CN107596456A - 一种具有止血功能的生物医用膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有止血功能的生物医用膜及其制备方法。本发明的具有止血功能的生物医用膜，由纤维并联构成，所述纤维具有内核和外壳结构，所述内核为生物可降解聚酯，所述外壳为聚谷氨酸。本发明通过同轴静电纺丝技术制备生物医用膜，纤维外壳具有良好的止血功能和粘附性能，纤维内核提供物理屏障及力学支撑，使得该生物医用膜具有适宜的机械强度，且止血外壳与内核结合牢固，不易脱落，使得该生物医用膜的止血功能更加长效。

Description

一种具有止血功能的生物医用膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种生物医用膜，具体涉及一种具有止血功能的生物医用膜及其制备方法。

背景技术

外科手术后组织粘连一直是临床医学面临的一大难题，全国每年有近千万的各种类型的手术病例，而几乎所有手术都涉及到组织之间防粘连和局部抗炎症问题。在人体腹部、心血管、脊柱、骨关节、腿部、妇科盆腔等外科手术后发生的组织粘连不但给患者带来极大的痛苦，而且造成巨大的经济损失。术后粘连可以引起严重的并发症，如腹部、盆腔等均可引起粘连性肠梗阻，甲状腺手术后引起喉返神经损伤，心脏与胸廓的粘连还需再做一次开胸术以及因盆腔组织粘连而导致的女性不育症，而且也是再次手术时并发症明显增高的最主要原因。90％的患者在术后均有不同程度的粘连产生，60％的患者需要采取一定的防粘连措施。

然而，手术过程中普遍存在出血或渗血现象，这大大限制了生物医用膜的使用范围，同时增加的粘连的几率，包括INTERCEED和SEPRAFILM在内的生物医用膜都必须在充分止血后使用，大大增加了手术时间以及手术的复杂程度。传统的生物医用膜往往直接制备一层止血功能涂层，但止血涂层与基底容易分离，失去止血效果。研究表明，凝胶具有局部止血作用，抑制血纤维蛋白束的形成，有利于减少组织粘连，但凝胶力学性能差，不利于操作。

由上述问题可知，为了使生物医用膜可以在出血情况下使用，生物医用膜需要满足以下条件：

(1)具有一定止血功能，可以在出血情况下使用；

(2)具有合适的机械强度，便于操作；

(2)自我粘附性能好，若粘附性不好，手术粘连膜在应用中受到很大的限制，如腹膜与肠管间、肠管与肠管间，由于肠管处在不断蠕动中，生物医用膜容易滑动，有可能造成原本健康无损的部位造成新的创伤。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有止血功能的生物医用膜及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种具有止血功能的生物医用膜，其特征在于，由纤维并联构成，所述纤维具有内核和外壳结构，所述内核为生物可降解聚酯，所述外壳为聚谷氨酸。

上述技术方案中的生物医用膜纤维由具有内核和外壳结构的纤维并联构成，外壳为聚谷氨酸，具有良好的止血功能和粘附性能，可以用于出血情况下的防粘连；纤维内核为生物可降解聚酯，具有物理屏障及力学支撑作用，为生物医用膜提供适宜的机械强度；外壳和内核结合牢固，不易脱落。

作为本发明所述具有止血功能的生物医用膜的优选实施方式，所述生物可降解聚酯为聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚乳酸或聚己内酯。

作为本发明所述具有止血功能的生物医用膜的优选实施方式，所述聚谷氨酸与生物可降解聚酯的重量比为1:5～1:1。

作为本发明所述具有止血功能的生物医用膜的优选实施方式，所述聚谷氨酸重均分子量为90万～150万。

作为本发明所述具有止血功能的生物医用膜的优选实施方式，所述生物可降解聚酯重均分子量为5万～40万。

本发明还提供一种具有止血功能的生物医用膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚谷氨酸溶于水中，配制聚谷氨酸溶液，作为外壳纺丝溶液；

(2)将生物可降解聚酯溶于有机溶剂中，配制生物可降解聚酯溶液，作为内核纺丝溶液；

(3)采用同轴静电纺丝技术，将外壳纺丝溶液和内核纺丝溶液进行纺丝，获得静电纺丝膜；

(4)真空干燥步骤(3)制备的静电纺丝膜，去除有机溶剂和水分，得到所述具有止血功能的生物医用膜。

作为本发明所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法的优选实施方式，所述聚谷氨酸溶液中聚谷氨酸的浓度为1w/v％～10w/v％。

作为本发明所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法的优选实施方式，所述生物可降解聚酯溶液中生物可降解聚酯的浓度为8w/v％～20w/v％。

作为本发明所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法的优选实施方式，所述有机溶剂为二氯甲烷、二甲基亚砜、三氟乙醇、氯仿或三氟乙酸。

作为本发明所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法的优选实施方式，所述步骤(3)中，同轴静电纺丝的条件为：纺丝电压6～40kV；内核纺丝流速为0.1～10mL/h，外壳纺丝流速为0.1～5mL/h；接收装置为平板或圆筒，接收装置距离针头处为20cm；纺丝环境温度为25℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

