CN115025279B - 预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系及其制备和应用 - Google Patents
预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系及其制备和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115025279B CN115025279B CN202210759702.2A CN202210759702A CN115025279B CN 115025279 B CN115025279 B CN 115025279B CN 202210759702 A CN202210759702 A CN 202210759702A CN 115025279 B CN115025279 B CN 115025279B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- polysaccharide
- phenylboronic acid
- product
- freeze
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
- A61L26/0009—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form containing macromolecular materials
- A61L26/0023—Polysaccharides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
- A61L26/0061—Use of materials characterised by their function or physical properties
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L26/00—Chemical aspects of, or use of materials for, wound dressings or bandages in liquid, gel or powder form
- A61L26/0061—Use of materials characterised by their function or physical properties
- A61L26/0066—Medicaments; Biocides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/20—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials
- A61L2300/216—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing organic materials with other specific functional groups, e.g. aldehydes, ketones, phenols, quaternary phosphonium groups
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
- A61L2300/41—Anti-inflammatory agents, e.g. NSAIDs
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
- A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系及其制备和应用,首先通过酰胺化反应将氨基苯硼酸和天然大分子多糖合成多糖‑苯硼酸并冷冻干燥获得冻干海绵;并且通过酰胺化反应将盐酸多巴胺和天然大分子多糖合成多糖‑多巴胺并冷冻干燥获得冻干海绵;然后将多糖‑苯硼酸和多糖‑多巴胺的冻干海绵混合磨碎,即可获得将预防术后粘连的天然水凝胶粉末产物A;通过酰胺化反应将羧基苯硼酸和壳寡糖合成壳寡糖‑苯硼酸产物B;使用时产物A、B联合使用,本发明所形成的预防术后粘连的水凝胶屏障,具有很好的生物粘附性与抑菌抗炎作用,贴附于组织表面并发挥预防术后粘连作用;具有良好的力学自适应性能与,适用于不同的静态或动态组织。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域,特别涉及一种预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系及其制备和应用。
背景技术
术后粘连是手术或组织损伤后,伴随着愈合过程而发生的器官与周围组织之间的纤维化组织连接,例如,腹壁粘连、子宫粘连、心包粘连等。术后粘连会导致诸多风险,如器官功能障碍(如肠梗阻、心室收缩受限和不孕不育)、慢性疼痛和相关并发症。临床实践中粘连发生率极高,根据组织不同可达22%-100%。临床中治疗粘连的主要手段是粘连松解术,但是由于粘连松解术手术过程中创面暴露明显,医源性出血、穿孔等问题很难避免,粘连复发率仍然很高,术后粘连重建的发生率微创粘连松解率约为40%-79%。因此,防止粘连形成是外科手术中极其重要的环节。
