CN115227874A

CN115227874A - 一种眼科用植片及其制备方法

Info

Publication number: CN115227874A
Application number: CN202110434811.2A
Authority: CN
Inventors: 施虹
Original assignee: Beijing Bailikang Biochemistries Co ltd
Current assignee: Beijing Bailikang Biochemistries Co ltd
Priority date: 2021-04-22
Filing date: 2021-04-22
Publication date: 2022-10-25

Abstract

本发明公开了一种眼科用植片及其制备方法，该植片包括由壳聚糖层和羧甲基纤维素钠层制得的交替结构的中间层，以及甘油外涂层组成；或由壳聚糖层和透明质酸钠层制得的交替结构的中间层以及甘油外涂层组成；或由壳聚糖层、透明质酸钠层和II型胶原蛋白层交替结构组成。本发明提供的眼科用植片，具有良好的透湿性、吸湿性、生物相容性。适用于眼部外科手术用，可促进受损内皮细胞生长，抑制炎症反应，并能为残留内膜的生长提供支撑，并在促进角(结)膜等组织修复再生的同时，还可以预防纤维瘢痕形成，并能恢复组织的正常解剖形态和功能(神经)，原料来源丰富，制备过程简单、形态多样、方便实用。

Description

一种眼科用植片及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及医用材料技术领域，具体讲涉及一种眼科用植片及其制备方法。

【背景技术】

世界卫生组织统计数字表明，全球每年新增700万盲人，目前共有近4500 万盲人。中国是世界上盲人最多的国家，约有1200万视力残疾者，近700余万是盲人，占全世界盲人总数的1/6左右。

大量致盲是由瘢痕组织造成的，眼部损伤后愈合的瘢痕将对患者的视功能产生严重的影响。生理情况下，角膜上皮细胞代谢旺盛，具有持续的自我更新及快速的创伤愈合能力。在这个过程中，角膜上皮细胞的增值，迁移，分化，死亡等整体的协同性非常重要。角膜中间部位的上皮细胞损伤5小时后其损伤细胞周围的上皮细胞便水平滑动以覆盖其裸露的部位。周围的上皮细胞会持续的提供损伤位点所需要的细胞直到完全恢复。但是，这种快速增殖的角膜上皮细胞也可能导致瘢痕组织的发展，进而导致角膜混浊。另外，角膜的中前弹力层、基质层、后弹力层受损后不能再生，只能由不透明的瘢痕组织修复填补，从而导致不同程度的瘢痕，形成视力障碍。维持眼表(上下睑缘间的整个粘膜上皮包括结膜和角膜的上皮)的稳定和完整可以预防角膜疾病，不仅为角、结膜重建手术提供良好的微环境，也是防止角膜瘢痕的基础和首要条件。

泪道探通术等手术中，手术部位缺乏有效支撑，引起泪道塌陷继而引发生理结构缺失，最终导致泪道和鼻泪管阻塞。目前使用的修复支架和导管容易移位且需要取出，易造成二次损伤和再堵塞。

本发明人经长期大量调查发现，青光眼滤过术后，未能很好的预防创面瘢痕形成预期腔隙，导致手术效果不佳。因而需要一种可降解的、降解后组织间可形成预期腔隙的材料。

另外，手术引起瘢痕等组织增生，纤维组织长入神经断端，损害眼神经，造成功能缺损，需要提供一种能够预防成纤维细胞侵入神经断端，同时保护支持许旺细胞生长的材料。从而有利于轴索生长及恢复正常神经传导。

目前临床采用羊膜抑制瘢痕形成，其存在其无法克服的缺点：

1)羊膜规格单一，使用范围有限，使用效果不明显；2)羊膜在角膜创伤的急性期存在感染和角膜穿孔的风险。

现有的透明质酸钠和壳聚糖等普通外科用隔离产品，仅具有隔离创面的屏障作用，并不能有效预防眼部瘢痕的形成，对组织形态及功能的恢复没有实质性的作用，因此，到目前为止没有形成适用于预防眼部瘢痕的产品。

【发明内容】

为预防眼部手术后瘢痕形成，满足现有技术的需要，本发明提供了一种组织相容性好、预防瘢痕形成、有助创面恢复、实施便利等功能的眼科植片。

为了实现上述的发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种眼科用植片，其改进之处在于，所述植片包括：

