合单丝采用三梳经编工艺编织，经编走线规格为：横向密度为4-8个线圈/cm，纵向密度为8-15个线圈/cm。
本发明聚丙烯/聚多巴胺复合单丝中，多巴胺在聚丙烯表面原位聚合形成聚多巴胺纳米膜，性质稳定，具有良好的亲水性及生物相容性，可通过多巴胺氧化自聚在聚丙烯材料的表面，使聚丙烯材料不直接接触腹腔脏器，从而能够降低肠粘连、肠梗阻、肠瘘及感染等并发症的发生率。
优选地，所述拉舍尔经编机的针号为16针/英寸或18针/英寸。
优选地，步骤S2中所述拉舍尔经编机编织过程中采用各10组平行排列丝线经向喂入针上。
优选地，步骤S2的编织参数为：双梳经编GB1：(1-0/2-1/2-3/1-2)×2//，三梳经编GB2：(0-0)×2/0-1/(0-0)×3/1-0/0-0//。
本发明还公开了所述的双层防粘连聚丙烯补片在医用腹外疝修复材料中的应用。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明所述的双层防粘连聚丙烯补片包括聚丙烯单丝层和聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层，聚丙烯/聚多巴胺复合单丝中，多巴胺在聚丙烯表面原位聚合形成聚多巴胺纳米膜，性质稳定，具有良好的亲水性及生物相容性，可通过多巴胺氧化自聚在聚丙烯材料的表面，使聚丙烯材料不直接接触腹腔脏器，降低肠粘连、肠梗阻、肠瘘及感染等并发症的发生率。
（2）本发明所述的聚丙烯/聚多巴胺复合单丝中，聚多巴胺表面具有多个共价键可负载不同功能性材料，使改性后的复合单丝因实际需要拥有抗菌、防污、促进组织愈合、止痛或防粘连等效果。
（3）本发明采用双梳经编和三梳经编工艺交织而成的双层结构补片两面具有不同特性，聚多巴胺复合单丝层经三梳经编工艺编织，纹路光滑，拥有防粘连的特性，可放置于腹膜腔内；聚丙烯经双梳经编工艺编织，纹路凹凸，能增加腹壁纤维组织长入，增加腹壁张力，聚丙烯层可放置于腹壁侧，与腹壁组织融合，生物相容性良好，能够达到理想的修复状态，是一种全新的医用腹外疝修复材料。
（4）本发明双层防粘连聚丙烯补片仍然保持一定的网孔结构，利于组织长入，巨噬细胞和白细胞的自由进出，且编织过程可任意调整网孔直径及力学性能，满足不同临床需要，发展前景广阔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种双层防粘连聚丙烯补片，包括聚丙烯单丝层和聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层，所述聚丙烯单丝层经双梳经编工艺编织得到，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层经三梳经编工艺编织得到，具体制备过程如下：
步骤S1：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝放入浓度为10mmol/L的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，加入浓度为2.4g/L的盐酸多巴胺溶液，调整溶液pH至8.0，在室温下200rpm/min匀速搅拌，反应72h后取出，去离子水冲洗并干燥，得到聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料；
步骤S2：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝、步骤S1所得的聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料经拉舍尔经编机编织，针号为16针/英寸，其中聚丙烯丝采用双梳经编工艺编织，聚丙烯/聚多巴胺复合单丝采用三梳经编工艺编织，经编走线规格为：横向密度为4-8个线圈/cm，纵向密度为8-15个线圈/cm，双梳经编GB1：(1-0/2-1/2-3/1-2)×2//，三梳经编GB2：(0-0)×2/0-1/(0-0)×3/1-0/0-0//。编织得到所述双层防粘连聚丙烯补片，所得聚丙烯单丝层的厚度为0.1-0.2mm，聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层的厚度为0.1-0.3mm。
实施例2
一种双层防粘连聚丙烯补片，包括聚丙烯单丝层和聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层，所述聚丙烯单丝层经双梳经编工艺编织得到，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层经三梳经编工艺编织得到，具体制备过程如下：
步骤S1：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝放入浓度为20mmol/L的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，加入浓度为2.8g/L的盐酸多巴胺溶液，调整溶液pH至8.0，在室温下600rpm/min匀速搅拌，反应48h后取出，去离子水冲洗并干燥，得到聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料；
步骤S2：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝、步骤S1所得的聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料经拉舍尔经编机编织，针号为16针/英寸，其中聚丙烯丝采用双梳经编工艺编织，聚丙烯/聚多巴胺复合单丝采用三梳经编工艺编织，经编走线规格为：横向密度为4-8个线圈/cm，纵向密度为8-15个线圈/cm，双梳经编GB1：(1-0/2-1/2-3/1-2)×2//，三梳经编GB2：(0-0)×2/0-1/(0-0)×3/1-0/0-0//。编织得到所述双层防粘连聚丙烯补片，所得聚丙烯单丝层的厚度为0.1-0.3mm，聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层的厚度为0.1-0.2mm。
实施例3
一种双层防粘连聚丙烯补片，包括聚丙烯单丝层和聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层，所述聚丙烯单丝层经双梳经编工艺编织得到，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层经三梳经编工艺编织得到，具体制备过程如下：
