CN115671406A - 一种形状记忆组织密封膜及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种形状记忆组织密封膜的制备方法。该方法使用聚（丙交酯‑co‑己内酯）（PLCL）制备密封膜，具有较佳的弹性，有效避免应力累积造成组织密封膜破裂或脱落；PLCL具有形状记忆效应，形状记忆组织密封膜贴于伤口上后，即使伤口因运动出现错位，组织密封膜没有破裂的情况下，会在体温作用下恢复原有形状，使伤口恢复对位良好的状态。

Description

一种形状记忆组织密封膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于医疗用品技术领域，特别涉及一种形状记忆组织密封膜及其制备方法和应用。

背景技术

手术容易造成术后漏液、漏气等症状，特别是神经外科手术和胸外科手术。神经外科中创伤性脑损伤通常需要进行开颅手术。去骨瓣减压术和外伤致硬脑膜破损手术中经常需要对硬脑膜缺损部分进行修复，术后患者常会出现皮下积液和脑脊液漏。持续肺漏气是肺部手术后的常见并发症，术后持续的肺漏气会影响患者术后肺复张及支气管上皮分泌物的排出，增加术后肺炎、脓胸及肺不张等发病率，严重情况会发生感染导致死亡，而且延长了患者引流时间，增加住院时间和费用。

作为预防漏液、漏气等症状的密封膜产品，在临床应用中必须具备良好的生物相容性和生物可降解性，聚乳酸（PLA）、聚（丙交酯-co-乙交酯）（PLGA）、聚（丙交酯-co-己内酯）（PLCL）等均具有适合的性能。目前，PLA和PCL是应用较为广泛的一类生物医用可降解高分子材料，在医学制品中主要作为骨科材料、植入材料、缓释胶囊和骨螺钉产品等。这两者的共聚PLCL具备良好的生物相容性及生物可降解性，其既具有PLA材料强度高、降解速率快的特点，又具有聚己内酯柔韧有弹性的优良特点，这些优良的特性使得PLCL材料可作为具有潜在应用前景的生物医用材料。大量研究证明，PLCL的性能优于PLA及PLGA，且具有形状记忆性能，在预防脑脊漏液方面具有较大的应用前景。

另一方面，组织密封膜需要使用一种优良性能的粘合剂，使其可以稳固的粘合在创面上，达到密封创面的效果。由于粘合剂作用于人体组织，其表面张力必须和人体组织相近方可粘附在创面上，粘合剂应与人体组织发生化学结合，以保障密封膜难以从创面上脱落。

CN112007205A公开了一种可吸收组织密封膜及其制备方法，该组织密封膜由四层材料组成，分别为疏水层、连接层、药物缓释层、粘附层，疏水层为PLGA，连接层为PLGA/PAA，药物缓释层为碳酸银，粘附层为PAA。使用PLGA制备组织密封膜存在巨大缺陷，PLGA由聚丙交酯和聚乙交酯两种刚性链段结合而成，弹性极差，随着患者身体活动，颅内压、血压等改变，组织密封膜内会累积大量应力，最终发生破裂或脱落。碳酸银水溶性较差，难以释放出具抗菌效果的银离子，抗菌性能有限。PAA粘附性虽强，但水溶性极高，再体内容易被体液冲走，造成密封膜脱落。可见，该组织密封膜性能不佳、容易脱落，有可能造成患者伤口破裂、大出血，引发严重并发症。

因此，至今还没有一种组织密封膜具有足够优良的弹性和粘附性，符合患者治疗需求。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种形状记忆组织密封膜及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种形状记忆组织密封膜的制备方法包括以下步骤：

（1）PLCL膜制备

把丙交酯和己内酯按比例混合，加到反应容器中，加入辛酸亚锡，用真空泵把反应容器抽至真空，通入氮气，反复置换数遍，加热到一定温度，反应一段时间后冷却，加入有机溶剂把产物完全溶解，再使其析出，得到PLCL塑料块。