由壳聚糖层和羧甲基纤维素钠层组成的交替结构中间层，以及甘油外涂层；

或由壳聚糖层和透明质酸钠层组成的交替结构的中间层，以及甘油外涂层；

或由壳聚糖层、透明质酸钠层和II型胶原蛋白层组成的交替结构层。

优选的，所述植片的制备方法如下：

步骤1，将玻片置于由pH值为9.0的磷酸盐缓冲溶液所得的30％质量百分比浓度的壳聚糖溶液中10-35h得壳聚糖层；

步骤2，再于由pH值5.0的磷酸盐缓冲液所得的质量百分比浓度为10-20％的溶液羧甲基纤维素钠溶液中10-50h得羧甲基纤维素钠层；

步骤3，重复上述步骤，制备壳聚糖层和羧甲基纤维素钠层的交替结构层；

步骤4，从玻片上取下由壳聚糖层和羧甲基纤维素钠层的交替结构的中间层置于甘油中10-50min包覆甘油层。

优选的，所述植片的制备方法如下：

步骤2，再于由pH值5.0的磷酸盐缓冲液配制的质量百分比浓度为5-10％的溶液中浸渍20-65h得壳聚糖层外有透明质酸钠层；

步骤3，重复步骤上述步骤制备壳聚糖层和透明质酸钠层交替结构的中间层；

步骤4，从玻片上取下由壳聚糖层和透明质酸钠层组成的交替结构中间层置于甘油中10-50min包覆甘油层。

优选的，所述植片的制备方法如下：

步骤2，将有壳聚糖层的玻片置于由pH值5.0的磷酸盐缓冲液得到的质量百分比浓度为5-10％的II型胶原蛋白溶液15-40h得II型胶原蛋白层；

步骤3，将有壳聚糖层和II型胶原蛋白层的玻片置于溶解于pH值5.0的磷酸盐缓冲液的质量百分浓度为5-15％的透明质酸钠中20-60h得有壳聚糖层、II 型胶原蛋白层和透明质酸钠层；

步骤4，依次重复步骤1-3，得具有壳聚糖层、II型胶原蛋白层和透明质酸钠层交替结构的玻片；

步骤5，从玻片上取下具有壳聚糖层、II型胶原蛋白层和透明质酸钠层交替结构的植片。

优选的，所述壳聚糖为经下述步骤制得的终级壳聚糖：

将粘度为0.2-0.3Pa·s、脱乙酰度为80-90％的壳聚糖，溶于20％氢氧化钠溶液中，配制质量百分比为40％的壳聚糖的氢氧化钠溶液，滤去不溶物；

于所得的氢氧化钠溶液滤液中，以2ml/min的速度滴加质量百分比浓度为 2％的乙酸直至出现白色粒子，用去离子水洗涤白色粒子至pH值为7，得初级纯化壳聚糖；

将初级壳聚糖放入透析袋中，浸入1M氢氧化钠溶液调节pH值为8.0的去离子水透析3d，冷冻干燥得终级壳聚糖。

优选的，其中：制备的所述层与层间分别用去离子水除去多余的所述层的残余物。

与最接近的已有技术比，本发明提供非技术方案具有以下优异效果：

本发明提供的眼科预防瘢痕形成的植片，具有良好的透湿性、吸湿性、生物相容性，适用于眼部外科手术用，可促进受损内皮细胞生长，抑制炎症反应，并为残留内膜的生长提供支撑，在促进角(结)膜等组织的修复再生的同时，还可以预防纤维瘢痕形成，从而恢复组织正常解剖形态和功能(神经)。原料来源丰富，制备过程简单、形态多样、方便实用。

