CN113509588A - 中药黄精多糖手术缝线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种中药黄精多糖手术缝线。本发明创新性地在手术缝线中加入黄精多糖，使该手术缝线不仅具有传统缝线的性能，还具有抗菌抗炎作用。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种中药黄精多糖手术缝线。
背景技术
黄精Polygonatum sibiricum Red.为百合科（Liliaceae）黄精属（Polygonatum Mill.）多年生草本植物的干燥根状茎。现代药理学研究证明，黄精多糖（PSP）具有很好的抗肿瘤、抗氧化、抑菌抗炎等重要作用，在化学增敏、放射增敏、创伤愈合等生物医学应用方面具有巨大的潜力。
随着生物医学技术的发展，复合型药物载体成为创伤修复领域研究的热点。电纺纳米纤维是最有效、最实用的伤口敷料，可与丝素蛋白、壳聚糖或胶原蛋白等制备成复合载体，使药物可调节持续释放，促进伤口愈合。缝线是伤口包扎材料中最重要的医疗器械之一，而市面上的尼龙线、动物肌腱线等手术缝合线存在不利于缝合操作、拆线需要二次手术及缝线本身易被感染等不足[10-14]。天然多糖具有良好的生物相容性和水溶性、生物可降解、且来源广泛,在药物控释载体中有广泛的应用，是一种有希望的缝线材料药物。然而，目前还没有中药多糖手术缝合线用于创面愈合的研究。
发明内容
本发明旨在克服现有缝线制备技术存在的不足，而提供一种中药黄精多糖手术缝线。
本发明所采取的技术方案如下：中药黄精多糖手术缝线，其包含黄精多糖。
优选的，其由包含黄精多糖的静电纺丝溶液通过静电纺丝制备得到。
优选的，所述包含黄精多糖的静电纺丝溶液由聚己内酯（PCL）溶液与黄精多糖（PSP）水溶液混合得到。
优选的，所述黄精多糖在包含黄精多糖的静电纺丝溶液中的浓度为11.88-19.8mg/ml。
优选的，所述黄精多糖在包含黄精多糖的静电纺丝溶液中的浓度为15.84-16.84mg/ml。
如上述的中药黄精多糖手术缝线的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）配制包含黄精多糖的静电纺丝溶液；
（2）将包含黄精多糖的静电纺丝溶液放入静电纺丝机中，开启静电纺丝机，在接收器上收集中药黄精多糖手术缝线。
优选的，步骤（2）中，溶液流速为0. 8 µm/s -3.2 µm/s。
优选的，步骤（2）中，溶液流速为1.6 µm/s。
优选的，步骤（2）中，电压为11 kV-15 kV。
优选的，步骤（2）中，电压为13 kV。
本发明的有益效果如下：本发明创新性地在手术缝线中加入黄精多糖，使手术缝线具有抗菌抗炎作用。
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作简单地介绍，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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为不同浓度的黄精多糖纳米纤维的SEM图像，（a）-（f）分别为P1-P6的SEM图像；
图2为PCL颗粒、PCL缝线、黄精多糖、黄精多糖与PCL缝合线的红外光谱图；
图3为黄精多糖粉末、PCL缝线、黄精多糖与PCL缝合线的XRD图；
图4中，(a) 检测含有不同黄精多糖含量的PCL与黄精多糖手术缝合线的接触角；(b) 不同黄精多糖含量的PCL与黄精多糖手术缝合线的接触角统计图；
图5中，(a) 不同黄精多糖含量的PCL与黄精多糖手术缝合线的力学性能测试；(b)不同黄精多糖的PCL与黄精多糖手术缝合线的力学性能测试统计图；
图6中，(a)不同PSP含量缝线在不同溶液体系中释放的实验过程拍照结果；(b) 不同PSP含量缝线在pH 为7的PBS溶液中黄精多糖释放曲线；(c) 不同PSP含量缝线在pH为7的H2O2溶液黄精多糖释放曲线；(d) 不同PSP含量缝线在pH为6的PBS溶液中降解图；(e) 不同PSP含量缝线在pH为7的PBS溶液中降解图；(f) 不同PSP含量缝线在pH为6的H2O2溶液中降解图；(g) 不同PSP含量缝线在pH为7的H2O2溶液中降解图；
