CN115212358B

CN115212358B - 一种用于眼科治疗的引流管新材料及其制备方法

Info

Publication number: CN115212358B
Application number: CN202210679587.8A
Authority: CN
Inventors: 刘艳丽; 林永亮; 范文婷; 胡楚龙; 何海娜; 吴有陵; 罗锦荣
Original assignee: Geneway Chengdu Biotechnology Co ltd
Current assignee: Geneway Chengdu Biotechnology Co ltd
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2023-09-22
Anticipated expiration: 2042-06-16
Also published as: CN115212358A

Abstract

本发明公开了一种用于眼科治疗的引流管新材料及其制备方法，属于生物医用材料技术领域。本发明所述用于眼科治疗的引流管新材料主要成分为氟化物抗黏连涂层修饰的人体羊膜或明胶凝胶。其制备方法主要包括(1)将人体羊膜或明胶凝胶浸泡在醛基氟化物中；(2)将步骤(1)处理后的人体羊膜或明胶凝胶用生理盐水或PBS清洗；(3)低温储存备用。本发明所述用于眼科治疗的引流管新材料兼具人体羊膜的低免疫原性和氟化物的抗黏附性能；人体羊膜或明胶上的氨基与醛基氟化物上醛基发生脱水缩合生成缩醛胺，反应条件容易实现且反应效率高，两者之间结合稳定。本发明制备的新材料在眼科治疗领域具有广阔的应用前景。

Description

一种用于眼科治疗的引流管新材料及其制备方法

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，特别是涉及一种用于眼科治疗的引流管新材料及其制备方法。

背景技术

青光眼是眼科疾病中是一种发病迅速、危害性大、随时导致失明的常见疑难疾病。特征就是眼内压间断或持续性升高的水平超过眼球所能耐受的程度而给眼球各部分组织和视功能带来损害，导致视神经萎缩、视野缩小、视力减退。

青光眼治疗包括药物、激光、手术等手段，其中，手术越来越成为首选治疗措施。青光眼的经典术式是小梁切除术，这是一种外滤过手术，需要人为制造并维持一个房水流出通道，以降低眼压。目前应用较为广泛的微创手术材料器械包括美国艾尔健（Allergan）XEN® 青光眼治疗系统。XEN®青光眼治疗系统由XEN®凝胶支架和注射器组成，其中，XEN®凝胶支架是一种从明胶中提取的胶原制备而成的柔性分流器，长约6毫米，宽仅一根头发丝。XEN®凝胶支架由眼科医生采用XEN注射器通过微创手术植入眼结膜下腔。一旦植入，XEN®凝胶支架能够有效促进液体由前房流出进入结膜下非解剖组织，降低眼内压，同时可防止与当前结膜下手术相关的张力减退。XEN®凝胶支架由戊二醛交联猪明胶制成，存在异种排斥以及与体内组织黏连问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种用于眼科治疗的引流管新材料及其制备方法，其材料主要成分为氟化物抗黏连涂层修饰的人体羊膜或明胶凝胶。

本发明包含以下技术方案：

一种用于眼科治疗的引流管新材料，包括基底层和氟化物抗黏附涂层，所述基底层由人体羊膜或明胶凝胶制成，所述氟化物抗黏附涂层由醛基氟化物制成，所述醛基氟化物与羊膜或明胶凝胶之间形成共价结合。

本发明所述的人体羊膜是人体胎盘的最内层，厚约0.01-0.2mm，含有上皮细胞，无血管、神经及淋巴，组织主要成份为胶原蛋白，作为人源生物医用材料，属于同种移植，具有天然的低免疫原性。

作为可选方式，在本发明所述的用于眼科治疗的引流管新材料中，所述基底层由戊二醛交联的明胶凝胶制成。

作为可选方式，在本发明所述的用于眼科治疗的引流管新材料中，所述醛基氟化物中的醛基与羊膜或明胶凝胶中的氨基发生脱水缩合生成缩醛胺，从而使所述氟化物抗黏附涂层与所述基底层稳定结合。人体羊膜或明胶上的氨基与醛基氟化物上醛基发生脱水缩合生成缩醛胺，反应条件容易实现且反应效率高，两者之间结合稳定。

作为可选方式，在本发明所述的用于眼科治疗的引流管新材料中，所述醛基氟化物是含有一个及以上醛基且同时含有三个及以上氟原子的化合物，其化学结构式为：

(CHO)_nC_mH_kF_i，

其中n、m、k、i分别代表化合物中CHO基团个数以及C、H、F的原子个数，n≥1，1≤m≤10，i≥3。

进一步的，所述醛基氟化物为3,3,4,4,5,5,5-七氟戊醛、3-三氟甲基苯甲醛中的至少一种。

醛基可以与羊膜或明胶凝胶上的氨基发生脱水缩合生成缩醛胺的反应，三个及以上氟原子的化合物，具有表面能极低，抗污等特性，能够在基底材料上形成稳定的、分子平滑的疏水或超疏水的表面抗黏附涂层，来防止周围组织中的蛋白质、血小板及其他生物分子与底层基质的粘附，可以创造出对水，血液等各种液体都具有良好排斥作用的光滑表面，从而赋予材料抗黏连性能。

