CN110025820B - 一种可吸收胶原蛋白缝合线及其制备方法 - Google Patents

一种可吸收胶原蛋白缝合线及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可吸收胶原蛋白缝合线及其制备方法，其是从动物尾部抽离肌腱，再经漂白脱色、纯化、除味、去除免疫原、交联处理和后处理后得到天然的可吸收胶原蛋白缝合线；本发明先采用紫外线照射使肌腱中胶原蛋白进行初步的物理交联，形成一定的力学强度，再采用丙二酸通过非共价键作用与胶原蛋白交联，或采用磺酸基蛋白交联剂NHS和马来酰亚胺与胶原蛋白交联，使缝合线的力学性能进一步提升，并且丙二酸无毒且价格低廉，生产成本大大降低，可带来很好的经济效益。此外，本发明的可吸收胶原蛋白缝合线无细胞毒性、可被人体吸收，且具有良好的生物相容性。

Description

一种可吸收胶原蛋白缝合线及其制备方法
技术领域
本发明属于生物医药领域，具体涉及一种可吸收胶原蛋白缝合线及其制备方法。
背景技术
医用缝合线是一种用于人体手术缝合的线型材料。从材质发展来看其发展史，经历了丝线、羊肠线、化学合成线、纯天然胶原蛋白缝合线；从吸收性来看，经历了非吸收缝合线和可吸收缝合线；从其物理形态来看，可以分为单纤体和多纤体；根据原材料的来源分为天然缝合线(动物肌腱缝线、羊肠线、蚕丝和棉花丝线)和人造缝合线(尼龙、聚乙烯、聚丙烯、PGA、不锈钢丝和金属钽丝)两种;根据生物降解性能，可分为非吸收缝合线(金属线、棉线、聚酯、聚丙烯等)和可吸收缝合线(羊肠线、聚乙交酯等)。医用缝合线的要求：（1）在创口愈合过程中能保持足够的强度，还应当能够伸长以便适应伤口水肿，并随伤口回缩而缩回到原有长度；（2）创口愈合后其又能自行降解吸收，不再留下异物；（3）不产生炎症；（4）无刺激性和致癌性；（5）易于染色、灭菌、消毒等处理；（6）可形成安全牢固的结。7.制作方便，价格低廉，能大量生产。
然而目前的医用缝合线存在力学性能差、难以被人体所吸收的缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，其制得可吸收胶原蛋白缝合线无细胞毒性、可被人体吸收，且具有良好的生物相容性，还具有较高的拉伸强度、断裂伸长率等优异的力学性能。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从动物尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用1-10wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.01-0.1wt%氢氧化钠溶液浸泡；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于1-10wt%异丙醇溶液中，在10-25℃下冷藏2-7h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于1-10wt%氯化钠溶液中，在10-25℃下冷藏18-24h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.001-0.01wt%无花果蛋白酶溶液中，在30-37℃下培养5-20h；然后将培养后的肌腱置于0.01-0.1wt%无花果蛋白酶溶液中，在室温下处理1-5h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（6）交联处理：先将缝合线半成品进行紫外线照射，然后再置于交联剂溶液中进行处理；
（7）后处理：将交联处理后的缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡12-24h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、灭菌后，得到可吸收胶原蛋白缝合线。
进一步地，步骤（1）中动物尾部为海狸鼠、牛、羊、马尾部中的一种。
进一步地，步骤（1）所述肌腱长度为0.1-50cm，宽度为0.01-3mm。
进一步地，步骤（1）中保存条件是按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件保存的。
进一步地，步骤（2）中浸泡温度为10-25℃，浸泡时间为18-24h。
进一步地，步骤（6）的交联处理具体为：
1）将缝合线半成品置于距离波长为254nm紫外灯25-30cm的高度，照射2-3h；
2）将照射后的缝合线半成品置于交联剂溶液中，在50-60℃下浸泡5-6h，所述交联剂为丙二酸或磺酸基蛋白交联剂NHS和马来酰亚胺。
进一步地，步骤2）中缝合线半成品与丙二酸的质量比为5:2，与磺酸基蛋白交联剂NHS、马来酰亚胺的质量比为6:2:1。
进一步地，步骤（7）中灭菌是采用钴60-γ射线辐照灭菌，剂量为10-30kGy。
本发明的有益效果在于：（1）本发明直接采用动物尾部的肌腱作为医用缝合线，然后物理和化学处理，得到可吸收胶原蛋白缝合线，其缝线抗张强度得到大幅度提升，0号线抗张强度达42.5N以上，远超27.2的可吸收性外科缝线行业标准值；（2）本发明先采用紫外线照射使肌腱中胶原蛋白进行初步的物理交联，形成一定的力学强度，当采用丙二酸通过非共价键作用与胶原蛋白交联，胶原蛋白上赖氨酸的氨基与丙二酸的羧基通过质子交换和离子间相互作用形成了三维支架材料，使缝合线的力学性能进一步提升，生物相容性也显著增强，并且丙二酸无毒且价格低廉，生产成本大大降低，可带来很好的经济效益；当采用磺酸基蛋白交联剂NHS和马来酰亚胺进行交联时，NHS可与蛋白中伯胺基形成酰胺键，马来酰胺可与蛋白中巯基形成稳定的硫醚键，也可进一步增加了缝合线的力学性能。
附图说明
图1为本发明制备的可吸收胶原蛋白缝合线实物图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。
实施例1
一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从海狸鼠尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后，按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件，放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用5wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.06wt%氢氧化钠溶液中在15℃下浸泡20h；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于5wt%异丙醇溶液中，在15℃下冷藏6h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于8wt%氯化钠溶液中，在20℃下冷藏19h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.008wt%无花果蛋白酶溶液中，在35℃下培养10h；然后将培养后的肌腱置于0.06wt%无花果蛋白酶溶液中，在室温下处理4h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（6）交联处理：先将将缝合线半成品置于距离波长为254nm紫外灯28cm的高度，照射3h，然后将照射后的缝合线半成品置于丙二酸溶液中，在60℃下浸泡5h；所述缝合线半成品与丙二酸的质量比为5:2。
（7）后处理：将交联处理后的缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡20h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、10kGy钴60-γ射线辐照灭菌后，得到0号可吸收胶原蛋白缝合线；测得其抗张强度为42.9N。
实施例2
