CN110075367A - 一种防粘连膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防粘连膜的制备方法，属于生物医学技术领域。本发明以脱胶竹纤维作为防粘连膜的骨架，在制备脱胶竹纤维过程中，水和钠离子开始向纤维内部渗透，在加热高压条件下木纵向提高粘胶纤维的拉伸性能，增强防粘连膜的韧性；本发明的防粘连膜的骨架竹纤维具有超细微孔结构，包覆亲水性的铸膜液，可以在防粘连膜和组织器官之间起到很强的粘附作用，本发明中铸膜液含有羧甲基纤维素钠、壳聚糖、透明质酸、聚乳酸等聚合物，羧甲基纤维素钠有一定的削弱成纤维细胞增殖、抑制炎性反应的特点，混合凝胶中骨胶原蛋白可以对骨折伤口恢复起到促进作用，本发明的各种大分子类物质都可在人体内降解为易吸收的小分子物质，具有广阔的应用前景。

Description

一种防粘连膜的制备方法
技术领域
本发明公开了一种防粘连膜的制备方法，属于生物医学技术领域。
背景技术
所谓粘连是结缔组织纤维与相邻的组织或器官结合在一起而形成的异常结构，其大小可以从一片纤维的薄膜到稠密的血管疤痕。术后粘连是手术常见并发症之一。据报道，50～100%的腹腔和盆腔手术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，失去部分功能。如腹腔手术后造成的粘连，可能将导致肠梗阻，慢性疼痛，术后癫痫甚至不孕等，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，如何防止术后粘连仍是目前国内外的重要研究课题之一。
目前已经在手术治疗中使用的防粘连材料主要包括不可降解吸收类材料及可降解吸收类材料两大类。不可降解吸收类材料，例如聚四氟乙烯、纤维素类防粘连膜，虽然有效抑制了粘连的发生及二次手术的风险，但此类不可降解材料的持续存在将导致周围器官和组织的炎性反应和纤维化，不利于二次手术的进行。因此，目前已经实现商业化并在手术中广泛使用的是人体内可降解吸收类防粘连膜，如聚乳酸防粘连膜、氧化纤维素INTERCEED防粘连膜、羧甲基纤维素钠SEPARFILM防粘连膜等。但是，这些防粘连膜仍然存在着一些缺点。
国外通常使用具有一定强度和形状的可吸收聚乳酸类固体材料来达到隔离创面并预防和减少粘连的目的，但由于较高的强度和刚度，较差的柔韧性和抗冲击性，其防粘连效果也并不理想。也有发明专利的膜用于术后防粘连，但不仅柔韧性有限，其降解可控性也较差，不利于应用，体内粘连蛋白和细胞容易粘附在材料表面引起粘连，而且材料的降解速率慢，完全吸收需要6个月。
近年来，在术后容易发生粘连的部位植入隔离材料即防粘连材料，已成为国际上防止术后粘连的通用做法。目前临床常用透明质酸钠预防术后粘连，但是效果不尽如人意，尤其是其纯度不高、无消炎作用，因此临床应用范围较窄。国外通常使用具有一定强度和形状的可吸收聚乳酸类固体材料来达到隔离创面并预防和减少粘连的目的，但由于较高的强度和刚度，较差的柔韧性和抗冲击性，其防粘连效果也并不理想。有关公开专利文献将聚乙醇酸和聚乳酸的共聚物制成薄膜，用于术后防粘连。但上述材料不仅柔韧性有限，其降解可控性也较差，不利于应用。还有专利公开了以丙交酯和己内酯共聚物为组成的医用膜，其具有很好的柔性和强度，但是材料本身的表面性能差（表面多孔），体内粘连蛋白和细胞容易粘附在材料表面引起粘连，而且材料的降解速率慢，完全吸收需要6个月。
因此，发明一种降解性好且拉伸弹性好的防粘连膜对生物医学技术领域具有积极意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前大多以静电纺丝方法制备高分子纤维防粘连膜，产品降解性能一般，拉伸弹性差的缺陷，提供了一种防粘连膜的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种防粘连膜的制备方法为：
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，将粘性纤维分散于备用的混合凝胶中，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，压膜收卷得到防粘连膜；
丝素蛋白溶液制备方法为：
（1）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，水浴处理，去除滤液，用无水乙醇洗涤后，收集得到脱胶竹纤维，备用；
（2）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；
混合凝胶制备方法为：