通过同轴静电纺丝技术制备的生物医用膜纤维外壳为聚谷氨酸，具有良好的止血功能，可以用于出血情况下的防粘连；纤维内核为生物可降解聚酯，具有物理屏障及力学支撑作用，为生物医用膜提供适宜的机械强度。

本发明生物医用膜具有核壳结构，与现有生物医用膜的多层直接叠加相比，止血涂层外壳与内核结合更加牢固，止血功能涂层保持效果的时间更加长效。

聚谷氨酸外壳层具有良好的粘附性能，能够有效解决生物医用膜在应用中因肠管等不断蠕动而造成生物医用膜滑动的问题。

附图说明

图1为实施例1中聚谷氨酸/PLGA静电纺丝纤维核壳结构扫描电子显微镜图。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明具有止血功能的生物医用膜的一种实施例，本实施例所述具有止血功能的生物医用膜。

本实施例所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法为：

(1)将聚谷氨酸(分子量90万)溶于去离子水中，搅拌，配制聚谷氨酸重量百分比为1w/v％的外壳层纺丝溶液；

(2)将PLGA(分子量为40万)溶于二氯甲烷中，搅拌，配制PLGA浓度为8w/v％的内核层纺丝液；

(3)采用同轴静电纺丝技术，将外壳纺丝溶液和内核纺丝溶液进行纺丝，制备得到静电纺丝膜，其中聚谷氨酸与PLGA的重量比为1:5；其中，纺丝电压6kV，内核纺丝流速为0.1mL/h，外壳纺丝流速为0.1mL/h，接收装置为平板，接收装置距离针头处为20cm，纺丝环境温度为25℃。

(4)真空干燥步骤(3)制备的静电纺丝膜，去除二氯甲烷溶剂和水分，得到所述具有止血功能生物医用膜。

实施例2

本发明具有止血功能的生物医用膜的一种实施例，本实施例所述具有止血功能的生物医用膜。

本实施例所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法为：

(1)将聚谷氨酸(分子量100万)溶于去离子水中，搅拌，配制聚谷氨酸浓度为4w/v％的外纺丝溶液；

(2)将PLGA(分子量为10万)溶于二甲基亚砜中，搅拌，配制PLGA浓度为10w/v％的内核纺丝溶液；

(3)采用同轴静电纺丝技术，将外壳纺丝溶液和内核纺丝溶液进行纺丝，制备得到静电纺丝膜，其中聚谷氨酸与PLGA的重量比为1:1；其中，纺丝电压10kV，内核纺丝流速为2mL/h，外壳纺丝流速为0.5mL/h，接收装置为平板，接收装置距离针头处为20cm，纺丝环境温度为25℃。

(4)将步骤(3)制备的静电纺丝膜真空干燥2天，去除二甲基亚砜溶剂和水分，得到所述具有止血功能生物医用膜。

实施例3

本发明具有止血功能的生物医用膜的一种实施例，本实施例所述具有止血功能的生物医用膜。

本实施例所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法为：

(1)将聚谷氨酸(分子量120万)溶于去离子水中，搅拌分散，配制聚谷氨酸浓度为6w/v％的外壳纺丝溶液；

(2)将PLGA(分子量为5万)溶于三氟乙醇中，搅拌，配制PLGA浓度为15w/v％的内核纺丝溶液；

(3)采用同轴静电纺丝技术，将外壳纺丝溶液和内核纺丝溶液进行纺丝，制备得到静电纺丝膜，其中聚谷氨酸与PLGA的重量比为1:2；其中，纺丝电压20kV，内核纺丝流速为4mL/h，外壳纺丝流速为1mL/h，接收装置为圆筒，接收装置距离针头处为20cm，纺丝环境温度为25℃。

(4)真空干燥步骤(3)制备的静电纺丝膜，去除三氟乙醇溶剂和水分，得到所述具有止血功能生物医用膜。

实施例4

本发明具有止血功能的生物医用膜的一种实施例，本实施例所述具有止血功能的生物医用膜。

本实施例所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法为：

(1)将聚谷氨酸(分子量100万)溶于去离子水中，搅拌，配制聚谷氨酸浓度为8w/v％的外壳纺丝溶液；

(2)将聚乳酸(分子量为30万)溶于氯仿中，搅拌，配制聚乳酸浓度为18w/v％的内核纺丝溶液；

(3)采用同轴静电纺丝技术，将外壳纺丝溶液和内核纺丝溶液进行纺丝，制备得到静电纺丝膜，其中聚谷氨酸与聚乳酸的重量比为1:5；其中，纺丝电压30kV，内核纺丝流速为8mL/h，外壳纺丝流速为2mL/h，接收装置为平板，接收装置距离针头处为20cm，纺丝环境温度为25℃。

