CN115245588A - 一种具有抗血栓活性的可降解手术缝线及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有抗血栓活性的可降解手术缝线及其制备方法，该可降解手术缝线由以下重量配比的原料制成：基体400～1000重量份，负载物200～220重量份，所述基体为聚己内酯，所述负载物包括肝素和生物活性物质；所述可降解手术缝线采用静电纺丝技术制备得到。该可抗血栓的可降解手术缝线，可以在血管缝合处缓慢释放血栓对抗因子，抑制血栓的形成，降低血栓类疾病的死亡风险。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种具有抗血栓活性的可降解手术缝线。
背景技术
在进行外科手术的时候，都需要用到手术缝合线。目前医用手术缝合线可分为可降解和不可阵解缝合线，不可降解缝合线包括丝线、聚丙烯线、聚乙烯线等，不可降解性常常导致术后拆线的痛苦，甚至还需进行手术拆除；可降解线主要包括羊肠线、化学合成线及纯天然胶原蛋白，其能够在体内被降解代谢，无毒无害，减少术后不必要的麻烦和痛苦。
血栓是血流在心血管系统血管内面剥落处或修补处的表面所形成的小块。在可变的流体依赖型中，血栓由不溶性纤维蛋白，沉积的血小板、积聚的白细胞和陷入的红细胞组成。在进行外科手术的时候，所采用的手术缝合线会增加血栓的风险。
目前全球临床治疗心血管疾病所形成的管腔血栓，已成为该类疾病致死的首要原因。已有发明针对这一问题提出人造血管设想，但因其会造成内皮层缺失和吻合口内膜增生而缺乏可用性，因此目前对这一问题仍采用单一肝素治疗，然而，这会带来头痛、发烧、恶心或肝素诱发的血小板减少症(HIT)等副作用。
现有的可降解线仅是起到手术后缝合伤口的作用，难以达到防止血栓产生的目的，都是通过口服药物来进行预防，因此，如果能开发出一种可抗血栓活性的可降解手术缝线具有重要的意义。目前暂无将肝素与VEGF结合，通过静电纺丝技术制成缝线，植入人体发挥作用的报道，仅见将肝素单独使用治疗。
发明内容
为解决这一问题，本发明提供了一种具有抗血栓活性的可降解手术缝线及其制备方法，该可降解手术缝线可以极大的降低伤口处血栓形成的风险，促进伤口处血管内皮化，维持血管通畅。
一种具有抗血栓活性的可降解手术缝线，由以下重量配比的原料制成：
基体 400～1000重量份
负载物 200～220重量份
所述基体为聚己内酯，所述负载物包括肝素和生物活性物质；
所述可降解手术缝线采用静电纺丝技术制备得到。
本发明将肝素和聚已内酯PCL溶液混合，并浸泡在血管生长因子VEGF溶液中，制得聚合物溶液，通过静电纺丝技术制备得到静电纺丝缝线。利用该缝线进行血管的缝合，可以在伤口处缓慢的释放肝素和VEGF，作为血栓的对抗因子，肝素具有强大的抗凝作用，VEGF亦有抗凝作用，同时可以促进伤口处的内皮化。两者作用可以极大的降低伤口处血栓形成的风险，促进伤口处血管内皮化，维持血管通畅，降低患者死亡率。
作为优选，所述的生物活性物质为血管内皮生长因子。
本发明还提供了一种所述的可降解手术缝线的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚已内酯加入到肝素溶液中，得到肝素和聚已内酯的混合液；
(2)将步骤(1)的肝素和聚已内酯的混合液浸入到生长因子溶液当中充分混合，得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物溶液；
(3)采用静电纺丝技术将步骤(2)的聚已内酯-肝素包载生长因子复合物溶液制成所述可降解手术缝线。
作为优选，步骤(1)中，肝素溶液所用的溶剂为六氟异丙醇和水；
六氟异丙醇和水的体积比为(10～25)：1；
肝素浓度优选为25～32mg/mL。
作为优选，步骤(2)中，混合在冰浴下进行，并不停搅拌，混合时间为25～35h。
作为优选，肝素与生长因子的体积比(以纯物质计)为(5000～8100)：110。
作为优选，步骤(3)的静电纺丝工艺中，注射器容积为10ml，针头规格为20G，内径为0.6mm。
作为优选，步骤(3)的静电纺丝工艺中，输出电压范围为4～20kv，纺丝针头和接收器的距离为10～16cm，注射泵推动速度为1.2～4.0mm/h，接收器速度为300～360r/min，接收时间为6～10min。
作为优选，步骤(3)中，所述的接收器为转盘接收器。
进一步的，该制备方法的具体过程如下：
(1)将肝素与PCL混合
(1.1)称取一定质量的肝素，溶于一定质量的溶剂中。溶剂选用六氟异丙醇和水，六氟异丙醇的极性很强，易于与多种有机溶剂混合，可以溶解很多高分子聚合物，且挥发性强，在后续制备手术缝线时，纺丝后的溶液残留少，易于除去；而水作为一种绿色环保的溶剂，可有效溶解肝素和PCL，利于负载物的负载。混合应不断搅拌，六氟异丙醇和水的体积比优选为(10～25)：1，搅拌时间优选为1小时，肝素浓度优选为25～32mg/ml。
(1.2)将一定质量的聚已内酯PCL加入到肝素溶液当中，混合一定时间后制备得到肝素和PCL的混合溶液。混合过程应不断搅拌，搅拌时间优选为3h。
(2)将PCL和肝素的混合液浸入到生长因子溶液当中充分混合，得到聚合物溶液
生长因子极易降解，且随着温度的提升降解速度加快，因此，本发明优选将其包载在肝素溶液中，使得肝素与生长因子之间结合形成多聚体，从而提高了生长因子的稳定性，使其能够在缝合部位得到有效释放。本发明中生长因子优选为血管内皮生长因子。实施过程中，混合应在冰浴下进行，并不停搅拌，混合时间优选为30h，冰浴可以有效减弱生长因子的降解，而30h的时长可以使肝素与生长因子的结合更为充分，时间过短则结合不充分，过长则结合效果不再提高，效率降低。肝素与生长因子的体积比优选为(5000～8100)：110，体积比过大会造成肝素的资源浪费，过小则无法起到很好的结合作用。
(3)将聚合物溶液制备得到手术缝线
本发明优选使用静电纺丝技术将聚合物溶液制成手术缝线。静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，即聚合物溶液在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝，这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。具体步骤如下：
(3.1)在装置内装入聚合物溶液。
将上述的聚合物溶液装入静电纺丝装置的注射器中，注射器容积为10ml，针头规格为20G(内径为0.6mm)
(3.2)调节仪器的各项参数。