术后粘连的常用的预防手段主要有两种,组织表面清洗或防粘连屏障。组织表面清洗指在手术完成后,使用生理盐水或透明质酸溶液清洗组织表面,以去除组织表面的异物或凝血块。组织表面清洗虽然已被证实具有一定效果,但对于临床治疗标准而言远远不够。防粘连屏障的原理是使用生物材料附着在组织表面,起到与其他组织的物理隔绝作用,从而避免粘连形成。市售的防粘连屏障通常由天然大分子多糖共价交联制成的硬质薄片,在植入体内后会缓慢吸水并形成凝胶状物质。然而,这种硬质薄片无法很好的敷贴与体内复杂的组织表面,同时,其吸水时间较长,一般需要48小时以上才能形成稳定凝胶。最后,现有的防黏连屏障的组织粘附性较差,通常需要组织表面清洁干燥才能实现组织粘附,这对于临床操作带来很多不便。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系及其制备和应用,制备出来的防粘连制剂,因其粉末状特性,可以轻易地喷涂并瞬间粘附于不同形状与结构的组织表面,在上表面喷洒壳寡糖-苯硼酸溶液或壳寡糖溶液后会失去组织粘附性,因而不会将不同组织粘接在一起,从而起到很好的物理屏障的作用;同时,形成的水凝胶屏障具有良好的力学自适应性能,可适应于不同的静态或动态组织的形变与硬度;最后多巴胺中多酚基团的引入使形成的水凝胶屏障具有良好的抑菌抗炎作用,可以在创面处发挥修复作用。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系,该体系包括粘附损伤组织表面的产物A和防止与其他组织粘连的产物B;
其中产物A为多糖-苯硼酸冻干海绵和多糖-多巴胺冻干海绵按质量比2:1-1:2的混合物;
所述的多糖-苯硼酸冻干海绵组分为:天然多糖溶液、3-氨基苯硼酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺;其中天然多糖溶液中的大分子单体与3-氨基苯硼酸中苯硼酸的摩尔比为1:(0.5-2);1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、N-羟基琥珀酰亚胺与苯硼酸等摩尔。
所述的多糖-多巴胺冻干海绵组分为:天然多糖溶液、多巴胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺;其中天然多糖溶液中的大分子单体与多巴胺的摩尔比为1:(0.5-2);1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)、N-羟基琥珀酰亚胺与多巴胺等摩尔;
产物B原料组分为:壳寡糖溶液、4-羧基苯硼酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺;其中壳寡糖溶液中的壳寡糖单体与4-羧基苯硼酸中苯硼酸的摩尔比为1:(0.1-0.5),4-羧基苯硼酸中的苯硼酸与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺等摩尔。
预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系的制备方法,包括以下步骤:
步骤一:向质量分数1%-3%的天然多糖溶液中加入3-氨基苯硼酸,控制多糖溶液中的大分子单体与苯硼酸的摩尔比为1:(0.5-2),并加入与苯硼酸等摩尔的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺,用0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至4-6,在25℃下搅拌反应1-2天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换不少于三次水,透析5-6天后冷冻干燥,可得到不同取代度的多糖-苯硼酸冻干海绵;
步骤二:向质量分数为1%-3%的天然多糖溶液中加入多巴胺,控制多糖溶液中的大分子单体与多巴胺的摩尔比为1:(0.5-2),并加入与多巴胺等摩尔的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺,用0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1-2天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换不少于三次水,透析5-6天后冷冻干燥,可得到不同取代度的多糖-多巴胺冻干海绵;
步骤三:将带有苯硼酸的步骤一产物多糖-苯硼酸冻干海绵和带有邻苯二酚基团的步骤二产物多糖-多巴胺冻干海绵按质量比2:1-1:2混合,然后使用磨粉机打粉,即可得到水凝胶粉末,即产物A;
步骤四:向质量分数1%-10%的壳寡糖溶液中加入4-羧基苯硼酸,控制多糖溶液中的大分子单体与苯硼酸的摩尔比为1:(0.1-0.5),并加入与苯硼酸等摩尔的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺,用0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至4-6,在25℃下搅拌反应1-2天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换不少于三次水,透析5-6天后冷冻干燥,可得到不同取代度的壳寡糖-苯硼酸冻干海绵,即产物B。