把PLCL塑料块制成溶液，倒到模具中干燥，或采用吹膜方法得到PLCL膜。把PLCL膜置于高温环境，淬火使其形状固定，得到PLCL膜。

（2）组织密封膜制备

把粘合剂溶解在溶剂里，配成一定浓度的溶液，搅拌均匀，涂布于步骤（1）得到的PLCL膜上，干燥，得到组织密封膜。

优选的，步骤（1）所述丙交酯和己内酯的摩尔比为6~7:3~4。

优选的，步骤（1）所述辛酸亚锡的用量为丙交酯和己内酯总摩尔数的一万分之一到五千分之一。

优选的，步骤（1）所述的反复置换数遍为3~5遍。

优选的，步骤（1）所述的加热到一定温度为120~160 ℃。

优选的，步骤（1）所述的反应的时间为24~72小时。

优选的，步骤（1）所述有机溶剂的用量为产物重量6~8倍，有机溶剂为三氯甲烷、丙酮或甲苯。

优选的，步骤（1）所述析出具体是使用2-4倍乙醇析出。

优选的，步骤（1）所述的干燥具体是在30~60 ℃真空干燥。

优选的，步骤（1）所述的高温为50~80 ℃。

优选的，步骤（2）所述的粘合剂为聚丙烯酸、聚乙二醇或聚乙烯醇；溶剂为乙醇、甲醇或乙酸乙酯。

优选的，步骤（2）所述的溶液的质量浓度为5~20%。

优选的，步骤（2）所述的干燥具体是在25~60 ℃真空干燥。

本上述制备方法得到的形状记忆组织密封膜在伤口密封材料上的应用。

优选的，所述的应用的方法为：把创口缝合，把形状记忆组织密封膜贴在创口上。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

（1）PLCL材料弹性优于PLGA和PLA，有效避免应力累积造成组织密封膜破裂或脱落。

（2）PLCL具有形状记忆效应，经过淬火后，材料一旦变形，在30~40 ℃之间会恢复原有形状。形状记忆组织密封膜贴于伤口上后，即使伤口因运动出现错位，组织密封膜没有破裂的情况下，会在体温作用下恢复原有形状，使伤口恢复对位良好的状态。

附图说明

图1为形状记忆组织密封膜结构示意图；

图2为PLCL密封膜红外光谱图；

图3为形状记忆效果演示图，把样条卷曲后淬火，反方向卷曲，放入37 ℃水浴中，样条立刻恢复淬火后的形状，表明材料具有形状记忆效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。下述实施例中所使用的各原料以及试剂，除特别指出的以外，均可由市售获得。

实施例1

本发明提供一种形状记忆组织密封膜的制备方法。

一种形状记忆组织密封膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）PLCL膜制备

把丙交酯和己内酯按摩尔比6:3混合，加到反应容器中，加入丙交酯和己内酯总摩尔数的一万分之一的辛酸亚锡，用真空泵把反应容器抽至真空，通入氮气，反复置换3遍，加热到120 ℃，反应72小时，反应结束后冷却，加入产物重量6倍的三氯甲烷把产物完全溶解，再用2倍体积的乙醇使其析出，得到PLCL塑料块。

把PLCL塑料块制成5% w/w溶液，倒到模具中30 ℃真空干燥，或采用吹膜方法得到PLCL膜。把PLCL膜置于50 ℃的烘箱，淬火使其形状固定，得到PLCL膜。

（2）组织密封膜制备

把聚丙烯酸溶解在无水乙醇里，配成5% w/w的溶液，搅拌均匀，涂布于步骤（1）得到的密封膜上，25 ℃真空干燥，得到组织密封膜。

形状记忆组织密封膜在硬脑膜创伤上的应用，具体为把硬脑膜创伤缝合，把形状记忆组织密封膜贴在创口上。

实施例2

本发明提供一种形状记忆组织密封膜的制备方法。

一种形状记忆组织密封膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）PLCL膜制备

把丙交酯和己内酯按7:3比例混合，加到反应容器中，加入丙交酯和己内酯总摩尔数的七千分之一的辛酸亚锡，用真空泵把反应容器抽至真空，通入氮气，反复置换4遍，加热到140 ℃，反应48小时，反应结束后冷却，加入产物重量7倍的丙酮把产物完全溶解，得到PLCL溶液。

把PLCL塑料块制成10% w/w溶液，倒到模具中40 ℃真空干燥，或采用吹膜方法得到PLCL膜。把PLCL膜置于60 ℃的烘箱，淬火使其形状固定，得到PLCL膜。

（2）组织密封膜制备

把聚乙二醇溶解在无水乙醇里，配成10% w/w的溶液，搅拌均匀，涂布于步骤（1）得到的密封膜上，40 ℃真空干燥，得到组织密封膜。

形状记忆组织密封膜在胸膜创伤上的应用，具体为把胸膜创伤缝合，把形状记忆组织密封膜贴在创口上。

实施例3

本发明提供一种形状记忆组织密封膜的制备方法。

一种形状记忆组织密封膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）PLCL膜制备

把丙交酯和己内酯按7:4比例混合，加到反应容器中，加入丙交酯和己内酯总摩尔数的五千分之一的辛酸亚锡，用真空泵把反应容器抽至真空，通入氮气，反复置换5遍，加热到160 ℃，反应24小时，反应结束后冷却，加入产物重量8倍的甲苯把产物完全溶解，得到PLCL溶液。