参数包括输出电压、纺丝针头与接收器的距离、注射泵的推动速度、接收器速度和接收时间
输出电压范围优选为4～20kv，纺丝针头和接收器的距离优选为10～16cm，注射泵推动速度优选为1.2～4.0mm/h，接收器(为转盘接收器)速度优选为300～360r/min，接收时间优选为6～10min
(3.3)开启装置，制备得到具有抗血栓功能的可降解手术缝线
同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明制备得到一种可抗血栓的可降解手术缝线，可以在血管缝合处缓慢释放血栓对抗因子，抑制血栓的形成，降低血栓类疾病的死亡风险。
具体实施方式
在以下实施例中：肝素由猪肝中提取得到；血管内皮生长因子由课题组制备纯化得到，具体参考文献(一种提取纯化肝素的工艺及装置，《化学分析计量》，2018,27(05):130)；聚己内酯购自美国Sigma-Aldrich；六氟异丙醇购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
实施例1
(一)称取225mg的肝素溶液溶于10ml六氟异丙醇和1ml水，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.4g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为5kv，纺丝针头与接收器距离为10cm，注射泵的推动速度控制在1.2mm/h，接收器速度保持在300r/min，接收时间控制在6min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
实施例2
(一)称取225mg的肝素溶液溶于11.25ml六氟异丙醇和0.5ml水，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.4g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为7kv，纺丝针头与接收器距离为14cm，注射泵的推动速度控制在1.4mm/h，接收器速度保持在340r/min，接收时间控制在6min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
实施例3
(一)称取225mg的肝素溶液溶于11ml六氟异丙醇和1ml水，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.7g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为10kv，纺丝针头与接收器距离为14cm，注射泵的推动速度控制在1.4mm/h，接收器速度保持在320r/min，接收时间控制在7min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
实施例4
(一)称取225mg的肝素溶液溶于11.25ml六氟异丙醇和0.5ml水，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.7g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为15kv，纺丝针头与接收器距离为13cm，注射泵的推动速度控制在2.6mm/h，接收器速度保持在320r/min，接收时间控制在7min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
实施例5
(一)称取225mg的肝素溶液溶于11.25ml六氟异丙醇和0.5ml水，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.7g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为17kv，纺丝针头与接收器距离为12cm，注射泵的推动速度控制在2.4mm/h，接收器速度保持在320r/min，接收时间控制在7min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
实施例6
(一)称取225mg的肝素溶液溶于11.5ml六氟异丙醇中，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.45g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为5kv，纺丝针头与接收器距离为12cm，注射泵的推动速度控制在3.6mm/h，接收器速度保持在320r/min，接收时间控制在7min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
实施例7
(一)称取225mg的肝素溶液溶于11.5ml六氟异丙醇中，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.7g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为12kv，纺丝针头与接收器距离为12cm，注射泵的推动速度控制在3.8mm/h，接收器速度保持在320r/min，接收时间控制在7min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
实施例8
(一)称取225mg的肝素溶液溶于11.25ml六氟异丙醇和0.5ml水，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.95g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为12kv，纺丝针头与接收器距离为12cm，注射泵的推动速度控制在3.7mm/h，接收器速度保持在320r/min，接收时间控制在7min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
实施例9
(一)称取225mg的肝素溶液溶于11.5ml六氟异丙醇和0.5ml水，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.45g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为11kv，纺丝针头与接收器距离为13cm，注射泵的推动速度控制在3.7mm/h，接收器速度保持在320r/min，接收时间控制在7min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