附图说明：

图1为植片示意图，壳聚糖层和羧甲基纤维素钠层组成的交替结构中间层，以及甘油外涂层的植片-I；

图2为植片示意图，壳聚糖层和透明质酸钠层组成的交替结构的中间层，以及甘油外涂层的植片-II；

图3为植片示意图，壳聚糖层、透明质酸钠层和II型胶原蛋白层交替结构的植片-III；

其中：1-甘油；2-羧甲基纤维素钠；3-壳聚糖；4-透明质酸钠；5-II 型胶原蛋白；

图4SD大鼠结膜损伤模型病理检查(20x)；

图5SD大鼠结膜损伤模型CD68表达(20x)；

图6SD大鼠结膜损伤模型组织纤维粘连蛋白(FN)表达(20x)；

图7SD大鼠结膜损伤模型胶原1(COL-1)表达(20x)；

图8SD大鼠结膜损伤模型a-平滑肌肌动蛋白(a-SMA)表达(20x)；

图9抑制LPS诱导的巨噬细胞TGF-β1的表达。

实施例1

下面结合附图1对本发明提供的预防瘢痕形成的植片的制备方法作详细说明。

另有说明除外，本申请中的浓度均为质量百分比浓度。

本发明中术语“交替结构”指代：

由壳聚糖层和羧甲基纤维素钠形成的中间层叠层结构中由这两种材质交替形成的叠层；

由壳聚糖层和透明质酸钠层组成的交替结构的中间层叠层结构中由这两种材质交替形成的叠层；

由壳聚糖层、透明质酸钠层和II型胶原蛋白层交替结构的植片中，由这三种分别以这三种材质交替形成的叠层。

本发明提供的预防瘢痕形成的植片由中间层和外层组成。中间层为壳聚糖层和羧甲基纤维素钠交替结构的，外层为甘油层结构的预防瘢痕形成的植片。

本发明用的壳聚糖粘度为0.1-0.6Pa·s的壳聚糖，重均分子量为 1,000,000-2,000,000的透明质酸钠，粘度为0.3-0.8Pa·s的羧甲基纤维素钠，II 型胶原蛋白相对分子量350kDa。

所述中间层的数目至少为四层，每层厚度0.05mm-0.5mm，上述复合植片在甘油中浸泡10-50min，包裹一层厚度0.05mm-0.10mm甘油，形成甘油外层。

1.纯化壳聚糖

所述壳聚糖为经下述步骤制得的终级壳聚糖：

于所得的氢氧化钠溶液滤液中，以2ml/min的速度滴加质量百分比浓度为2％的乙酸直至出现白色粒子，用去离子水洗涤白色粒子至pH值为7，得初级纯化壳聚糖；

2.制备如附图1从上至下顺序的且两外涂层为甘油层的植片

2-1，制备壳聚糖层

将经浓硫酸浸泡净化的玻片于由pH值为9.0的磷酸盐缓冲溶液制得的质量百分比浓度为30％的壳聚糖溶液中浸渍10-35h制备壳聚糖层；

用去离子水洗涤玻片两次，去除游离的壳聚糖分子。

2-2，制备羧甲基纤维素钠层

将步骤2-1所得的有壳聚糖层的玻片浸入由pH值5.0的磷酸盐缓冲液制得的质量百分比浓度为10-20％的溶液羧甲基纤维素钠溶液中10-50h制备羧甲基纤维素钠层；

用去离子水洗涤玻片两次，去除游离的壳聚糖分子。

2-3依次重复步骤2-1和2-2，制备壳聚糖层和羧甲基纤维素钠层，可制得层数大于四的中间层的植片。

从玻片上取下由壳聚糖层和羧甲基纤维素钠层组成的叠层植片置于甘油中 10-50min，得如附图1从上至下顺序的且两外涂层为甘油层的植片。

3，制备如附图1从下至上顺序的且两外涂层为甘油层的植片

3-1，制备羧甲基纤维素钠层

将浓硫酸浸泡净化的玻片浸入由pH值5.0的磷酸盐缓冲液制得的质量百分比浓度为10-20％的溶液羧甲基纤维素钠溶液中10-50h制备羧甲基纤维素钠层；

用去离子水洗涤玻片两次，以去除游离的壳聚糖分子。

3-2，制备壳聚糖层

将步骤3-1所得的有羧甲基纤维素钠层的玻片，置于pH值为9.0的磷酸盐缓冲溶液制得的质量百分比浓度为30％的壳聚糖溶液中浸渍10-35h制备壳聚糖层；

用去离子水洗涤玻片两次，以去除游离的壳聚糖分子。

3-3，依次重复步骤3-1和3-2，制备羧甲基纤维素钠层和壳聚糖层，可制得具有层数大于四的中间层的植片。

从玻片上取下由壳聚糖层和羧甲基纤维素钠层组成的叠层植片置于甘油中 10-50min，得如附图4从下至上顺序的且两外涂层为甘油层的植片。

实施例2

制备如图2所示的内层由壳聚糖层和透明质酸钠层交替结构层的植片。

该植片内层的层数与实施例1同。

该制片的制备步骤除了将实施例1的制备步骤中的羧甲基纤维素钠层的步骤替换为“浸入由pH值5.0的磷酸盐缓冲液配制的质量百分比浓度为5-10％的溶液中浸渍20-65h得透明质酸钠从层”外，其余步骤均与实施例1步骤相同。

实施例3

制备如图3所示的由透明质酸钠层、II型胶原蛋白层和壳聚糖层交替结构的植片。

除了将实施例1中的“甘油层”替换为“于由pH值为5.0的磷酸盐缓冲液制备质量百分比浓度为5-15％透明质酸钠溶液中20-60h得透明质酸钠”外，并在所述交替结构层中增加“由pH值5.0的磷酸盐缓冲液制备的质量百分比浓度 5-10％的II型胶原蛋白溶液中15-40h制备II型胶原蛋白层”外，其余步骤与实施例的步骤相同。