把PLCL塑料块制成20% w/w溶液，倒到模具中60 ℃真空干燥，或采用吹膜方法得到PLCL膜。把PLCL膜置于80 ℃的烘箱，淬火使其形状固定，得到PLCL膜。

（2）组织密封膜制备

把聚乙烯醇溶解在无水乙醇里，配成20% w/w的溶液，搅拌均匀，涂布于步骤（1）得到的密封膜上，60 ℃真空干燥，得到组织密封膜。

形状记忆组织密封膜在腹膜创伤上的应用，具体为把腹膜创伤缝合，把形状记忆组织密封膜贴在创口上。

应用例

用万能材料测试机测试形状记忆组织密封膜的力学性能（未经步骤（1）的高温淬火），结果如下表所示：

实施例2（经步骤（1）的淬火），用万能材料测试机测试其力学性能，结果如下表所示：

从结果可见，PLCL膜经过淬火后，抗拉强度和屈服应力均没有明显改变，但断裂延伸率和屈服点伸长率明显下降，而弹性模量则明显提升，37 ℃回火后更为明显，表示材料经淬火和回火后明显变硬。形状记忆组织密封膜经淬火处理后贴到患者的伤口上，由于该密封膜较为柔软，可以完全贴服于伤口表面，随后在体温作用下，密封膜将变得坚硬，从而更好的维持伤口闭合。

把经过淬火的样条拉长一定长度后，放入37 ℃培养箱培养30分钟，记录回火前后样条长度，结果如下表所示：

样条长度均为30 mm，经过淬火后，屈服点伸长率为2.6%，表示样条一旦被拉长超过0.78 mm，将无法完全恢复形状。实验中样条分别被拉长1 mm、2 mm、3 mm，均超过材料的屈服点伸长率，理论上样条不可能恢复形状。然而，样条经过37 ℃培养箱培养30分钟后，被拉长1 mm和2 mm的样条接近完全恢复原来形状，被拉长3 mm的样条依然可以一定程度恢复形状。

在实际应用中，伤口贴上组织密封膜后，即使在愈合过程中因运动而发生错位，错位距离在2 mm以内，组织密封膜会在体温作用下恢复到原有形状，使伤口恢复对位良好的状态。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种形状记忆组织密封膜的制备方法，包括以下步骤：

（1）PLCL膜制备

将丙交酯和己内酯混合，然后加入辛酸亚锡，在氮气保护下，加热反应，反应结束后冷却，加入有机溶剂将产物完全溶解，再使其析出，得到PLCL塑料块；

将PLCL塑料块制成溶液，成膜后得到PLCL膜，再置于高温下淬火使其形状固定，得到形状记忆PLCL膜；

（2）组织密封膜制备

将粘合剂溶解在溶剂里，配成溶液，搅拌均匀，涂布于步骤（1）得到的PLCL膜上，干燥后得到形状记忆组织密封膜。

2.根据权利要求1所述的形状记忆组织密封膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的丙交酯和己内酯的摩尔比为6~7:3~4。

3.根据权利要求1所述的形状记忆组织密封膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）中辛酸亚锡的用量为丙交酯和己内酯总摩尔数的一万分之一到五千分之一。

4.根据权利要求1所述的形状记忆组织密封膜的制备方法，其特征在于：所述加热反应的温度为120~160 ℃，时间为24~72h。

5.根据权利要求1所述的形状记忆组织密封膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述有机溶剂为三氯甲烷、丙酮或甲苯，用量为产物重量6~8倍。

6.根据权利要求1所述的形状记忆组织密封膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的成膜是在模具中干燥成膜或采用吹膜方法成膜。

7.根据权利要求1所述的形状记忆组织密封膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的高温为50~80 ℃。

8.根据权利要求1所述的形状记忆组织密封膜的制备方法，其特征在于步骤（2）所述的粘合剂为聚丙烯酸、聚乙二醇或聚乙烯醇，溶液的质量浓度为5~20%。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的方法制得的形状记忆组织密封膜。

10.一种如权利要求9所述的形状记忆组织密封膜在伤口密封材料上的应用。

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