图7中，(a)、(b)分别为不同浓度黄精多糖手术缝线的抗菌实验测试及其统计图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作详细描述。
以下实施例中所使用的试剂来源如下：黄精多糖（纯度为95 % wt）购自上海胡氏实验设备有限公司；六氟异丙醇（1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propanol，HFIP, 99.5 %）购自上海阿拉丁公司；聚己内酯(PCL)购自美国Sigma-Aldrich公司；小鼠成纤维细胞（NIH3T3）购自美国模式培养物集存库（ATCC）。
实施例1：
（1）制备10 % PCL溶液和13.6 % 黄精多糖水溶液，6.4 ml的PCL溶液与0.6 ml的黄精多糖水溶液混合得到7 ml的混合溶液，混合溶液中黄精多糖的浓度为11.88 mg/ml；
（2）用注射器取约10 ml的混合溶液，放入静电纺丝机中，注射器金属针头为20 G，针尖和收集器之间的距离为15 cm，溶液流速为1.6 µm/s，电压为13 kV。在静电纺丝过程中，溶剂蒸发，只留下纳米纤维附着在接收器上形成纳米纤维纺线。
通过喷丝板的溶液流速是一个重要的因素，因为它影响了材料的传输量和射流速度。如表 1所示，本实施例测试了0.8 µm/s、1.6 µm/s、3.2 µm/s的溶液流速，发现1.6 µm/s的流速可使聚合物溶液稳定通过喷丝头，得到均匀程度最好的缝纫线。除了溶液流速外，电压也会影响材料的射流速度。通过比较使用11 kV、13 kV和15 kV的电压，发现当纺丝电压为13 kV时，射流稳定，所得缝线机械性能较好，可以纺制出形态优质、均匀程度良好的纤维缝纫线，所得纤维线标记为P4。
实施例2：
（1）制备10 % PCL溶液和13.87 %黄精多糖水溶液，6.2 ml的PCL溶液与0.8 ml的黄精多糖水溶液混合得到7 ml的混合溶液，混合溶液中黄精多糖的浓度为15.84 mg/ml；
（2）用注射器取约10 ml的混合溶液，放入静电纺丝机中，注射器金属针头为20 G，针尖和收集器之间的距离为15 cm，溶液流速为1.6 µm/s，电压为13 kV。在静电纺丝过程中，溶剂蒸发，只留下纳米纤维附着在接收器上形成纳米纤维纺线，标记为P5。
实施例3：
（1）制备10 % PCL溶液和13.87 % 黄精多糖水溶液，6.0 ml的PCL溶液与1.0 ml的黄精多糖水溶液混合得到7 ml的混合溶液，混合溶液中黄精多糖的浓度为19.81mg/ml；
（2）用注射器取约10 ml的混合溶液，放入静电纺丝机中，注射器金属针头为20 G，针尖和收集器之间的距离为15 cm，溶液流速为1.6 µm/s，电压为13 kV。在静电纺丝过程中，溶剂蒸发，只留下纳米纤维附着在接收器上形成纳米纤维纺线，标记为P6。
对比例1：
（1）制备10 % PCL溶液和13.87 % 黄精多糖水溶液，6.8 ml的PCL溶液与0.2 ml的黄精多糖水溶液混合得到7 ml的混合溶液，混合溶液中黄精多糖的浓度为3.96 mg/ml；
（2）用注射器取约10 ml的混合溶液，放入静电纺丝机中，注射器金属针头为20 G，针尖和收集器之间的距离为15 cm，溶液流速为1.6 µm/s，电压为13 kV。在静电纺丝过程中，溶剂蒸发，只留下纳米纤维附着在接收器上形成纳米纤维纺线，标记为P2。
对比例2：
（1）制备10 % PCL溶液和13.87 % 黄精多糖水溶液，6.6 ml的PCL溶液与0.4 ml的黄精多糖水溶液混合得到7 ml的混合溶液，混合溶液中黄精多糖的浓度为7.92 mg/ml；
（2）用注射器取约10 ml的混合溶液，放入静电纺丝机中，注射器金属针头为20 G，针尖和收集器之间的距离为15 cm，溶液流速为1.6 µm/s，电压为13 kV。在静电纺丝过程中，溶剂蒸发，只留下纳米纤维附着在接收器上形成纳米纤维纺线，标记为P3。
对比例3：
用注射器取约10 ml的10 % PCL溶液，放入静电纺丝机中，注射器金属针头为20G，针尖和收集器之间的距离为15 cm，溶液流速为1.6 µm/s，电压为13 kV。在静电纺丝过程中，溶剂蒸发，只留下纳米纤维附着在接收器上形成纳米纤维纺线，标记为P1。
试验例1：通过扫描电子显微镜观察缝线的表面微观结构，发现PCL聚合物溶液和PCL -PSP溶液均可以生成平滑而均匀的纳米纤维束，组合呈线状，且表面排列整齐，密集均匀，相较于纯PCL纺丝，证明黄精多糖的加入对缝纫线的表面结构并无影响，见图1。