实施例4

用SD大鼠结膜下创伤模型，验证本发明实施例1制得的植片的以下技术效果：

将SD麻醉的大鼠眼周消毒，冲洗结膜囊，沿角膜缘分离结膜，分离赤道部的结膜下组织，损伤面积约3mm*3mm，将实施例制得的无菌的修剪至 3mm*3mm的植片填垫于结膜下，10-0尼龙缝线，缝合结膜及浅层巩膜组织，结膜囊涂加替沙星沿用凝胶。1周后拆除结膜缝线，术后3天，每天局部点左氧氟沙星滴眼液，每天4次，预防感染。

实验分组：对照组(8只)：仅分离并损伤结膜下组织，缝线缝合结膜瓣；实验组(8只)：分离并损伤结膜下组织，结膜下填充本发明实施例1的植片。

病理组织学观察：术后1周、2周、1月、2月，对各组进行组织病理学检查，HE及免疫组化染色(纤维粘连蛋白(FN)、胶原1(COL-1)和a-平滑肌肌动蛋白(a-SMA)评估结膜下纤维组织的增殖情况，CD68染色评估组织的炎症细胞浸润情况。

实验结果如图4所示。

图4：根据SD大鼠结膜损伤模型，术后1周和1月的HE结果与对照组相比，实验组的损伤结膜区结膜组织的水肿减轻，浸润的炎症细胞明显减少，结膜内血管扩张轻微，表明在创伤初期(炎症期)使用本发明的植片具有抗炎作用。

图5：根据SD大鼠结膜损伤模型术后2周CD68结果与对照组相比，实验组的损伤结膜下浸润巨噬细胞的数量相当少，这表明本发明的植片具有抑制结膜损伤后巨噬细胞浸润的作用。

图6：根据SD大鼠结膜损伤模型术后2周、1月、2月的实验组结膜下组织纤维粘连蛋白(FN)的表达弱于对照组。

图7：根据SD大鼠结膜损伤模型术后2周、1月、2月的实验组结膜下胶原 1(COL-1)的表达明显弱于对照组。

图8：根据SD大鼠结膜损伤模型术后2周、1月的结膜下a-平滑肌肌动蛋白(a-SMA)的表达，实验组弱于对照组。术后2月，两组差异不明显。

图9：从考察脂多糖(LPS)诱导巨噬细胞转化生长因子-β1(TGF-β1)表达的实验中可以看到，本发明实施例1提供的植片对LPS诱导的TGF-β1表达的升高具有明显的抑制作用。

综上，结膜下损伤的SD大鼠模型中，实验组能够抑制结膜下损伤早期炎症细胞浸润，尤其是对巨噬细胞浸润，以及抑制术后结膜下组织纤维粘连蛋白(FN)、胶原1(COL-1)和a-平滑肌肌动蛋白(a-SMA)的表达。因此，本发明实施例 1提供的植片通过抑制术后炎症及TGF-β1的表达，以进一步抑制结膜下组织纤维化，从而达到预防瘢痕形成，起到恢复组织正常解剖形态和功能的作用。

以上对本发明所提供的眼科植片进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种眼科用植片，其特征在于，所述植片包括：

由壳聚糖层和透明质酸钠层组成的交替结构的中间层，以及甘油外涂层；或

由壳聚糖层、透明质酸钠层和II型胶原蛋白层组成的交替结构层。

2.如权利要求1所述的眼科用植片，其特征在于，所述植片的制备方法如下：

3.如权利要求1所述的眼科用植片，其特征在于，所述植片的制备方法如下：

步骤2，再于由pH值5.0的磷酸盐缓冲液配制的质量百分比浓度为5-10％透明质酸钠溶液中浸渍20-65h得壳聚糖层外有透明质酸钠层；

4.如权利要求1所述的眼科用植片，其特征在于，所述植片的制备方法如下：

步骤3，将有壳聚糖层和II型胶原蛋白层的玻片置于溶解于pH值5.0的磷酸盐缓冲液的质量百分浓度为5-15％的透明质酸钠中20-60h得有壳聚糖层、II型胶原蛋白层和透明质酸钠层；

5.如权利要求1-4任一项所述的眼科用植片，其特征在于，所述壳聚糖为经下述步骤制得的终级壳聚糖：

6.如权利要求1-4任一项所述的眼科用植片，其特征在于，其中：制备的所述层与层间分别用去离子水除去多余的所述层的残余物。