CN110934684B - 一种表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀及其制备方法 - Google Patents

一种表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀及其制备方法，制备方法包括：(1)对青光眼引流阀表面进行第一次等离子体预处理以激活青光眼引流阀表面的化学活性；(2)将表面化学活性激活的青光眼引流阀清洗后浸泡于抗增生药物缓释溶液中；(3)对浸泡了抗增生药物缓释溶液的青光眼引流阀表面进行第二次等离子体处理后，漂洗干燥得到表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀。该制备方法操作简单，且制备得到的青光眼引流阀表面接枝抗增生药物缓释涂层，抑制Tenon囊成纤维细胞的增生、迁移和细胞外基质分泌，从而显著降低青光眼引流术后滤过泡瘢痕化的发生率。

Description

一种表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀及其制备 方法
技术领域
本发明涉及医用植入材料及器械表面修饰技术领域，特别涉及一种表面接枝抗增生药物的青光眼引流阀及其制备方法。
背景技术
青光眼是国内外不可逆性盲的主要致病原因之一，青光眼引流阀植入是难治性青光眼的有效治疗手段。青光眼引流阀是一种用于治疗青光眼的手术装置，是由硅胶管将房水引流至安装于眼球后方的盘片下，形成一个房水蓄积池，最后房水扩散至眼球后部组织，并被毛细血管和淋巴管吸收，这种装置通常用于新生血管性青光眼的治疗。
青光眼引流阀植入虽然能够有效治难治性青光眼，但是术后存在安全隐患，具体为Tenon囊成纤维细胞的增生、迁移和细胞外基质分泌导致的滤过泡瘢痕化，这是目前仍难以避免且患者术后眼压再次升高的主要原因。文献报道青光眼滤过性手术后2年内滤过泡瘢痕化发生率可达15％～30％，而难治性青光眼的滤过泡瘢痕化发生率更可高达49%～89％。
申请公布号为CN110037854A的发明专利申请公开了一种青光眼房水引流装置，包括装置本体，装置本体包括压力阀（1），所述的压力阀（1）上连接有将前房房水引流到压力阀（1）中的空腔中的内引流导管（2）和压力阀（1）到达阈值后将压力阀（1）空腔中的前房房水引流到眼表的外引流导管（3）。该青光眼房水引流装置能够对眼内房水进行引流，但是该青光眼房水引流装置仍无法避免植入术后滤过泡瘢痕化。
发明内容
为了解决青光眼引流植入导致的滤过泡瘢痕化问题，本发明提供了一种表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀及其制备方法，该制备方法操作简单，且制备得到的青光眼引流阀表面接枝抗增生药物缓释涂层，抑制Tenon囊成纤维细胞的增生、迁移和细胞外基质分泌，从而显著降低青光眼引流术后滤过泡瘢痕化的发生率。
本发明的技术方案为：
一种表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的制备方法，包括以下步骤：
（1）对青光眼引流阀表面进行第一次等离子体预处理以激活青光眼引流阀表面的化学活性；
（2）将表面化学活性激活的青光眼引流阀清洗后浸泡于抗增生药物缓释溶液中；
（3）对浸泡了抗增生药物缓释溶液的青光眼引流阀表面进行第二次等离子体处理后，漂洗干燥得到表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀。
优选地，所述等离子体处理为次大气压下介质阻挡放电等离子体处理和大气压下介质阻挡放电等离子体处理中的一种。
优选地，对青光眼引流阀表面进行第一次次大气压下介质阻挡放电等离子体处理时，将等离子体处理腔气压设置为2000Pa，调节气氛为空气模式，在电流频率10kHz、输入电压220V、功率70~80W下放电处理40~60s；
对青光眼引流阀表面进行第二次次大气压下辉光放电等离子体处理时，将等离子体处理腔气压设置为2000Pa，调节气氛为空气模式，在电流频率10kHz、输入电压220V、功率70~80W下放电处理5~10min。
进一步地，对青光眼引流阀表面进行第一次次大气压下介质阻挡放电等离子体处理时，将等离子体处理腔气压设置为2000Pa，调节气氛为空气模式，在电流频率10kHz、输入电压220V、功率74~76W下放电处理55~60s；
对青光眼引流阀表面进行第二次次大气压下辉光放电等离子体处理时，将等离子体处理腔气压设置为2000Pa，调节气氛为空气模式，在电流频率10kHz、输入电压220V、功率74~76W下放电处理8~10min。
优选地，对青光眼引流阀表面进行第一次大气压下介质阻挡放电等离子体处理时，以0.3~0.5m3/h的流速通氩气1min后，在电流频率10kHz、输入电压30~36V下放电处理40~60s；
对青光眼引流阀表面进行第二次大气压下介质阻挡放电等离子体处理时，以0.3~0.5m3/h的流速通氩气1min后，在电流频率10kHz、输入电压30~36V下放电处理3~8min。
进一步地，对青光眼引流阀表面进行第一次大气压下介质阻挡放电等离子体处理时，以0.35~0.45m3/h的流速通氩气1min后，在电流频率10kHz、输入电压33~34V下放电处理55~60s；
对青光眼引流阀表面进行第二次大气压下介质阻挡放电等离子体处理时，以0.35~0.45m3/h的流速通氩气1min后，在电流频率10kHz、输入电压32~34V下放电处理5~6min。
以上两次等离子体处理可以采用同一种设备。