试验例2：通过拉伸试验来检测载药之后缝纫线机械性能的改变情况。经统计，在误差允许的范围内，PCL组与PCL-PSP组缝线的机械性能无显著性差异（Ｐ＞0.05）。该实验证明黄精多糖可以改变线的机械性能强度和最大拉伸应力，且与加入的黄精多糖的浓度有关，如图5a-b所示，实施例2（加入15.84 mg/ml的黄精多糖手术缝线）的机械强度最大，使其拥有载药缓释性能的同时，仍然具有一定的韧性。
试验例3：通过测量薄膜材料接触角可以评价不同参数下缝纫线的性能。接触角越小，亲水性越强；反之，接触角越大，疏水性越强。结果随着黄精多糖含量的增加，其亲水性也随之加强，如图4a。
试验例4：通过检测PSP浓度探讨PCL-PSP缝线在不同酸度和介质下的药物释放降解性能。相同酸度不同介质（PBS和H2O2）实验表明，PSP在H2O2介质中释放速度和降解速度都显著优于PBS介质，这可能与H2O2亲水性强有关。相同介质不同酸度（pH6和pH7）实验表明（图6b至6g），PSP在pH6和pH7酸度下的降解并没有显著性差异，这可能与缝线稳定性有关。不同PSP浓度手术缝线实验表明，随着黄精多糖浓度增高，PSP释放速度和降解速度增强，其中PSP浓度为19.80 mg/ml的缝线释放降解性能最好，其次是浓度为15.84 mg/ml的PCL-PSP缝线。
试验例5：通过不同浓度的PCL-PSP组缝线评价手术缝线的抗菌性，发现含有对比例1-3的抑菌效果不明显，可以判断加入0-0.4ml黄精多糖（0-7.92 mg/ml）的缝线抑菌效果不明显，菌落数高于400个，实施例1-3（黄精多糖浓度为11.88-19.8 mg/ml）的抑菌效果具有显著性差异，如图7a和7b。因此，加入的黄精多糖不低于11.88 mg/ml时，缝线复合材料具有一定的抗菌性。
综上所述，本发明成功制备出PCL-PSP的手术缝线复合材料，通过拉伸实验、抗菌性实验等综合比较，优选加入PSP浓度为15.84-19.8 mg/ml的PCL-PSP的手术缝线复合材料。PSP之间的化学键和PSP与PCL形成的化学键增加了缝线的渗透性，具有抗菌效果，同时可以减少对组织的二次损伤，有效促进细胞与纳米支架的粘附，从而提高细胞的生长能力，抑制炎症的发生。因此，PCL-PSP手术缝线复合材料具有一定的创新性和先进性，在临床应用等领域具有很大的潜力。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.中药黄精多糖手术缝线，其特征在于：其包含黄精多糖。
2.根据权利要求1所述的中药黄精多糖手术缝线，其特征在于：其由包含黄精多糖的静电纺丝溶液通过静电纺丝制备得到。
3.根据权利要求2所述的中药黄精多糖手术缝线，其特征在于：所述包含黄精多糖的静电纺丝溶液为PCL溶液与黄精多糖水溶液混合得到。
4. 根据权利要求3所述的中药黄精多糖手术缝线，其特征在于：所述黄精多糖在包含黄精多糖的静电纺丝溶液中的浓度为11.88-19.8 mg/ml。
5. 根据权利要求4所述的中药黄精多糖手术缝线，其特征在于：所述黄精多糖在包含黄精多糖的静电纺丝溶液中的浓度为15.84-16.84 mg/ml。
6.如权利要求2-5任一项所述的中药黄精多糖手术缝线的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）配制包含黄精多糖的静电纺丝溶液；
（2）将包含黄精多糖的静电纺丝溶液放入静电纺丝机中，开启静电纺丝机，在接收器上收集中药黄精多糖手术缝线。
7. 根据权利要求6所述的中药黄精多糖手术缝线，其特征在于：步骤（2）中，溶液流速为0. 8 µm/s -3.2 µm/s。
8. 根据权利要求7所述的中药黄精多糖手术缝线，其特征在于：步骤（2）中，溶液流速为1.6 µm/s。
9. 根据权利要求6所述的中药黄精多糖手术缝线，其特征在于：步骤（2）中，电压为11kV-15 kV。
10. 根据权利要求9所述的中药黄精多糖手术缝线，其特征在于：步骤（2）中，电压为13kV。
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2021
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