（1）取100～120g鱼骨粉分散至装有上述200～220mL丝素蛋白溶液的烧杯中，将烧杯水浴加热升温，再加入40～50mL质量分数为40%的乙酸溶液和4～5g胰蛋白酶，保温处理40～50min，得到混合液；
（2）将上述混合液过滤，去除滤渣后倒入装有规格为100nm半透膜的漏斗中，过滤后收集漏斗中胶液，得到鱼骨胶原蛋白，将鱼骨胶原蛋白、壳聚糖、纤维素酶混合，加热升温至40～50℃，保温处理30～35min，得到混合凝胶，备用；
铸膜液制备方法为：
将聚乳酸、醋酸纤维素、羟甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、透明质酸置于水浴锅中，启动搅拌器以400～500r/min的转速开始搅拌，加热升温至40～45℃，搅拌混溶2～3h后，得到铸膜液。
混合膜液中粘性纤维与混合凝胶得质量比为1:5。
防粘连膜制备过程中基膜上铸膜液的浇灌量为200～250mL/m2，压膜收卷压力为0.5～0.7MPa。
丝素蛋溶液制备方法中水浴处理过程为：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。
丝素蛋溶液制备方法中所得丝素蛋白溶液中丝素蛋白蛋白含量进一步确定控制为10～15%。
混合凝胶制备方法中保温处理温度控制在35～40℃，使胰蛋白酶保持稳定的分解效率。
混合凝胶制备方法中鱼骨胶原蛋白、壳聚糖、纤维素酶混合质量比为10︰7︰1。
铸膜液制备方法中铸膜液各原料，按重量份数计，包括聚乳酸13～15份、醋酸纤维素2～5份、羟甲基纤维素50～60份、聚乙烯吡咯烷酮5～6份、透明质酸4～5份。
本发明的有益效果是：
（1）本发明以脱胶竹纤维作为防粘连膜的骨架，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，在加热高压条件下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，增强防粘连膜的韧性；
（2）本发明的防粘连膜的骨架竹纤维具有超细微孔结构，包覆亲水性的铸膜液，使防粘连膜在人体内水环境下可以快速溶胀、并具有一定的溶解性，因此可以在防粘连膜和组织器官之间起到很强的粘附作用，由于多层复合防粘连膜中凝胶膜在水环境下具有较强的稳定性，因此可以在植入体内后的较长时间内保持机械性能和物理隔离性能，从而起到防止组织器官粘连的作用，本发明中铸膜液含有羧甲基纤维素钠、壳聚糖、透明质酸、聚乳酸等聚合物，它们无毒、组织相容性好，能够被细胞组织缓慢吸收，且羧甲基纤维素钠具有一定的削弱成纤维细胞增殖、抑制炎性反应的特点，有助于防止组织器官粘连的发生，本发明混合凝胶中骨胶原蛋白可以对骨折伤口恢复起到促进作用，混合凝胶直接贴附在骨架竹纤维表面膜层，当外部的铸膜液防粘层被吸收后，混合凝胶中纤维素酶被缓释至竹纤维使其酶解为单糖，因而本发明的各种大分子类物质都可在人体内降解为易吸收的小分子物质，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
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，去除滤液，用无水乙醇洗涤后，收集得到脱胶竹纤维，备用；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；取100～120g鱼骨粉分散至装有上述200～220mL丝素蛋白溶液的烧杯中，将烧杯水浴加热升温至35～40℃，再加入40～50mL质量分数为40%的乙酸溶液和4～5g胰蛋白酶，保温处理40～50min，得到混合液；将上述混合液过滤，去除滤渣后倒入装有规格为100nm半透膜的漏斗中，过滤后收集漏斗中胶液，得到鱼骨胶原蛋白，将鱼骨胶原蛋白、壳聚糖、纤维素酶按质量比为10︰7︰1混合，加热升温至40～50℃，保温处理30～35min，得到混合凝胶，备用；按重量份数计，将13～15份聚乳酸、2～5份醋酸纤维素、50～60份羟甲基纤维素、5～6份聚乙烯吡咯烷酮、4～5份透明质酸置于水浴锅中，启动搅拌器以400～500r/min的转速开始搅拌，加热升温至40～45℃，搅拌混溶2～3h后，得到铸膜液；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，将粘性纤维分散于备用的混合凝胶中，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200～250mL/m2的浇灌量浇上铸膜液，以0.5～0.7MPa的压力压膜收卷得到防粘连膜。
丝素蛋白溶液的制备：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，去除滤液，用无水乙醇洗涤后，收集得到脱胶竹纤维，备用；