所述的大分子单体,其溶质为海藻酸钠、透明质酸,任意选择或组合,溶剂为去离子水。
预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系的应用,包括以下步骤:
1.将产物A直接喷涂在器官表面,喷涂量为1-5mg/cm2,粉末即可吸收组织表面水分快速凝胶并粘附损伤组织表面;
2.将产物B配制成0.5%-5%的水溶液,然后使用该水溶液冲洗组织,即可使组织表面上的产物A粉末凝胶化,同时丧失组织粘附性防止与其他组织粘连。
本发明的优点:
应用接枝苯硼酸的天然多糖和接枝多巴胺的天然多糖的混合粉末,使其在接触湿润的组织表面时即可立即凝胶并粘附于组织表面,克服了现有防黏连屏障在湿润的体内环境中粘附能力差的缺点。同时,双面粘附性的设计使水凝胶屏障的上表面不粘附其他组织,避免了因两面粘附造成的组织接触进而导致粘连发生。动态可逆的硼酸酯键赋予水凝胶良好的力学自适应性能,可用于静态(肝脏)、动态组织(如心脏)的损伤修复;多酚类物质具有很好的抑菌抗炎作用,可以使材料在受损组织表面发挥修复作用。
附图说明
图1是本发明的应用示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更详细的说明。
实施例一
本实施例,产品的组分跟下述制备方法中的加入组分和加入量相同,制备方法包括以下步骤:
步骤一:将1.0g透明质酸在25℃下溶解到100mL水中,配成1%的透明质酸溶液;将2mM,4mM或8mM 3-氨基苯硼酸溶解在10mL二甲基亚砜中并加入透明质酸溶液,再向其中加入等摩尔比的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺。混匀后,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换三次水,透析5天后冷冻干燥,可得到取代度分别为19%,35%和46%的透明质酸-苯硼酸;
步骤二:将1.0g海藻酸钠在25℃下溶解到100mL水中,配成1%的海藻酸钠溶液;将2.5mM,5mM或10mM盐酸多巴胺加入海藻酸钠溶液,再向其中加入等摩尔比的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺。混匀后,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换三次水,透析5天后冷冻干燥,可得到取代度分别为17%,34%和42%的透海藻酸钠-多巴胺;
步骤三:将带有苯硼酸的步骤一产物透明质酸-苯硼酸冻干海绵和带有邻苯二酚基团的步骤二产物海藻酸钠-多巴胺冻干海绵按质量比2:1混合,然后使用磨粉机打粉,即可得到水凝胶粉末,即产物A;
步骤四:将3.0g壳寡糖在25℃下溶解到100mL水中,配成3%的壳寡糖溶液;将2mM,5mM或9mM 4-羧基苯硼酸溶解在10mL二甲基亚砜中并加入壳寡糖溶液,再向其中加入等摩尔比的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺。混匀后,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换三次水,透析5天后冷冻干燥,可得到取代度分别为9%,21%和32%的壳寡糖-苯硼酸,即产物B。
将步骤三得到的产物B溶解在pH=7.0的0.01M酸磷酸盐缓冲溶液中,质量分数为1-5%的壳寡糖-苯硼酸溶液。
对体重200g左右大鼠诱导急性心肌梗死以实现心脏-胸壁粘连的造模,开胸手术并进行机械通气,打开心包,使用6-0缝线进行左前降支结扎术以诱导急性心肌梗死。将步骤三所得产物A粉末均匀喷涂于心脏梗死区表面,形成一定大小的贴敷区域,粉末施用量约2mg/cm2,粉末接触组织表面即可吸水粘附,可证实该种水凝胶屏障具有良好的组织粘附能力。然后在表面喷洒步骤四所得产物B溶液,表面水凝胶立即凝胶且与其他组织不再粘附,可证实该种水凝胶屏障具有良好的单向组织粘附性。关闭胸腔,继续饲养大鼠14天后处死,打开胸腔观察心脏与胸壁之间的粘连情况。对照组(仅造模,未使用水凝胶粉末处理)心脏与胸腔壁粘连情况严重;使用水凝胶粉末处理后无粘连,即可证明水凝胶具有良好的预防组织粘连的能力。本实施例中不通取代度的产物A、B应用性能相近似。
实施例二
本实施例,产品的组分跟下述制备方法中的加入组分和加入量相同,制备方法包括以下步骤:
步骤一:将1.0g海藻酸钠在25℃下溶解到100mL水中,配成1%的海藻酸钠溶液;将2.5mM,5mM或10mM 3-氨基苯硼酸溶解在10mL二甲基亚砜中并加入海藻酸钠溶液,再向其中加入等摩尔比的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺。混匀后,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换三次水,透析5天后冷冻干燥,可得到取代度分别为18%,33%和41%的海藻酸钠-苯硼酸;
