CN116059437A - 一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及血液接触材料技术领域，尤其涉及一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法及应用，包括：步骤1、将一定比例的海藻酸钠和羧甲基纤维素加入PBS缓冲液后，均匀搅拌；步骤2、在步骤1中得到的溶液中加入适量的碳酸钙，均匀搅拌后，再加入一定比例的葡萄糖酸‑δ‑内酯，并将其分别装到固定的模具中，使其凝胶化，随后冷冻干燥，得到一定形状的基体；步骤3、将壳聚糖溶于去离子蒸馏水，随后利用3,4‑二羟苯基丙酸和1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐改性壳聚糖，制备邻苯二酚改性壳聚糖衍生物，经过透析、冷冻干燥后保管。本发明制备得到的抗收缩血液接触组织粘合材料具有优异的生物相容性、较强的组织粘合性和血液接触时抗收缩作用。
Description
技术领域
本发明涉及血液接触材料技术领域，尤其涉及一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法及应用。
背景技术
组织粘合剂已被广泛应用于止血和缝合伤口的外科手术治疗当中，其中，氰基丙烯酸由于其较强的组织粘合力和血液接触时快速聚合等优点普遍应用在组织修复领域中。然而，氰基丙烯酸有一定的毒性，对人体组织刺激性比较强，因此无毒性的天然生物材料越来越引起医学、材料学和生物医学工程方面的重视。随后，以海藻酸钠等天然生物大分子为基础的生物粘合剂已被开发出来。然而，此类粘合剂主要有组织粘合力不足和力学性能弱等局限性。因此，研发一种生物相容性、力学性能、组织粘合性能兼备的组织粘合剂是当前需要解决的难题。
另外，壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，具有较好的生物相容性和较强的组织粘合性，然而遇到血液时产生体积收缩的问题，限制其广泛应用。
针对以上问题，本发明通过结合天然材料的优点，巧妙设计材料结构，优化其力学性能和生物学性能，提出一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法及应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法及应用,其制备得到的抗收缩血液接触组织粘合材料，不仅具有良好的生物相容性，同时还具有较强的组织粘合性和血液接触时抗收缩作用。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将一定比例的海藻酸钠和羧甲基纤维素加入PBS缓冲液后，均匀搅拌；
步骤2、在步骤1中得到的溶液中加入适量的碳酸钙，均匀搅拌后，再加入一定比例的葡萄糖酸-δ-内酯，并将其分别装到固定的模具中，使其凝胶化，随后冷冻干燥，得到一定形状的基体；
步骤3、将壳聚糖溶于去离子蒸馏水，随后利用3,4-二羟苯基丙酸和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐改性壳聚糖，制备邻苯二酚改性壳聚糖衍生物，经过透析、冷冻干燥后保管；
步骤4、将步骤3得到的邻苯二酚改性壳聚糖衍生物溶解于PBS缓冲液，并将步骤2得到的基体浸渍在邻苯二酚改性壳聚糖衍生物溶液中，使其溶液包裹步骤2得到的基体，并冷冻干燥后，得到抗收缩血液接触组织粘合材料。
优选地，所述步骤1中，海藻酸钠的质量体积比为2～10wt/v％，羧甲基纤维素的质量体积比为1～5wt/v％，搅拌温度为30～37℃，搅拌时间为10～60min。
优选地，所述步骤2中，碳酸钙的摩尔含量为0.2～0.6mM，葡萄糖酸-δ-内酯的摩尔含量为0.4～1.0mM，搅拌时间为1～5min，凝胶温度为25～37℃，凝胶时间为12～30小时，冷冻干燥温度为-80℃，冷冻干燥时间为24～48小时。
优选地，所述步骤3中，壳聚糖的质量体积比为5～15wt/v％，3,4-二羟苯基丙酸和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:1，反应时间为1～6小时，透析时间为24～48小时，透析溶液中加入的盐酸含量为1～3ml，冷冻干燥温度为-80℃，冷冻干燥时间为24-36小时。
优选地，所述步骤4中，邻苯二酚改性壳聚糖衍生物的质量体积比为1～3w/v％，浸渍温度为30～37℃，浸渍时间为5～30min，冷冻干燥温度为-80℃，冷冻干燥时间为24～48小时。