作为可选方式，在本发明所述的用于眼科治疗的引流管新材料中，所述氟化物抗黏附涂层结合于所述基底层的内外两侧。

作为可选方式，在本发明所述的用于眼科治疗的引流管新材料中，所述引流管新材料卷成管材。

本发明还提供了一种用于眼科治疗的引流管新材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将人体羊膜或明胶凝胶浸泡在醛基氟化物中；

（2）将步骤（1）处理后的人体羊膜或明胶凝胶用生理盐水或PBS清洗；

（3）低温储存备用。

作为可选方式，在上述制备方法中，所述步骤（1）具体为将人体羊膜或明胶凝胶浸泡在质量浓度5%的3,3,4,4,5,5,5-七氟戊醛、3-三氟甲基苯甲醛溶液中，在4℃下反应2小时。

作为可选方式，在上述制备方法中，将所述人体羊膜或明胶凝胶用裁刀切成规则的片材。

作为可选方式，在上述制备方法中，还包括以下步骤：将所述人体羊膜或明胶凝胶卷成管材后用生物胶水固定。

作为可选方式，在上述制备方法中，所述用生物胶水固定步骤具体为：将管状材料浸泡于质量浓度为5-30%明胶水溶液中，之后浸泡于2-(7-氮杂苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸盐溶液或戊二醛溶液中完成交联，达到固定管材形状的目的。

作为可选方式，在上述制备方法中，所述低温储存备用是指在0-8℃温度范围下保存备用。

作为可选方式，在上述制备方法中，包括的具体步骤如下：

（1）将人体羊膜或明胶凝胶浸泡在醛基氟化物中；

（2）将步骤（1）的人体羊膜或明胶凝胶管材用生理盐水或PBS清洗；

（3）将步骤（2）的人体羊膜用裁刀切成规则的片材并卷成管材后用生物胶水固定；

（4）低温储存备用。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

本发明的有益效果：

1）本材料兼具人体羊膜的低免疫原性和氟化物的抗黏附性能；

2）人体羊膜或明胶上的氨基与醛基氟化物上醛基发生脱水缩合生成缩醛胺，反应条件容易实现且反应效率高，两者之间结合稳定；

3）本发明制备的新材料在眼科治疗领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明所述用于眼科治疗的引流管新材料的制备流程图；

图2为本发明所述用于眼科治疗的引流管新材料的制备原理示意图；

图3为本发明所述用于眼科治疗的引流管新材料的免疫原性测试结果；

图4为本发明所述用于眼科治疗的引流管新材料的抗黏连性能测试-白蛋白黏附测试结果。图中，A 为对照材料组1-戊二醛交联明胶，B 为实验组材料2-优选实施例中制备的羊膜新材料，C为实验组材料3-优选实施例明胶新材料。

具体实施方式

以下通过实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应当将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明的精神和原则之内做的任何修改，以及根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的等同替换或者改进，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

一种用于眼科治疗的引流管新材料及其制备方法，其步骤如下：

（1）准备好清洗干净的人体羊膜；

（2）将人体羊膜浸泡在醛基氟化物中，具体是将人体羊膜浸泡在质量浓度5%的3-三氟甲基苯甲醛的溶液中，在4℃下反应2小时；

（3）将步骤（2）材料用生理盐水或PBS清洗；

（4）将步骤（3）的材料用裁刀切成规则的片材或卷成管材并用生物胶水固定，具体是将管状材料浸泡于质量浓度为5%明胶水溶液中，之后浸泡于摩尔浓度为10mM的2-(7-氮杂苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸盐溶液中在4℃下反应2小时完成交联，达到固定管材形状的目的；

（5）4℃下储存备用。

实施例2：

（1）准备好戊二醛交联的明胶凝胶；

（2）将人戊二醛交联的明胶凝胶浸泡在醛基氟化物中，具体为是将戊二醛交联的明胶凝胶浸泡在质量浓度5%的3,3,4,4,5,5,5-七氟戊醛的溶液中，在4℃下反应2小时；