等离子体处理会在青光眼引流阀表面产生羧基和羟基等活性化学基团，后者可以与紫杉醇和雷帕霉素等抗增生药物的羟基和羰基等活性化学基团，在等离子体再次处理时发生缩合反应，从而形成新的共价键而将上述抗增生药物共价接枝到青光眼引流阀表面。等离子体处理功率过大、处理时间过长，会造成等离子体处理腔内温度过高，容易对丙烯酸酯等眼内植入物材料形状和化学性质产生不利影响。
优选地，所述抗增生药物为紫杉醇、雷帕霉素浸或其他常见抗增生药物中的一种，浸泡时间为8~12h。
优选地，对第二次等离子体处理的青光眼引流阀表面进行漂洗至少3次，每次漂洗至少1min，然后以氮气吹干，获得表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀。
一种上述表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的制备方法制备得到的青光眼引流阀。
本发明具有的有益效果为：
本发明采用等离子体技术在青光眼引流阀表面接枝抗增生药物缓释涂层，制备工艺简单，成本低廉，可适用于各种复杂形状的青光眼引流阀表面修饰。表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀避免了浸泡法药物涂层常见的药物突释对Tenon囊成纤维细胞的过度毒性副作用而引起的薄壁滤过泡和滤过泡漏或感染等副作用。此外，表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀便于消毒、包装及运输，是一种成本低廉、便捷可行的青光眼引流阀工业化生产产品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为青光眼引流阀表面接枝抗增生药物缓释涂层的制备流程示意图；其中，（a）为等离子体预处理以获得高化学活性界面；（b）离子体接枝在青光眼引流阀表面构建抗增生药物缓释涂层；
图2为表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的共焦激光显微镜联合免疫荧光检查结果示意图，（a）为未处理的青光眼引流阀，（b）为表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀；
图3为表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀的药物缓释速率；
图4为表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀对Tenon囊成纤维细胞增生的影响，其中，（a）为未处理的青光眼引流阀，（b）为表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀；
图5为表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀对兔眼慢性青光眼模型滤过术后眼压的影响。
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，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
以下实施例所述的青光眼引流阀为硬性青光眼引流阀或软性青光眼引流阀，硬性青光眼引流阀的制备材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯，软性青光眼引流阀的制备材料可以为硅凝胶或疏水性丙烯酸酯。
实施例1
本实施例采用次大气压下辉光放电等离子体设备进行次大气压下辉光放电等离子体处理，抗增生药物为紫杉醇。
通过等离子体接枝技术在青光眼引流阀表面接枝抗增生药物缓释涂层，具体步骤包括：
步骤1，等离子体预处理：表面干净干燥的青光眼引流阀置于用作载物台的石英玻璃板表面中央区，对青光眼引流阀表面进行第一次次大气压下辉光放电等离子体预处理，预处理条件为：将等离子体处理腔气压设置为2000Pa，调节气氛为空气模式，在电流频率10kHz、输入电压220V、功率75W下放电处理1min，预处理后青光眼引流阀的表面化学活性被激活，如图1中的 （a）所示，将表面化学活性激活的青光眼引流阀用超纯水漂洗3min后浸泡于紫杉醇溶液中10h。
步骤2，青光眼引流阀表面接枝抗增生药物缓释涂层的构建：将浸泡在紫杉醇溶液的青光眼引流阀取出，置于石英玻璃板表面中央区，进行第二次次大气压下辉光放电等离子体处理，处理条件为：将等离子体处理腔气压设置为2000Pa，调节气氛为空气模式，在电流频率10kHz、输入电压220V、功率75W下放电处理10min，处理结果如图1中的 （b）所示，处理结束后，以超纯水漂洗青光眼引流阀3次，每次1min，漂洗结束后用氮气吹干，获得表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀。
对未处理的青光眼引流阀和表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀进行共焦激光显微镜联合免疫荧光检查，检测结果如图2所示，从其中（b）中明显可以得到青光眼引流阀表面的紫杉醇缓释涂层均匀分布。
利用高效液相色谱法检测青光眼引流阀表面的紫杉醇缓释涂层的药物缓释情况，检测结果如图3所示，分析图3可得，除半小时内有少许药物突释，其后2天内缓慢低浓度释放少量药物，表明紫杉醇主要以共价键结合于青光眼引流阀表面。
对未处理的青光眼引流阀和表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀进行体外细胞学实验，实验结果如图4所示，相比于图4中的（a），图4中的（b）显示表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀可以显著抑制人Tenon囊成纤维细胞的增生。