一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从牛尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后，按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件，放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用10wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.08wt%氢氧化钠溶液中在15℃下浸泡21h；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于8wt%异丙醇溶液中，在20℃下冷藏7h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于9wt%氯化钠溶液中，在25℃下冷藏18h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.01wt%无花果蛋白酶溶液中，在37℃下培养5h；然后将培养后的肌腱置于0.1wt%无花果蛋白酶溶液中，在室温下处理3h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（6）交联处理：先将将缝合线半成品置于距离波长为254nm紫外灯30cm的高度，照射2h，然后将照射后的缝合线半成品置于丙二酸溶液中，在60℃下浸泡5h；所述缝合线半成品与丙二酸的质量比为5:2。
（7）后处理：将交联处理后的缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡24h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、30kGy钴60-γ射线辐照灭菌后，得到0号可吸收胶原蛋白缝合线；测得其抗张强度为43.1N。
实施例3
一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从羊尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后，按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件，放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用10wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.01wt%氢氧化钠溶液中在10℃下浸泡18h；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于2wt%异丙醇溶液中，在10℃下冷藏4h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于1wt%氯化钠溶液中，在10℃下冷藏18h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.003wt%无花果蛋白酶溶液中，在30℃下培养5h；然后将培养后的肌腱置于0.03wt%无花果蛋白酶溶液中，在室温下处理1h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（6）交联处理：先将将缝合线半成品置于距离波长为254nm紫外灯25cm的高度，照射2h，然后将照射后的缝合线半成品置于丙二酸溶液中，在50℃下浸泡5h；所述缝合线半成品与丙二酸的质量比为5:2。
（7）后处理：将交联处理后的缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡12h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、20kGy钴60-γ射线辐照灭菌后，得到0号可吸收胶原蛋白缝合线；测得其抗张强度为42.5N。
实施例4
一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从海狸鼠尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后，按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件，放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用5wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.06wt%氢氧化钠溶液中在15℃下浸泡20h；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于5wt%异丙醇溶液中，在15℃下冷藏6h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于8wt%氯化钠溶液中，在20℃下冷藏19h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.008wt%无花果蛋白酶溶液中，在35℃下培养10h；然后将培养后的肌腱置于0.06wt%无花果蛋白酶溶液中，在室温下处理4h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（6）交联处理：先将将缝合线半成品置于距离波长为254nm紫外灯28cm的高度，照射3h，然后将照射后的缝合线半成品置于磺酸基蛋白交联剂NHS和马来酰亚胺溶液中，在60℃下浸泡5h；所述缝合线半成品与与磺酸基蛋白交联剂NHS、马来酰亚胺的质量比为6:2:1。
（7）后处理：将交联处理后的缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡20h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、10kGy钴60-γ射线辐照灭菌后，得到0号可吸收胶原蛋白缝合线；测得其抗张强度为43.0N。
对比例1
一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从海狸鼠尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后，按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件，放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用5wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.06wt%氢氧化钠溶液中在15℃下浸泡20h；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于5wt%异丙醇溶液中，在15℃下冷藏6h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于8wt%氯化钠溶液中，在20℃下冷藏19h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.008wt%无花果蛋白酶溶液中，在35℃下培养10h；然后将培养后的肌腱置于0.06wt%无花果蛋白酶溶液中，在室温下处理4h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（6）交联处理：先将将缝合线半成品置于距离波长为254nm紫外灯28cm的高度，照射3h。
（7）后处理：将交联处理后的缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡20h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、10kGy钴60-γ射线辐照灭菌后，得到0号可吸收胶原蛋白缝合线；测得其抗张强度为27.8N。
对比例2