（3）将步骤（2）材料用生理盐水或PBS清洗；

（5）4℃下储存备用。

实施例3：

（1）准备好戊二醛交联的明胶凝胶管材；

（3）将步骤（2）材料用生理盐水或PBS清洗；

（4）4℃下储存备用。

实施例4：

（1）准备好清洗干净的人体羊膜；

（2）将人体羊膜浸泡在醛基氟化物中，具体是将人体羊膜浸泡在质量浓度5%的3,3,4,4,5,5,5-七氟戊醛的溶液中，在4℃下反应2小时；

（3）将步骤（2）材料用生理盐水或PBS清洗；

（4）将步骤（3）的材料用裁刀切成规则的片材或卷成管材并用生物胶水固定，具体是将管状材料浸泡于质量浓度为30%明胶水溶液中，之后浸泡于摩尔浓度为10mM的2-(7-氮杂苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸盐溶液中在4℃下反应2小时完成交联，达到固定管材形状的目的；

（5）4℃下储存备用。

实施例5：

（1）准备好清洗干净的人体羊膜；

（3）将步骤（2）材料用生理盐水或PBS清洗；

（4）将步骤（3）的材料用裁刀切成规则的片材或卷成管材并用生物胶水固定，具体是将管状材料浸泡于质量浓度为30%明胶水溶液中，之后浸泡于体积浓度为0.5%戊二醛水溶液中在4℃下反应2小时完成交联，达到固定管材形状的目的；

（5）4℃下储存备用。

以下针对上述实施例，结合试验数据、附图资料进行分析：

测试例1：免疫原性测试

本测试一共含三组材料：对照组材料1-戊二醛交联明胶，实验组材料2-优选实施例羊膜新材料，实验组材料3-优选实施例明胶新材料。

对照材料组1-戊二醛交联明胶的制备方法为：配制质量浓度40%的猪源明胶水溶液，加入体积浓度2%的戊二醛，得到戊二醛交联明胶材料。

材料的免疫原性通过免疫球蛋白M（Immunoglobulin M, IgM）及免疫球蛋白G（Immunoglobulin G，IgG）结合试验进行表征。收集健康人群血液，采用抗人源IgM/IgG抗体对材料进行孵育和荧光标记，通过特异性结合荧光强度表征材料免疫原性。

实验结果表明（图3），实验组材料2-优选实施例羊膜新材料以及实验组材料3-优选实施例明胶新材料具有低的人源IgM/IgG特异性结合荧光强度，即低的免疫原性，对照材料组1-戊二醛交联明胶具有较高的免疫原性。

测试例2：抗黏连性能测试-白蛋白黏附

本测试一共含二组材料：对照材料组1-戊二醛交联明胶，实验组材料2-优选实施例羊膜新材料。

样品裁成直径为6 mm的小圆片，使用PBS清洗三次，然后将样品浸泡在PBS溶液中过夜。样品分别使用1 mg/mL的荧光标记的白蛋白（FITC-BSA）溶液在37℃的恒温烘箱里孵育2h。结束后，用PBS清洗3次，使用激光共聚焦显微镜拍摄黏附蛋白荧光图像，荧光强度通过Image J软件计算。

实验结果表明（图4），实验组材料2-优选实施例羊膜新材料以及实验组材料3，即低的蛋白黏附性能，对照材料组1-戊二醛交联明胶具有高的蛋白黏附性能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种用于眼科治疗的引流管新材料，其特征在于，包括基底层和氟化物抗黏附涂层，所述基底层由人体羊膜制成，所述氟化物抗黏附涂层由醛基氟化物制成，所述醛基氟化物与人体羊膜之间形成共价结合，所述人体羊膜中含有上皮细胞，所述醛基氟化物中的醛基与人体羊膜中的氨基发生脱水缩合生成缩醛胺，从而使所述氟化物抗黏附涂层与所述基底层稳定结合；所述醛基氟化物为3,3,4,4,5,5,5-七氟戊醛和/或3-三氟甲基苯甲醛；所述醛基氟化物具有以下特点：含有一个及以上醛基且同时含有三个及以上氟原子的化合物，其化学结构式为：

(CHO)_nC_mH_kF_i，

2.根据权利要求1所述的用于眼科治疗的引流管新材料，其特征在于，所述氟化物抗黏附涂层结合于所述基底层的内外两侧。

3.根据权利要求1所述的用于眼科治疗的引流管新材料，其特征在于，所述引流管新材料卷成管材。

4.一种如权利要求1所述的用于眼科治疗的引流管新材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将人体羊膜浸泡在醛基氟化物中；

（2）将步骤（1）处理后的人体羊膜用生理盐水或PBS清洗；

（3）低温储存备用。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将步骤(2)中清洗后的人体羊膜用裁刀切成规则的片材。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述人体羊膜片材卷成管材后用生物胶水固定，用生理盐水或PBS清洗。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述用生物胶水固定步骤具体为：将管状材料浸泡于质量浓度为5-30%明胶水溶液中，之后浸泡于2-(7-氮杂苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸盐溶液或戊二醛溶液中完成交联，达到固定管材形状的目的。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述低温储存备用是指在0-8℃温度范围下保存备用。