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；
混合凝胶的制备：
取100g鱼骨粉分散至装有上述200mL丝素蛋白溶液的烧杯中，将烧杯水浴加热升温至35℃，再加入40mL质量分数为40%的乙酸溶液和4g胰蛋白酶，保温处理40min，得到混合液；
将上述混合液过滤，去除滤渣后倒入装有规格为100nm半透膜的漏斗中，过滤后收集漏斗中胶液，得到鱼骨胶原蛋白，将鱼骨胶原蛋白、壳聚糖、纤维素酶按质量比为10︰7︰1混合，加热升温至40℃，保温处理30min，得到混合凝胶，备用；
铸膜液的制备：
按重量份数计，将13份聚乳酸、2份醋酸纤维素、50份羟甲基纤维素、5份聚乙烯吡咯烷酮、4份透明质酸置于水浴锅中，启动搅拌器以400r/min的转速开始搅拌，加热升温至40℃，搅拌混溶2h后，得到铸膜液；
防粘连膜的制备：
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，将粘性纤维分散于备用的混合凝胶中，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200mL/m2的浇灌量浇上铸膜液，以0.5MPa的压力压膜收卷得到防粘连膜。
丝素蛋白溶液的制备：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1.5h，降温至42℃，继续保温32min，去除滤液，用无水乙醇洗涤后，收集得到脱胶竹纤维，备用；
将22g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42℃，保温2.5h，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；
混合凝胶的制备：
取110g鱼骨粉分散至装有上述210mL丝素蛋白溶液的烧杯中，将烧杯水浴加热升温至37℃，再加入45mL质量分数为40%的乙酸溶液和4g胰蛋白酶，保温处理42min，得到混合液；
将上述混合液过滤，去除滤渣后倒入装有规格为100nm半透膜的漏斗中，过滤后收集漏斗中胶液，得到鱼骨胶原蛋白，将鱼骨胶原蛋白、壳聚糖、纤维素酶按质量比为10︰7︰1混合，加热升温至45℃，保温处理32min，得到混合凝胶，备用；
铸膜液的制备：
按重量份数计，将14份聚乳酸、4份醋酸纤维素、55份羟甲基纤维素、5份聚乙烯吡咯烷酮、4份透明质酸置于水浴锅中，启动搅拌器以450r/min的转速开始搅拌，加热升温至42℃，搅拌混溶2.5h后，得到铸膜液；
防粘连膜的制备：
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，将粘性纤维分散于备用的混合凝胶中，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220mL/m2的浇灌量浇上铸膜液，以0.6MPa的压力压膜收卷得到防粘连膜。
丝素蛋白溶液的制备：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，去除滤液，用无水乙醇洗涤后，收集得到脱胶竹纤维，备用；
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；
混合凝胶的制备：
取120g鱼骨粉分散至装有上述220mL丝素蛋白溶液的烧杯中，将烧杯水浴加热升温至40℃，再加入50mL质量分数为40%的乙酸溶液和5g胰蛋白酶，保温处理50min，得到混合液；
将上述混合液过滤，去除滤渣后倒入装有规格为100nm半透膜的漏斗中，过滤后收集漏斗中胶液，得到鱼骨胶原蛋白，将鱼骨胶原蛋白、壳聚糖、纤维素酶按质量比为10︰7︰1混合，加热升温至50℃，保温处理35min，得到混合凝胶，备用；
铸膜液的制备：
按重量份数计，将15份聚乳酸、5份醋酸纤维素、60份羟甲基纤维素、6份聚乙烯吡咯烷酮、5份透明质酸置于水浴锅中，启动搅拌器以500r/min的转速开始搅拌，加热升温至45℃，搅拌混溶3h后，得到铸膜液；
防粘连膜的制备：
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，将粘性纤维分散于备用的混合凝胶中，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250mL/m2的浇灌量浇上铸膜液，以0.7MPa的压力压膜收卷得到防粘连膜。
对比例1：与实例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少丝素蛋白溶液。