实施例10
(一)称取225mg的肝素溶液溶于11.5ml六氟异丙醇和0.5ml水，搅拌1小时，待肝素全部溶解后，称取0.7g聚已内酯加入溶液中，并继续搅拌，3h后，将该溶液浸入在冰水浴当中，并加入110μL血管内皮生长因子，继续搅拌30h，直至整个体系混合均匀，最终得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物。
(二)采用静电纺丝装置制备手术缝线，将制备的聚合物溶液放置在10ml注射器中，选取20G针头纺丝时控制输出电压为12kv，纺丝针头与接收器距离为13cm，注射泵的推动速度控制在1.4mm/h，接收器速度保持在320r/min，接收时间控制在7min内，接收在转盘上形成的聚已内酯-肝素包载生长因子超细纤维线。
Claims (9)
1.一种具有抗血栓活性的可降解手术缝线，其特征在于，由以下重量配比的原料制成：
基体 400～1000重量份
负载物 200～220重量份
所述基体为聚己内酯，所述负载物包括肝素和生物活性物质；
所述可降解手术缝线采用静电纺丝技术制备得到。
2.根据权利要求1所述的具有抗血栓活性的可降解手术缝线，其特征在于，所述的生物活性物质为血管内皮生长因子。
3.一种如权利要求1或2所述的可降解手术缝线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将聚已内酯加入到肝素溶液中，得到肝素和聚已内酯的混合液；
(2)将步骤(1)的肝素和聚已内酯的混合液浸入到生物活性物质溶液当中充分混合，得到聚已内酯-肝素包载生长因子复合物溶液；
(3)采用静电纺丝技术将步骤(2)的聚已内酯-肝素包载生长因子复合物溶液制成所述可降解手术缝线。
4.根据权利要求3所述的可降解手术缝线的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，肝素溶液所用的溶剂为六氟异丙醇和水；
六氟异丙醇和水的体积比为(10～25)：1；
肝素浓度优选为25～32mg/mL。
5.根据权利要求3所述的可降解手术缝线的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，混合在冰浴下进行，并不停搅拌，混合时间为25～35h。
6.根据权利要求3所述的可降解手术缝线的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的生物活性物质为血管内皮生长因子；
所述肝素与血管内皮生长因子的体积比为(5000～8100)：110。
7.根据权利要求3所述的可降解手术缝线的制备方法，其特征在于，步骤(3)的静电纺丝工艺中，注射器容积为10ml，针头规格为20G，内径为0.6mm。
8.根据权利要求3所述的可降解手术缝线的制备方法，其特征在于，步骤(3)的静电纺丝工艺中，输出电压范围为4～20kv，纺丝针头和接收器的距离为10～16cm，注射泵推动速度为1.2～4.0mm/h，接收器速度为300～360r/min，接收时间为6～10min。
9.根据权利要求8所述的可降解手术缝线的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的接收器为转盘接收器。
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|---|---|---|---|
| CN202110860101.6A CN115245588A (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 一种具有抗血栓活性的可降解手术缝线及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202110860101.6A CN115245588A (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 一种具有抗血栓活性的可降解手术缝线及其制备方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115245588A true CN115245588A (zh) | 2022-10-28 |
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| CN202110860101.6A Pending CN115245588A (zh) | 2021-07-28 | 2021-07-28 | 一种具有抗血栓活性的可降解手术缝线及其制备方法 |
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Citations (3)
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| CN106075544A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-11-09 | 西北工业大学 | 一种芯壳复合结构载药缝合线及其制备方法 |
| CN109663144A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-04-23 | 温州医科大学 | 一种具有生物活性的可降解手术缝线及其制备方法 |
| CN109663142A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-04-23 | 温州医科大学 | 一种载药可降解手术缝纫线及其制备方法 |
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2021
- 2021-07-28 CN CN202110860101.6A patent/CN115245588A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN106075544A (zh) * | 2016-01-26 | 2016-11-09 | 西北工业大学 | 一种芯壳复合结构载药缝合线及其制备方法 |
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