此外，还对表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀应用于兔眼慢性青光眼中进行了模拟，模拟结果如图5所示，图5显示表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀在滤过术后更易于维持15mmHg左右的眼压。
经过以上分析，可以得出通过应次大气压下辉光放电等离子体接枝技术在青光眼引流阀表面构建抗增生药物缓释涂层，可以直接作用于青光眼引流阀表面的Tenon囊成纤维细胞，并抑制其增生、迁移和细胞外基质的分泌，从而抑制滤过泡瘢痕化。
实施例2
本实施例采用大气压下介质阻挡放电等离子体设备进行大气压下介质阻挡放电等离子体处理，抗增生药物为紫杉醇。
通过等离子体接枝技术在青光眼引流阀表面接枝抗增生药物缓释涂层，具体步骤包括：
步骤1，等离子体预处理：表面干净干燥的青光眼引流阀置于用作载物台的石英玻璃板表面中央区，对青光眼引流阀表面进行第一次大气压下辉光放电等离子体预处理，预处理条件为：以0.4m3/h的流速通氩气1min后，在电流频率10kHz、输入电压35V下放电处理1min。预处理后青光眼引流阀的表面化学活性被激活，将表面化学活性激活的青光眼引流阀用超纯水漂洗3min后浸泡于紫杉醇溶液10h。
步骤2，青光眼引流阀表面接枝抗增生药物缓释涂层的构建：将浸泡在紫杉醇溶液的青光眼引流阀取出，置于石英玻璃板表面中央区，进行第二次大气压下辉光放电等离子体处理，处理条件为：以0.4m3/h的流速通氩气1min后，在电流频率10kHz、输入电压35V下放电处理5 min。处理结束后，以超纯水漂洗青光眼引流阀3次，每次3min，漂洗结束后用氮气吹干，获得表面接枝紫杉醇缓释涂层的青光眼引流阀。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）对青光眼引流阀表面进行第一次等离子体预处理以在青光眼引流阀表面产生羧基和羟基；
（2）将表面化学活性激活的青光眼引流阀清洗后浸泡于抗增生药物缓释溶液中；
（3）所述羧基和羟基与抗增生药物中羟基和羰基在第二次等离子体处理时发生缩合反应，漂洗干燥得到表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀；
对青光眼引流阀表面进行第一次等离子体预处理时以次大气压下介质阻挡放电等离子体处理，将等离子体处理腔气压设置为2000Pa，调节气氛为空气模式，在电流频率10kHz、输入电压220V、功率70W~80W下放电处理40s~60s；
对青光眼引流阀表面进行第二次等离子体处理时以次大气压下辉光放电等离子体处理，将等离子体处理腔气压设置为2000Pa，调节气氛为空气模式，在电流频率10kHz、输入电压220V、功率70w~80W下放电处理5min~10min。
2.如权利要求1所述的表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的制备方法，其特征在于，所述抗增生药物为紫杉醇、雷帕霉素浸或其他常见抗增生药物中的一种，浸泡时间为8h~12h。
3.如权利要求1所述的表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的制备方法，其特征在于，对第二次等离子体处理后的青光眼引流阀表面进行漂洗至少3次，每次漂洗至少3min，然后以氮气吹干，获得表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀。
4.一种表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）对青光眼引流阀表面进行第一次等离子体预处理以在青光眼引流阀表面产生羧基和羟基；
（2）将表面化学活性激活的青光眼引流阀清洗后浸泡于抗增生药物缓释溶液中；
（3）所述羧基和羟基与抗增生药物中羟基和羰基在第二次等离子体处理时发生缩合反应，漂洗干燥得到表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀；
对青光眼引流阀表面进行第一次等离子体预处理时以大气压下介质阻挡放电等离子体处理，以0.3m3/h~0.5m3/h的流速通氩气1min后，在电流频率10kHz、输入电压30V~36V下放电处理40 s ~60s；
对青光眼引流阀表面进行第二次等离子体处理时以大气压下介质阻挡放电等离子体处理，以0.3m3/h~~0.5m3/h的流速通氩气1min后，在电流频率10kHz、输入电压30V~36V下放电处理3 min ~8min。
5.如权利要求4所述的表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的制备方法，其特征在于，所述抗增生药物为紫杉醇、雷帕霉素浸或其他常见抗增生药物中的一种，浸泡时间为8h~12h。
6.如权利要求4所述的表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的制备方法，其特征在于，对第二次等离子体处理后的青光眼引流阀表面进行漂洗至少3次，每次漂洗至少3min，然后以氮气吹干，获得表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀。
7.一种根据权利要求1~6任一项表面接枝抗增生药物缓释涂层的青光眼引流阀的制备方法制备得到的青光眼引流阀。
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