(4)真空干燥步骤(3)制备的静电纺丝膜，去除氯仿溶剂和水分，得到所述具有止血功能生物医用膜。

实施例5

本发明具有止血功能的生物医用膜的一种实施例，本实施例所述具有止血功能的生物医用膜。

本实施例所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法为：

(1)将聚谷氨酸(分子量150万)溶于去离子水中，搅拌，配制聚谷氨酸浓度为10w/v％的外壳纺丝溶液；

(2)将聚己内酯(分子量为20万)溶于三氟乙酸中，搅拌，配制聚己内酯浓度为20w/v％的内核纺丝溶液；

(3)采用同轴静电纺丝技术，将外壳纺丝溶液和内核纺丝溶液进行纺丝，制备得到静电纺丝膜，其中聚谷氨酸与聚己内酯的重量比为1:3；其中，纺丝电压40kV，内核纺丝流速为10mL/h，外壳纺丝流速为5mL/h，接收装置为圆筒，接收装置距离针头处为20cm，纺丝环境温度为25℃。

(4)真空干燥步骤(3)制备的静电纺丝膜，去除三氟乙酸溶剂和水分，得到所述具有止血功能生物医用膜。

扫描电镜观察

对实施例1～5制备的具有止血功能的生物医用膜进行扫描电镜观察。图1为实施例1制备的具有止血功能的生物医用膜的聚谷氨酸/PLGA静电纺丝纤维扫描电子显微镜图。由图1可知，该生物医用膜的聚谷氨酸/PLGA静电纺丝纤维具有明显的核壳结构，内核为PLGA，提供适宜的机械强度，外壳包裹聚谷氨酸，具有良好的止血功能和粘附性能；核壳结构在微观层次上复合，两种成分结合更加牢固，不易脱落，从而使得所述具有止血功能的生物医用膜的止血功能更加长效；和混合纺丝相比，本发明两种材料结构分明，可程序化实现不同生理功能。实施例2～5制备的具有止血功能的生物医用膜具有与实施例1制备的具有止血功能的生物医用膜具有类似的效果。

止血性能

用实施例2制得的生物医用膜作为实验组，以云南白药和空白组作为对照组进行动物实验。选用新西兰大白兔15只，制备肝中叶切除出血模型，并在出血部位使用实施例2制得的生物医用膜或云南白药并开始计时，用纱布压迫创面30s，无血液渗出即止血成功。表1为各组样品止血时间结果。止血防粘膜组的止血时间98±4s，云南白药组的止血时间为41±13s，空白组的止血时间大于300s，结果表明实施例2制备的止血生物医用膜止血效果虽达不到云南白药的止血效果，但其止血时间与空白对照组相比，大大缩短，也具有良好的止血效果。

表1 样品止血时间

组别	止血时间(s)
		云南白药	41±13
样品	98±4
		空白组	＞300

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，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实质和范围。

Claims (10)

1.一种具有止血功能的生物医用膜，其特征在于，由纤维并联构成，所述纤维具有内核和外壳结构，所述内核为生物可降解聚酯，所述外壳为聚谷氨酸。

2.根据权利要求1所述的具有止血功能的生物医用膜，其特征在于，所述生物可降解聚酯为聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸或聚己内酯。

3.根据权利要求1所述的具有止血功能的生物医用膜，其特征在于，所述聚谷氨酸与生物可降解聚酯的重量比为1:5～1:1。

4.根据权利要求1所述的具有止血功能的生物医用膜，其特征在于，所述聚谷氨酸重均分子量为90万～150万。

5.根据权利要求1所述的具有止血功能的生物医用膜，其特征在于，所述生物可降解聚酯重均分子量为5万～40万。

6.根据权利要求1～5任一项所述具有止血功能的生物医用膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将聚谷氨酸溶于水中，配制聚谷氨酸溶液，作为外壳纺丝溶液；

(2)将生物可降解聚酯溶于有机溶剂中，配制生物可降解聚酯溶液，作为内核纺丝溶液；

(3)采用同轴静电纺丝技术，将外壳纺丝溶液和内核纺丝溶液进行纺丝，获得静电纺丝膜；

(4)真空干燥步骤(3)制备的静电纺丝膜，去除有机溶剂和水分，得到所述具有止血功能的生物医用膜。

7.根据权利要求6所述的具有止血功能的生物医用膜的制备方法，其特征在于，所述聚谷氨酸溶液中聚谷氨酸的浓度为1w/v％～10w/v％。

8.根据权利要求6所述的具有止血功能的生物医用膜的制备方法，其特征在于，所述生物可降解聚酯溶液中生物可降解聚酯的浓度为8w/v％～20w/v％。

9.根据权利要求6所述的具有止血功能的生物医用膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷、二甲基亚砜、三氟乙醇、氯仿或三氟乙酸。

10.根据权利要求6所述的具有止血功能的生物医用膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，同轴静电纺丝的条件为：纺丝电压6～40kV；内核纺丝流速为0.1～10mL/h，外壳纺丝流速为0.1～5mL/h；接收装置为平板或圆筒，接收装置距离针头处为20cm；纺丝环境温度为25℃。