步骤二:将1.0g透明质酸在25℃下溶解到100mL水中,配成1%的透明质酸溶液;将2mM,4mM或8mM盐酸多巴胺加入透明质酸溶液,再向其中加入等摩尔比的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺。混匀后,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换三次水,透析5天后冷冻干燥,可得到取代度分别为19%,36%和47%的透明质酸-多巴胺;
步骤三:将带有苯硼酸的步骤一产物海藻酸钠-苯硼酸冻干海绵和带有邻苯二酚基团的步骤二产物透明质酸-多巴胺冻干海绵按质量比1:1混合,然后使用磨粉机打粉,即可得到水凝胶粉末,即产物A;
步骤三:将1.0g壳寡糖在25℃下溶解到100mL水中,配成1%的壳寡糖溶液;将0.8mM,1.5mM或3mM 4-羧基苯硼酸溶解在10mL二甲基亚砜中并加入壳寡糖溶液,再向其中加入等摩尔比的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺。混匀后,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换三次水,透析5天后冷冻干燥,可得到取代度分别为8%,17%和28%的壳寡糖-苯硼酸,即产物B。
将步骤三得到的产物B壳寡糖-苯硼酸溶解在pH=7.0的0.01M酸磷酸盐缓冲溶液中,质量分数为1-5%的壳寡糖-苯硼酸溶液。
对体重200g左右大鼠实施肝脏表面破损以实现肝脏-腹壁粘连的造模,大鼠麻醉后打开腹腔,使用纱布在肝脏表面摩擦至渗血。将步骤三所得产物A粉末均匀喷涂于肝脏表面,形成一定大小的贴敷区域,粉末施用量约3mg/cm2,粉末接触组织表面即可吸水粘附,可证实该种水凝胶屏障具有良好的组织粘附能力。然后在表面喷洒步骤四所得产物B溶液,表面水凝胶立即凝胶且与其他组织不再粘附,可证实该种水凝胶屏障具有良好的单向组织粘附性。关闭腹腔,继续饲养大鼠14天后处死,打开腹腔观察肝脏与腹壁之间的粘连情况。对照组(仅造模,未使用水凝胶粉末处理)肝脏与腹壁粘连情况严重;使用水凝胶粉末处理后无粘连,即可证明水凝胶具有良好的预防组织粘连的能力。本实施例中不通取代度的产物A、B应用性能相近似。
实施例三
本实施例,产品的组分跟下述制备方法中的加入组分和加入量相同,制备方法包括以下步骤:
步骤一:将1.0g海藻酸钠在25℃下溶解到100mL水中,配成1%的海藻酸钠溶液;将3mM,6mM或9mM 3-氨基苯硼酸溶解在10mL二甲基亚砜中并加入海藻酸钠溶液,再向其中加入等摩尔比的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺。混匀后,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换三次水,透析5天后冷冻干燥,可得到取代度分别为21%,35%和40%的海藻酸钠-苯硼酸;
步骤二:将1.0g海藻酸钠在25℃下溶解到100mL水中,配成1%的海藻酸钠溶液;将3mM,6mM或9mM盐酸多巴胺加入海藻酸钠溶液,再向其中加入等摩尔比的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和N-羟基琥珀酰亚胺。混匀后,用1mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换三次水,透析5天后冷冻干燥,可得到取代度分别为19%,36%和40%的海藻酸钠-多巴胺;
步骤三:将带有苯硼酸的步骤一产物海藻酸钠-苯硼酸冻干海绵和带有邻苯二酚基团的步骤二产物海藻酸钠-多巴胺冻干海绵按质量比1:2混合,然后使用磨粉机打粉,即可得到水凝胶粉末,即产物A;
将壳寡糖溶解在pH=7.0的0.01M酸磷酸盐缓冲溶液中,质量分数为1-5%的壳寡糖溶液。
对体重200g左右大鼠实施盲肠表面破损以实现肠-腹壁粘连的造模,大鼠麻醉后打开腹腔,使用纱布在盲肠表面摩擦至渗血。将步骤三所得产物A粉末均匀喷涂于盲肠表面,形成一定大小的贴敷区域,粉末施用量约3mg/cm2,粉末接触组织表面即可吸水粘附,可证实该种水凝胶屏障具有良好的组织粘附能力。然后在表面喷洒步骤三所得3%壳寡糖溶液,表面水凝胶立即凝胶且与其他组织不再粘附,可证实该种水凝胶屏障具有良好的单向组织粘附性。关闭腹腔,继续饲养大鼠14天后处死,打开腹腔观察盲肠与腹壁之间的粘连情况。对照组(仅造模,未使用水凝胶粉末处理)盲肠与腹壁粘连情况严重;使用水凝胶粉末处理后无粘连,即可证明水凝胶具有良好的预防组织粘连的能力。本实施例中不通取代度的产物A、B应用性能相近似。
本发明的原理:
该发明的水凝胶体系涉及两项产物,对于产物A:首先通过酰胺化反应将氨基苯硼酸和天然多糖(透明质酸、海藻酸钠等)合成多糖-苯硼酸,冷冻干燥;并且通过酰胺化反应将多巴胺和上述天然多糖合成多糖-多巴胺,冷冻干燥;然后将多糖-苯硼酸和多糖-多巴胺的冻干海绵按一定比例混合用磨粉机粉碎成均匀的粉末;对于产物B:通过酰胺化反应将羧基苯硼酸和壳寡糖合成壳寡糖-苯硼酸,并配制成壳寡糖-苯硼酸溶液,或直接配置一定浓度的壳寡糖溶液;使用时将产物A喷涂在器官表面,粉末即可吸收组织表面水分快速凝胶并粘附于组织表面,然后使用产物B冲洗,即可使上表面的粉末凝胶化,同时丧失组织粘附性(如图1)。