对比例2：与实例2的制备方法基本相同，唯有不同的是缺少混合凝胶。
对比例3：上海某公司生产的防粘连膜。
拉伸强度和断裂伸长率测试采用万能试验机进行测试，试验开始前，先将样品在生理盐水中浸泡3min，然后制成哑铃型模型，按照GB13022-91规定的方法进行测定。
降解性测试：将实例1～3和对比例中的防粘连膜用于心脏手术中，测得膜在体内完全降解时间，并测得拉伸强度随时间的变化情况。
表1防粘连膜性能测定结果
测试项目 实例1 实例2 实例3 对比例1 对比例2 对比例3
拉伸强度（MPa） 7.7 7.8 7.9 3.8 4.5 4.7
断裂伸长率（%） 448 450 452 320 360 370
降解时间 4个月完全降解 4个月完全降解 4个月完全降解 4个月后未完全降解 4个月后未完全降解 4个月后未完全降解
6周后拉伸强度（MPa） 4.6 4.7 4.8 2.1 2.8 3.0
16周后拉伸强度（MPa） 0 0 0 0.8 0.5 0.4
根据上述检测数据可知本发明的防粘连膜拉伸强度高，断裂伸长率高，韧性好，4个月后完全降解，拉伸强度随着时间的增加而逐渐降低，表明本发明的用于心脏手术的防粘连膜可以在体内完全降解，具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防粘连膜的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：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，将粘性纤维分散于备用的混合凝胶中，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，压膜收卷得到防粘连膜；
所述的丝素蛋白溶液具体制备步骤为：
（1）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，水浴处理，去除滤液，用无水乙醇洗涤后，收集得到脱胶竹纤维，备用；
（2）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；
所述的混合凝胶具体制备步骤为：
（1）取100～120g鱼骨粉分散至装有上述200～220mL丝素蛋白溶液的烧杯中，将烧杯水浴加热升温，再加入40～50mL质量分数为40%的乙酸溶液和4～5g胰蛋白酶，保温处理40～50min，得到混合液；
（2）将上述混合液过滤，去除滤渣后倒入装有规格为100nm半透膜的漏斗中，过滤后收集漏斗中胶液，得到鱼骨胶原蛋白，将鱼骨胶原蛋白、壳聚糖、纤维素酶混合，加热升温至40～50℃，保温处理30～35min，得到混合凝胶，备用；
所述的铸膜液具体制备步骤为：
将聚乳酸、醋酸纤维素、羟甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、透明质酸置于水浴锅中，启动搅拌器以400～500r/min的转速开始搅拌，加热升温至40～45℃，搅拌混溶2～3h后，得到铸膜液。
2.根据权利要求1所述的一种防粘连膜的制备方法，其特征在于：所述的混合膜液中粘性纤维与混合凝胶得质量比为1:5。
3.根据权利要求1所述的一种防粘连膜的制备方法，其特征在于：所述的防粘连膜制备过程中基膜上铸膜液的浇灌量为200～250mL/m2，压膜收卷压力为0.5～
0.7MPa。
4.根据权利要求1所述的一种防粘连膜的制备方法，其特征在于：所述的丝素蛋溶液具体制备步骤（1）所述的水浴处理过程为：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。
5.根据权利要求1所述的一种防粘连膜的制备方法，其特征在于：所述的丝素蛋溶液具体制备步骤（2）中所得丝素蛋白溶液中丝素蛋白蛋白含量进一步确定控制为10～15%。
6.根据权利要求1所述的一种防粘连膜的制备方法，其特征在于：所述的混合凝胶具体制备步骤（1）中保温处理温度控制在35～40℃，使胰蛋白酶保持稳定的分解效率。
7.根据权利要求1所述的一种防粘连膜的制备方法，其特征在于：所述的混合凝胶具体制备步骤（2）中所述的鱼骨胶原蛋白、壳聚糖、纤维素酶混合质量比为10︰7︰1。
8.根据权利要求1所述的一种防粘连膜的制备方法，其特征在于：所述的铸膜液具体制备步骤中铸膜液各原料，按重量份数计，包括聚乳酸13～15份、醋酸纤维素2～5份、羟甲基纤维素50～60份、聚乙烯吡咯烷酮5～6份、透明质酸4～5份。
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