步骤S1：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝放入浓度为5mmol/L的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，加入浓度为1.2g/L的盐酸多巴胺溶液，调整溶液pH至8.0，在室温下300rpm/min匀速搅拌，反应24h后取出，去离子水冲洗并干燥，得到聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料；将聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料加入到脱乙酰度为89%-99%，浓度为0.5%-20%的壳聚糖溶液中浸泡24h，得到负载壳聚糖的聚丙烯/聚多巴胺复合单丝；
步骤S2：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝、步骤S1所得的负载壳聚糖的聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料经拉舍尔经编机编织，针号为18针/英寸，其中聚丙烯丝采用双梳经编工艺编织，聚丙烯/聚多巴胺复合单丝采用三梳经编工艺编织，经编走线规格为：横向密度为4-8个线圈/cm，纵向密度为8-15个线圈/cm，双梳经编GB1：(1-0/2-1/2-3/1-2)×2//，三梳经编GB2：(0-0)×2/0-1/(0-0)×3/1-0/0-0//。编织得到所述双层防粘连聚丙烯补片，所得聚丙烯单丝层的厚度为0.1-0.2mm，聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层的厚度为0.1-0.2mm。
对比例1
一种聚丙烯/聚多巴胺补片，具体制备过程如下：
将大小为2.5cm×2.5cm的聚丙烯网片（网片丝直径为0.1-0.2mm）放入浓度为10mmol/L的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，加入浓度为2.4g/L的盐酸多巴胺溶液，调整溶液pH至8.0，在室温下200rpm/min匀速搅拌，反应72h后取出，去离子水冲洗并干燥，得到黑色的聚丙烯/聚多巴胺补片。
动物实验
选取4只重约300g-350g雄性Wistar大鼠，用1%戊巴比妥钠（50ml/kg）对大鼠进行腹腔注射麻醉。随即暴露大鼠腹部，用剪刀在大鼠腹中央清理出一块8 cm×8cm无毛区域。常规消毒铺巾，手术刀在大鼠腹部中央两侧分别切开长约3.5cm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。
将实施例1-3编织得到的双层防粘连聚丙烯补片和对比例1编织得到的聚丙烯/聚多巴胺补片经环氧乙烷消毒，大小为2.5cm×2.5cm，分别放入4只大鼠腹腔内，用手术缝线将补片四角缝合固定在腹壁，逐层关闭腹腔。随后观察大鼠精神、饮食、活动情况，10天后打开腹腔，观察补片有无粘连及粘连严重程度。
粘连情况评判如下：参考修正的 Katada 粘连评分方法进行评分并对粘连情况做综合评价，评分标准包括 3个方面：
①粘粘连强度：粘连疏松，易分离， 无渗血，1 分；粘连稍致密，需牵拉后分离，分离面有渗血，2 分；粘连致密， 需较大力量牵拉后才可分离，3 分；粘连致密，较大力量牵拉后仍无法分离，4 分；
②粘连面积：小于补片面积 25%，1 分；25% ～ 50%，2 分；50% ～ 75%， 3 分；> 75%，4分。总分 12 分；
③粘连类型：薄膜状粘连，1 分；另与小肠粘连，2 分；另涉及肝、脾等其他区域粘连1处，3 分；另涉及肝、脾等其他区域粘连2处及以上，肠瘘，4分。总分共 12 分
实验结果见表1。
表1
通过实验可知，本发明所述的双层防粘连聚丙烯补片作为大鼠腹外疝修补片时，大鼠精神、饮食、活动均正常，10天后，大鼠的腹腔未见感染，无包裹性积液及积脓，未见脏器明显粘连，可见补片接触腹腔的一面已基本腹膜化。相比于普通的聚丙烯/聚多巴胺补片，本发明所述的双层防粘连聚丙烯补片防粘连效果会更佳。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种双层防粘连聚丙烯补片，其特征在于，包括聚丙烯单丝层和聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层，所述聚丙烯单丝层经双梳经编工艺编织得到，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层经三梳经编工艺编织得到。
2.根据权利要求1所述的双层防粘连聚丙烯补片，其特征在于，所述聚丙烯单丝层的厚度为0.1-0.2mm。
3.根据权利要求1所述的双层防粘连聚丙烯补片，其特征在于，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层的厚度为0.1-0.3mm。
4.根据权利要求1所述的双层防粘连聚丙烯补片，其特征在于，所述聚丙烯/聚多巴胺复合单丝层上载有壳聚糖、甲壳素、金属离子、抗菌药、镇痛药、植物提取物或生长因子中的一种或多种。
5.权利要求1-3任一权利要求所述的双层防粘连聚丙烯补片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝放入浓度为5-20mmol/L的三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液中，加入浓度为1.2-2.8g/L的盐酸多巴胺溶液，调整溶液pH至7.5-8.5，在室温下100-800rpm/min匀速搅拌，反应24-72h后取出，去离子水冲洗并干燥，得到聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料；
步骤S2：将直径为0.1-0.2mm的聚丙烯丝、步骤S1所得的聚丙烯/聚多巴胺复合单丝材料经拉舍尔经编机编织，其中聚丙烯丝采用双梳经编工艺编织，聚丙烯/聚多巴胺复合单丝采用三梳经编工艺编织，经编走线规格为：横向密度为4-8个线圈/cm，纵向密度为8-15个线圈/cm。
6.根据权利要求5所述的双层防粘连聚丙烯补片的制备方法，其特征在于，所述拉舍尔经编机的针号为16针/英寸或18针/英寸。
7.根据权利要求5所述的双层防粘连聚丙烯补片的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述拉舍尔经编机编织过程中采用各10组平行排列丝线经向喂入针上。
8.根据权利要求5所述的双层防粘连聚丙烯补片的制备方法，其特征在于，步骤S2的编织参数为：双梳经编GB1：(1-0/2-1/2-3/1-2)×2//，三梳经编GB2：(0-0)×2/0-1/(0-0)×3/1-0/0-0//。
9.权利要求1-4任一权利要求所述的双层防粘连聚丙烯补片在医用腹外疝修复材料中的应用。
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