通过利用苯硼酸和邻苯多酚类物质生成的快速动态化学键交联制备具遇水快速凝胶的天然水凝胶粉末。苯硼酸和邻苯多酚类物质形成的硼酸酯键,具有动态可逆的反应特征,即键的断裂和新键生成存在动态平衡。由于硼酸酯键的解离速率(10-1-101秒)相对于其他的动态共价键(如酰腙键)较快,其形成的水凝胶具有超快凝胶的特点。另一方面,富含羧基官能团的粉末制剂可以快速吸收组织表面的水分,同时利用这些水分形成凝胶,克服了湿润的体内环境中组织表面水分对粘附的影响。多酚基团已被证明具有良好的生物粘附性,可帮助有效水凝胶有效粘合在组织表面,所形成的的凝胶在组织表面的粘附强度可达60kPa以上。在上表面喷洒带有阳离子的壳寡糖溶液或壳寡糖苯硼酸溶液,可以使在交联上表面凝胶的同时,使上表面阳离子化,从而丧失组织粘附性,实现水凝胶屏障的双面粘附。同时,动态的硼酸酯键赋予了水凝胶优异的力学自适应性,可以使其应用于不同的静态或动态组织。此外,多酚类物质等也被证明具有良好的抗炎促伤口愈合等功能,在本发明中的水凝胶体系里掺入的天然的多酚类物质,可以通过硼酸酯键结合在材料体系中,并通过硼酸酯键的动态解离释放,起到药物缓释的作用。最后,本发明采用具有良好生物相容性的天然多糖材料作为水凝胶骨架,合成过程简单绿色,反应条件温和,所形成的的水凝胶在体内可以完全降解,在药物缓释,细胞释放,组织修复等生物医学领域均具有良好的应用前景。
Claims (6)
1.预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系,其特征在于,该体系包括粘附损伤组织表面的产物A和防止与其他组织粘连的产物B;
其中产物A为多糖-苯硼酸冻干海绵和多糖-多巴胺冻干海绵按质量比2:1-1:2的混合物;
所述的多糖-苯硼酸冻干海绵组分为:天然多糖溶液、3-氨基苯硼酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺;
所述的多糖-多巴胺冻干海绵组分为:天然多糖溶液、多巴胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺;
产物B原料组分为:壳寡糖溶液、4-羧基苯硼酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺;
产物A直接喷涂在器官表面,喷涂量为1-5mg/cm2,粉末即可吸收组织表面水分快速凝胶并粘附损伤组织表面;
产物B配制成0.5%-5%的水溶液,然后使用该水溶液冲洗组织,即可使组织表面上的产物A粉末凝胶化,同时丧失组织粘附性防止与其他组织粘连。
2.根据权利要求1所述的预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系,其特征在于,天然多糖溶液中的大分子单体与3-氨基苯硼酸中苯硼酸的摩尔比为1:(0.5-2);1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺与苯硼酸等摩尔。
3.根据权利要求1所述的预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系,其特征在于,天然多糖溶液中的大分子单体与多巴胺的摩尔比为1:(0.5-2);1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺与多巴胺等摩尔。
4.根据权利要求1所述的预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系,其特征在于,壳寡糖溶液中的壳寡糖单体与4-羧基苯硼酸中苯硼酸的摩尔比为1:(0.1-0.5),4-羧基苯硼酸中的苯硼酸与1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺等摩尔。
5.用于预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:向质量分数1%-3%的天然多糖溶液中加入3-氨基苯硼酸,控制多糖溶液中的大分子单体与苯硼酸的摩尔比为1:(0.5-2),并加入与苯硼酸等摩尔的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,用0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至4-6,在25℃下搅拌反应1-2天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换不少于三次水,透析5-6天后冷冻干燥,可得到不同取代度的多糖-苯硼酸冻干海绵;
步骤二:向质量分数为1%-3%的天然多糖溶液中加入多巴胺,控制多糖溶液中的大分子单体与多巴胺的摩尔比为1:(0.5-2),并加入与多巴胺等摩尔的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,用0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至5,在25℃下搅拌反应1-2天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换不少于三次水,透析5-6天后冷冻干燥,可得到不同取代度的多糖-多巴胺冻干海绵;
步骤三:将带有苯硼酸的步骤一产物多糖-苯硼酸冻干海绵和带有邻苯二酚基团的步骤二产物多糖-多巴胺冻干海绵按质量比2:1-1:2混合,然后使用磨粉机打粉,即可得到水凝胶粉末,即产物A;产物A直接喷涂在器官表面,喷涂量为1-5mg/cm2,粉末即可吸收组织表面水分快速凝胶并粘附损伤组织表面;