本发明还提供了一种采用上述制备方法得到的抗收缩血液接触组织粘合材料在制备血液接触粘合剂中的应用，该血液接触粘合剂可抑制材料接触血液时，体积收缩的现象，同时具有较强的组织粘合性能，因此可作为湿性粘合剂用于粘合出血多的部位。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明制备得到的抗收缩血液接触组织粘合材料，不仅具有优异的生物相容性，同时还具有较强的组织粘合性、血液接触时抗收缩等效果，可作为湿性粘合剂用于粘合出血多的部位。
2、本发明制备方法操作简单、安全无毒，同时具有优异的生物相容性，从而在血液接触粘合剂领域上具有良好的应用前景。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将2w/v％海藻酸钠和1w/v％羧甲基纤维素加入PBS缓冲液后，在35℃，均匀搅拌20min，随后分别加入0.3mM碳酸钙钠和0.5mM葡萄糖酸-δ-内酯，在30℃搅拌2分钟后，装入到模具中，使其在30℃下放置24小时。
(2)将1g壳聚糖溶于100ml蒸馏水，加入5ml盐酸,随后加入氢氧化钠使溶液的pH调到6.3。将3,4-二羟苯基丙酸和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐改性壳聚糖以1:1摩尔比分别溶解于50ml酒精里后，分别加入到壳聚糖溶液中，在30℃反应1小时。透析溶液中加入2ml盐酸使其保持酸性环境，经过透析24小时后，将所制备的邻苯二酚改性壳聚糖衍生物，冷冻干燥24小时后保管。
(3)将步骤(2)得到的邻苯二酚改性壳聚糖衍生物(1wt/v％)溶解于PBS缓冲液，并将步骤(1)得到的基体浸渍在邻苯二酚改性壳聚糖衍生物溶液中，在30℃浸渍5min,使其溶液充分包裹步骤(1)得到的基体，并在-80℃冷冻干燥24小时后，得到抗收缩血液接触组织粘合材料。
实施例2：
一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将5w/v％海藻酸钠和1w/v％羧甲基纤维素加入PBS缓冲液后，在30℃，均匀搅拌30min，随后分别加入0.2mM碳酸钙钠和0.4mM葡萄糖酸-δ-内酯，在25℃搅拌3分钟后，装入到模具中，使其在30℃下放置12小时。
(2)将1g壳聚糖溶于100ml蒸馏水，加入5ml盐酸,随后加入氢氧化钠使溶液的pH调到6.4。将3,4-二羟苯基丙酸和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐改性壳聚糖以1:1摩尔比分别溶解于50ml酒精里后，分别加入到壳聚糖溶液中，在37℃反应1.5小时。透析溶液中加入1ml盐酸使其保持酸性环境，经过透析24小时后，将所制备的邻苯二酚改性壳聚糖衍生物，冷冻干燥24小时后保管。
(3)将步骤(2)得到的邻苯二酚改性壳聚糖衍生物(2wt/v％)溶解于PBS缓冲液，并将步骤(1)得到的基体浸渍在邻苯二酚改性壳聚糖衍生物溶液中，在30℃浸渍10min,使其溶液充分包裹步骤(1)得到的基体，并在-80℃冷冻干燥24小时后，得到抗收缩血液接触组织粘合材料。
实施例3：
一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将8w/v％海藻酸钠和2w/v％羧甲基纤维素加入PBS缓冲液后，在37℃，均匀搅拌30min，随后分别加入0.4mM碳酸钙钠和0.8mM葡萄糖酸-δ-内酯，在30℃搅拌1分钟后，装入到模具中，使其在37℃下放置24小时。
(2)将1g壳聚糖溶于100ml蒸馏水，加入5ml盐酸,随后加入氢氧化钠使溶液的pH调到6.5。将3,4-二羟苯基丙酸和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐改性壳聚糖以1:1摩尔比分别溶解于50ml酒精里后，分别加入到壳聚糖溶液中，在37℃反应2小时。透析溶液中加入3ml盐酸使其保持酸性环境，经过透析48小时后，将所制备的邻苯二酚改性壳聚糖衍生物，冷冻干燥48小时后保管。
(3)将步骤(2)得到的邻苯二酚改性壳聚糖衍生物(21wt/v％)溶解于PBS缓冲液，并将步骤(1)得到的基体浸渍在邻苯二酚改性壳聚糖衍生物溶液中，在37℃浸渍10min,使其溶液充分包裹步骤(1)得到的基体，并在-80℃冷冻干燥48小时后，得到抗收缩血液接触组织粘合材料。
对照组1：
将8w/v％海藻酸钠和2w/v％羧甲基纤维素加入PBS缓冲液后，在37℃，均匀搅拌30min，随后分别加入0.4mM碳酸钙钠和0.8mM葡萄糖酸-δ-内酯，在30℃搅拌1分钟后，装入到模具中，使其在37℃下放置24小时。
对照组2：