一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从海狸鼠尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后，按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件，放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用5wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.06wt%氢氧化钠溶液中在15℃下浸泡20h；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于5wt%异丙醇溶液中，在15℃下冷藏6h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于8wt%氯化钠溶液中，在20℃下冷藏19h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.008wt%无花果蛋白酶溶液中，在35℃下培养10h；然后将培养后的肌腱置于0.06wt%无花果蛋白酶溶液中，在室温下处理4h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（6）交联处理：将缝合线半成品置于丙二酸溶液中，在60℃下浸泡5h；所述缝合线半成品与丙二酸的质量比为5:2。
（7）后处理：将交联处理后的缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡20h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、10kGy钴60-γ射线辐照灭菌后，得到0号可吸收胶原蛋白缝合线；测得其抗张强度为35.3N。
对比例3
一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从海狸鼠尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后，按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件，放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用5wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.06wt%氢氧化钠溶液中在15℃下浸泡20h；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于5wt%异丙醇溶液中，在15℃下冷藏6h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于8wt%氯化钠溶液中，在20℃下冷藏19h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.008wt%无花果蛋白酶溶液中，在35℃下培养10h；然后将培养后的肌腱置于0.06wt%无花果蛋白酶溶液中，在室温下处理4h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（6）交联处理：将照射后的缝合线半成品置于磺酸基蛋白交联剂NHS和马来酰亚胺溶液中，在60℃下浸泡5h；所述缝合线半成品与与磺酸基蛋白交联剂NHS、马来酰亚胺的质量比为6:2:1。
（7）后处理：将交联处理后的缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡20h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、10kGy钴60-γ射线辐照灭菌后，得到0号可吸收胶原蛋白缝合线；测得其抗张强度为34.9N。
对比例4
一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从海狸鼠尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后，按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件，放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用5wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.06wt%氢氧化钠溶液中在15℃下浸泡20h；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于5wt%异丙醇溶液中，在15℃下冷藏6h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于8wt%氯化钠溶液中，在20℃下冷藏19h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.008wt%无花果蛋白酶溶液中，在35℃下培养10h；然后将培养后的肌腱置于0.06wt%无花果蛋白酶溶液中，在室温下处理4h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（6）后处理：将缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡20h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、10kGy钴60-γ射线辐照灭菌后，得到0号可吸收胶原蛋白缝合线；测得其抗张强度为23.5N。
从实施例和对比例测得0号可吸收胶原蛋白缝合线的抗张强度可以看出，本发明同时进行物理交联和化学交联，可显著提高缝合线的力学性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
（1）肌腱抽取保存：从动物尾部抽离肌腱，经纯水清洗，分离出细长肌腱，沥干后放入无水乙醇冷藏保存待用；
（2）漂白脱色：先采用1-10wt%的双氧水溶液对步骤(1)的肌腱进行漂白，然后置于0.01-0.1wt%氢氧化钠溶液浸泡；
（3）纯化：将步骤（2）浸泡后的肌腱置于1-10wt%异丙醇溶液中，在10-25℃下冷藏2-7h；
（4）除味：将步骤（3）浸泡后的肌腱置于1-10wt%氯化钠溶液中，在10-25℃下冷藏18-24h；
（5）去除免疫原：将步骤（4）浸泡后的肌腱置于0.001-0.01wt%无花果蛋白酶溶液中，在30-37℃下培养5-20h；
（6）蛋白酶失活：将步骤（5）处理后的肌腱置于0.1-1wt%双氧水溶液中，在室温下处理1-5h，再经纯水清洗、沥干后得缝合线半成品；
（7）交联处理：先将缝合线半成品进行紫外线照射，然后再置于交联剂溶液中进行处理；
（8）后处理：将交联处理后的缝合线半成品进行纯水清洗，然后置于无水乙醇中浸泡12-24h进行脱水处理，再经拉直、固定、风干、抛光、灭菌后，得到可吸收胶原蛋白缝合线；
步骤（6）的交联处理具体为：
1）将缝合线半成品置于距离波长为254nm紫外灯25-30cm的高度，照射2-3h；
2）将照射后的缝合线半成品置于交联剂溶液中，在50-60℃下浸泡5-6h，所述交联剂为丙二酸或磺酸基蛋白交联剂NHS和马来酰亚胺。
2.根据权利要求1所述的可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，其特征在于：步骤（1）中动物尾部为海狸鼠、牛、羊、马尾部中的一种。
3.根据权利要求1所述的可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述肌腱长度为0.1-50cm，宽度为0.01-3mm。
4.根据权利要求1所述的可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，其特征在于：步骤（1）中保存条件是按肌腱：无水乙醇=1Kg：3000ml条件保存的。
5.根据权利要求1所述的可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，其特征在于：步骤（2）中浸泡温度为10-25℃，浸泡时间为18-24h。
6.根据权利要求1所述的可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，其特征在于：步骤2）中缝合线半成品与丙二酸的质量比为5:2，与磺酸基蛋白交联剂NHS、马来酰亚胺的质量比为6:2:1。
7.根据权利要求1所述的可吸收胶原蛋白缝合线的制备方法，其特征在于：步骤（7）中灭菌是采用钴60-γ射线辐照灭菌，剂量为10-30kGy。
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