步骤四:向质量分数1%-10%的壳寡糖溶液中加入4-羧基苯硼酸,控制多糖溶液中的大分子单体与苯硼酸的摩尔比为1:(0.1-0.5),并加入与苯硼酸等摩尔的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺,用0.5-1.5mol/L的氢氧化钠溶液调节溶液pH至4-6,在25℃下搅拌反应1-2天后,再用透析袋将该溶液在去离子水中透析,一天换不少于三次水,透析5-6天后冷冻干燥,可得到不同取代度的壳寡糖-苯硼酸冻干海绵,即产物B;产物B配制成0.5%-5%的水溶液,然后使用该水溶液冲洗组织,即可使组织表面上的产物A粉末凝胶化,同时丧失组织粘附性防止与其他组织粘连。
6.根据权利要求5所述的用于预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系的制备方法,其特征在于,所述的大分子单体,其溶质为海藻酸钠、透明质酸,任意选择或组合,溶剂为去离子水。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210759702.2A CN115025279B (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系及其制备和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210759702.2A CN115025279B (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系及其制备和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115025279A CN115025279A (zh) | 2022-09-09 |
CN115025279B true CN115025279B (zh) | 2023-03-28 |
Family
ID=83127999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210759702.2A Active CN115025279B (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系及其制备和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115025279B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116459401A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-07-21 | 浙江大学 | 一种抗炎、抗菌及ros响应性天然多酚偶联聚磷腈基防腱周粘连水凝胶及其制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111214696A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-06-02 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 一种可喷涂使用的防粘连材料和防粘连组织密封胶及其制备方法 |
CN113893386A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-07 | 四川大学华西医院 | 一种喷涂干粉凝胶敷料及其制备方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070086958A1 (en) * | 2005-10-14 | 2007-04-19 | Medafor, Incorporated | Formation of medically useful gels comprising microporous particles and methods of use |
CN105078890B (zh) * | 2015-08-18 | 2018-07-06 | 江南大学 | 一种可释放胰岛素的多层生物基囊泡的制备方法 |
CN111303459B (zh) * | 2020-01-20 | 2021-02-12 | 华南理工大学 | 一种透明质酸基双交联水凝胶的制备方法 |
CN113332236A (zh) * | 2020-03-03 | 2021-09-03 | 杭州协合医疗用品有限公司 | 一种外科手术用羧甲基壳聚糖防粘连冲洗液的制备方法 |
AU2021285756A1 (en) * | 2020-06-04 | 2023-02-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Adhesive material with triggerable on-demand detachment |
CN113754793B (zh) * | 2020-06-05 | 2023-12-15 | 中国医学科学院药物研究所 | 一种苯硼酸枝接的壳寡糖衍生物及其制备方法和应用 |