将1g壳聚糖溶于100ml蒸馏水，加入5ml盐酸,随后加入氢氧化钠使溶液的pH调到6.5。将3,4-二羟苯基丙酸和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐改性壳聚糖以1:1摩尔比分别溶解于50ml酒精里后，分别加入到壳聚糖溶液中，在37℃反应2小时。透析溶液中加入3ml盐酸使其保持酸性环境，经过透析48小时后，将所制备的邻苯二酚改性壳聚糖衍生物，冷冻干燥48小时后保管。
性能检测：
对各实施例所得的抗收缩血液接触组织粘合材料进行了血液接触时收缩率测试、组织粘合性测试和细胞毒性实验，具体包括将实施例和对照组样品浸渍在血液中，在37℃下放置3个小时后，取出样品测试其体积收缩率；利用样品粘合猪皮，通过测试剪切强度判断其组织粘合能力；将样品浸泡在细胞培养基中，在37℃恒温细胞培养箱中培养24小时后取出测细胞毒性；
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对照组1 | 对照组2 | |
| 体积收缩率(％) | 14 | 8 | 3 | 1 | 27 |
| 剪切强度(kPa) | 29 | 27 | 25 | - | 33 |
| 细胞存活率(％) | 88 | 85 | 86 | 90 | 86 |
测试结果表明，相比对照组2，实施例样品的体积收缩率大幅度减少；而相比对照组1，对照组1几乎没有组织粘合力，实施例样品却有较强的剪切强度，即具有较强的组织粘合力；即可表明，本发明实施例制备的血液接触材料具有显著的抗收缩效果以及较强的组织粘合作用。
综上所述，本发明制得的抗收缩血液接触组织粘合材料，接触血液时不仅可以抑制材料的体积收缩，而且还具有较强的组织粘合性能，可应用于出血较多部位的组织粘合材料等领域。
本发明中披露的说明和实践，对于本技术领域的普通技术人员来说，都是易于思考和理解的，且在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的修改或改进，也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将一定比例的海藻酸钠和羧甲基纤维素加入PBS缓冲液后，均匀搅拌；
步骤2、在步骤1中得到的溶液中加入适量的碳酸钙，均匀搅拌后，再加入一定比例的葡萄糖酸-δ-内酯，并将其分别装到固定的模具中，使其凝胶化，随后冷冻干燥，得到一定形状的基体；
步骤3、将壳聚糖溶于去离子蒸馏水，随后利用3,4-二羟苯基丙酸和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐改性壳聚糖，制备邻苯二酚改性壳聚糖衍生物，经过透析、冷冻干燥后保管；
步骤4、将步骤3得到的邻苯二酚改性壳聚糖衍生物溶解于PBS缓冲液，并将步骤2得到的基体浸渍在邻苯二酚改性壳聚糖衍生物溶液中，使其溶液包裹步骤2得到的基体，并冷冻干燥后，得到抗收缩血液接触组织粘合材料。
2.根据权利要求1所述的一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，海藻酸钠的质量体积比为2～10wt/v％，羧甲基纤维素的质量体积比为1～5wt/v％，搅拌温度为30～37℃，搅拌时间为10～60min。
3.根据权利要求1所述的一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，碳酸钙的摩尔含量为0.2～0.6mM，葡萄糖酸-δ-内酯的摩尔含量为0.4～1.0mM，搅拌时间为1～5min，凝胶温度为25～37℃，凝胶时间为12～30小时，冷冻干燥温度为-80℃，冷冻干燥时间为24～48小时。
4.根据权利要求1所述的一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，壳聚糖的质量体积比为5～15wt/v％，3,4-二羟苯基丙酸和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的摩尔比为1:1，反应时间为1～6小时，透析时间为24～48小时，透析溶液中加入的盐酸含量为1～3ml，冷冻干燥温度为-80℃，冷冻干燥时间为24-36小时。
5.根据权利要求1所述的一种抗收缩血液接触组织粘合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，邻苯二酚改性壳聚糖衍生物的质量体积比为1～3w/v％，浸渍温度为30～37℃，浸渍时间为5～30min，冷冻干燥温度为-80℃，冷冻干燥时间为24～48小时。
6.一种采用权利要求1所述的制备方法得到的抗收缩血液接触组织粘合材料在制备血液接触粘合剂中的应用。
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