CN113248732B (zh) * | 2021-04-29 | 2022-01-11 | 西安交通大学 | 可注射自适应天然水凝胶粘合剂的制备方法 |
CN113952500B (zh) * | 2021-09-28 | 2022-09-20 | 华南理工大学 | 一种单面粘附的组织粘合贴片及其制备方法 |
CN114558164A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-31 | 大连理工大学 | 一种基于明胶颗粒的可注射、止血粘合水凝胶的制备方法及其应用 |
-
2022
- 2022-06-30 CN CN202210759702.2A patent/CN115025279B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111214696A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-06-02 | 广州迈普再生医学科技股份有限公司 | 一种可喷涂使用的防粘连材料和防粘连组织密封胶及其制备方法 |
CN113893386A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-07 | 四川大学华西医院 | 一种喷涂干粉凝胶敷料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115025279A (zh) | 2022-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10159742B2 (en) | Hydrogel compositions | |
US8809521B2 (en) | Delayed self-gelling alginate systems and uses thereof | |
EP1207828B1 (en) | Hyaluronic acid anti-adhesion barrier | |
US20070254016A1 (en) | Biodegradable foam | |
JP6962919B2 (ja) | 溶解可能な鼻洞スポンジ | |
US20230348699A1 (en) | Hydrophobically modified chitosan compositions | |
BR112013012772B1 (pt) | Preparação e/ou formulação de proteínas reticuladas com polissacarídeos | |
CN103189035A (zh) | 可变吸收性防沾粘海藻酸盐阻隔材料 | |
KR101678402B1 (ko) | 창상치료용 알긴산 하이드로젤 및 그 제조방법 | |
KR20180075601A (ko) | 복합 생체 접착성 실란트 | |
WO2008157285A1 (en) | Biopolymer based implantable degradable devices | |
US20130252921A1 (en) | Adhesion barrier containing hyaluronic acids and l-arginine | |
KR100416104B1 (ko) | 수용성 알긴산염과 카르복시메틸 셀룰로오스를 주성분으로하는 유착방지제 및 그의 제조방법 | |
CN115025279B (zh) | 预防术后粘连的可喷涂天然水凝胶体系及其制备和应用 | |
CN102580138A (zh) | 一种用于止血的多糖复合膜及其制备方法 | |
CN107519541B (zh) | 一种预防腹腔术后粘连的水凝胶及其制备方法和应用 | |
KR20020011955A (ko) | 유착방지제 | |
JP2003019194A (ja) | ヒアルロン酸とカルボキシメチルセルロースからなる共架橋ゲル組成物 | |
US20190038798A1 (en) | Natural polymer based tissue adhesive with healing promoting properties | |
JPH03165775A (ja) | サクシニルキトサンより構成された医用材料 | |
Luo et al. | In situ generation of bioadhesives using dry tannic silk particles: a wet-adhesion strategy relying on removal of hydraulic layer over wet tissues for wound care | |
CN116284492A (zh) | 多糖基高分子交联剂、多糖基生物材料及制备方法与应用 | |
Cai et al. | Natural Polymers-Based Hydrogel Dressings for Wound Healing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |