CN112674908B

CN112674908B - 一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜及其制备方法

Info

Publication number: CN112674908B
Application number: CN202011501321.1A
Authority: CN
Inventors: 周茜; 吴明明; 陈大凯
Original assignee: Koka Nantong Lifesciences Co Ltd
Current assignee: Koka Nantong Lifesciences Co Ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: CN112674908A

Abstract

本发明公开了一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，包括：S11.将动物心脏瓣膜浸泡于戊二醛溶液中，得到经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜；S12.将得到的经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜浸泡于烷基磺酰氯溶液中，得到经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜；S13.将得到的经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜通过醇类溶液脱水干燥处理，得到一种耐折弯的生物心脏瓣膜。经过本发明的技术处理后，人工生物瓣膜可以在干态下进行保存，避免了醛类物质的灭菌处理和液态保存，从而有效降低了醛类物质的残留风险。

Description

一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜及其制备方法。

背景技术

心脏瓣膜病是我国一种常见的心脏病，其中以风湿热导致的瓣膜损害最为常见。随着人口老龄化加重，老年性瓣膜病以及冠心病、心肌梗死后引起的瓣膜病变也越来越常见。据流向病学调查统计，我国心脏瓣膜病的发病率为2.5％-3.2％。其中超过75岁的老年人瓣膜性心脏病的发病率高达13.3％。对于症状轻微的瓣膜性心脏病可以采用药物治疗，但是对于重度情况只能采取手术的办法进行更换瓣膜。传统的外科手术要进行开胸同时需要心脏停跳，建立体外循环***，不是所有的患者都可以耐受手术，且后期恢复需要很长的时间。而经导管主动脉置换术(TAVR)，通过在股动脉或其他合适的血管上穿刺，利用输送***将人工心脏瓣膜植入心脏内，属于微创手术，手术时间段术后恢复快。经导管主动脉置换术对病人术后的生活质量有更高的提升，具有更广阔是市场前景。

目前，人工心脏瓣膜采用猪心包或牛心包做为主要的生物材料，采用一定浓度的戊二醛溶液固定和储存，在置换前的过程中一直处于一种“湿”的状态。手术前，瓣膜要进行漂洗，然后利用压握、装载输送器放置到指定位置。长时间浸泡在戊二醛溶液中，瓣膜的毒性和钙化风险增加。且用含有戊二醛的溶液浸泡的瓣膜在手术前要进行洗脱，因此需要花费较长时间，且有戊二醛残留的风险。

为了解决上述问题，一些公司已经开始开发干燥的瓣膜，从而减少戊二醛的使用。人工心脏瓣膜的干燥方法一般是采用一种或几种醇溶液进行脱水处理，在一定温度下进行干燥，获得的瓣膜不需要在戊二醛溶液中进行保存，手术前用生理盐水进行水合，既节约了时间又降低了戊二醛的残留。但是，这种干燥的瓣膜机械强度和耐久性有一定程度的下降，生物瓣膜在进行疲劳试验时会出现瓣叶分层、撕裂等现象。长期的折弯保存，使得生物瓣膜在复水后会出现难以消除的褶皱。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜及其制备方法。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，包括：

S1.将动物心脏瓣膜浸泡于戊二醛溶液中，得到经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜；

S2.将得到的经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜浸泡于烷基磺酰氯溶液中，得到经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜；

S3.将得到的经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜通过醇类溶液脱水干燥处理，得到一种耐折弯的生物心脏瓣膜。

进一步的，所述烷基磺酰氯溶液中烷基磺酰氯的浓度为0.1％-5％；所述烷基磺酰氯为十二烷基磺酰氯、十二烷基苯磺酰氯、十五烷基磺酰氯、十六烷基磺酰氯、十八烷基磺酰氯中的一种。

进一步的，所述步骤S2中的烷基磺酰氯溶液还包括在烷基磺酰氯中添加乳化剂。

进一步的，所述乳化剂为烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛酸、葵酸甘油酯、聚乙二醇月桂酸甘油酯、聚乙二醇硬脂酸甘油酯、羧甲基纤维素、聚氧乙烯烷基醚中的一种；所述的乳化剂的浓度为0.01％-1％。

进一步的，所述步骤S2中将经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜浸泡于烷基磺酰氯溶液中的浸泡温度为40℃-60℃，浸泡时间为1-3h。

进一步的，所述步骤S1中将动物心脏瓣膜浸泡于戊二醛溶液中的浸泡温度为20-45℃，浸泡时间为1小时-7天；戊二醛溶液的浓度为0.1％-5％；戊二醛溶液的pH值为7-8。

进一步的，所述步骤S3中的醇类溶液为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙三醇、正丁醇、正戊醇中的一种或多种；所述通过醇类溶液脱水干燥处理是采用梯度浓度的醇类溶液进行脱水干燥。

进一步的，所述的梯度浓度的醇类溶液包括：

Ⅰ：25％乙醇/75％丙三醇；

Ⅱ：50％乙醇/50％丙三醇；

Ⅲ：75％乙醇/25％丙三醇。

进一步的，所述步骤S3中通过醇类溶液脱水干燥处理是将动物心脏瓣膜在25-35℃的环境下分别浸泡在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组溶液中，浸泡1-7天，完成脱水干燥。

相应的，还提供一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜，所述生物心脏瓣膜基于一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法制备得到的。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.经过本发明的技术处理后，人工生物瓣膜可以在干态下进行保存，避免了醛类物质的灭菌处理和液态保存，从而有效降低了醛类物质的残留风险；

2.二次交联增强了心包膜的强度和韧性，可以更加耐受外力压折而不产生塑性形变；

3.烷基磺酰氯的使用相当于润滑的效果，使得胶原纤维收到外力弯折时可以更好的滑移，减少褶皱的形成。

附图说明

图1是实施例一提供的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例提供一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，如图1所示，包括：

S11.将动物心脏瓣膜浸泡于戊二醛溶液中，得到经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜；

S12.将得到的经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜浸泡于烷基磺酰氯溶液中，得到经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜；

S13.将得到的经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜通过醇类溶液脱水干燥处理，得到一种耐折弯的生物心脏瓣膜。

本实施例为提高瓣膜干燥后的耐折弯性能，经过长时间的压折依然没有褶皱，在使用戊二醛交联后加入烷基磺酰氯进行处理，烷基磺酰氯中的氯可以与胶原蛋白中的氨基反应，进一步交联，使得心包膜韧性和强度增强，而磺酰基剂可以使得纤维在受到折弯时更易滑移，不易产生褶皱，使得心包膜可以耐受长时间的应力而不发生塑性形变。

在步骤S11中，将动物心脏瓣膜浸泡于戊二醛溶液中，得到经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜。

将动物心脏瓣膜浸泡于浓度为0.1-5％的戊二醛溶液浓度中，且在戊二醛溶液中的温度为20-45℃下交联处理1小时-7天；优选的，交联时间为3-24小时。其中，戊二醛溶液的pH值为7-8。

在步骤S12中，将得到的经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜浸泡于烷基磺酰氯溶液中，得到经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜。

在烷基磺酰氯中添加浓度为0.01％-1％的乳化剂，得到含有乳化剂的烷基磺酰氯；优选的，乳化剂浓度为0.05％-0.5％；其中，乳化剂为烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛酸、葵酸甘油酯、聚乙二醇月桂酸甘油酯、聚乙二醇硬脂酸甘油酯、羧甲基纤维素、聚氧乙烯烷基醚中的一种。本实施例中在烷基磺酰氯添加乳化剂的原因是烷基磺酰氯不溶于水。

将得到的含有乳化剂的烷基磺酰氯溶于水中，得到含有乳化剂的烷基磺酰氯溶液，将经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜浸泡于含有乳化剂的烷基磺酰氯溶液中，且在振荡条件下浸泡1-3h；优选的，浸泡时间为1.5h；其中，浸泡温度为40℃-60℃；烷基磺酰氯溶液与动物心脏瓣膜的体积比为1：50至1：100。

在本实施例中，烷基磺酰氯溶液中烷基磺酰氯的浓度为0.1％-5％；烷基磺酰氯为十二烷基磺酰氯、十二烷基苯磺酰氯、十五烷基磺酰氯、十六烷基磺酰氯、十八烷基磺酰氯中的一种。

在步骤S13中，将得到的经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜通过醇类溶液脱水干燥处理，得到一种耐折弯的生物心脏瓣膜。

在本实施例中，醇类溶液为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙三醇、正丁醇、正戊醇中的一种或多种。

将得到的经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜采用梯度浓度的醇类溶液进行脱水干燥，，得到一种耐折弯的生物心脏瓣膜。

梯度浓度的醇类溶液包括：

Ⅰ：25％乙醇/75％丙三醇；

Ⅱ：50％乙醇/50％丙三醇；

Ⅲ：75％乙醇/25％丙三醇。

通过醇类溶液脱水干燥处理是将动物心脏瓣膜在25-35℃的环境下分别浸泡在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组溶液中，浸泡1-7天，完成脱水干燥。优选的，浸泡时间为1-2天。更优选的，浸泡时间为24小时。

与现有技术相比，本实施例的有益效果：

相应的，本实施例还提供一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜，其中生物心脏瓣膜基于一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法制备得到的。

实施例二

本实施例提供一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法与实施例一的不同之处在于：

取新鲜牛心包去除表面的脂肪纤维等。

1)在室温下用5％的戊二醛溶液浸泡24h，取出后漂洗干净。

2)配制烷基磺酰氯溶液：十二烷基磺酰氯浓度为2％，烷基糖苷0.1％，室温下搅拌成乳液后，将心包膜浸入，心包膜与液体比为1：100。

3)在室温下，分别在Ⅰ：25％乙醇/75％丙三醇、Ⅱ：50％乙醇/50％丙三醇、Ⅲ：75％乙醇/25％丙三醇各浸泡24h，完成脱水干燥。

对本实施例所制备的产品进行模拟折压测试(试样对这两次后，将10kg重物折压30天)和拉伸强度测试，测试结果表明试验经过折压测试后无明显褶皱，且拉伸强度大于10MPa。

实施例三

取新鲜牛心包去除表面的脂肪纤维等。

1)在室温下用5％的戊二醛溶液浸泡24h，取出后漂洗干净。

2)配制烷基磺酰氯溶液：十二烷基磺酰氯浓度为1％，烷基糖苷0.05％，室温下搅拌成乳液后，将心包膜浸入，心包膜与液体比为1：100。

实施例四

取新鲜牛心包去除表面的脂肪纤维等。

1)在室温下用2.5％的戊二醛溶液浸泡24h，取出后漂洗干净。

实施例五

取新鲜牛心包去除表面的脂肪纤维等。

1)在室温下用2.5％的戊二醛溶液浸泡24h，取出后漂洗干净。

需要说明的是，实施例二-五中的心包膜即为动物心脏瓣膜，且动物心包膜包括且不限于牛心包、猪心包等。本领域的技术员应该明了，本发明所述的产品除所述生物组织外，还有金属、高分子材料作为辅助加工成人工生物瓣膜。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，其特征在于，所述烷基磺酰氯溶液中烷基磺酰氯的浓度为0.1％-5％；所述烷基磺酰氯为十二烷基磺酰氯、十二烷基苯磺酰氯、十五烷基磺酰氯、十六烷基磺酰氯、十八烷基磺酰氯中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的烷基磺酰氯溶液还包括在烷基磺酰氯中添加乳化剂。

4.根据权利要求3所述的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为烷基糖苷、十二烷基硫酸钠、聚乙二醇辛酸、葵酸甘油酯、聚乙二醇月桂酸甘油酯、聚乙二醇硬脂酸甘油酯、羧甲基纤维素、聚氧乙烯烷基醚中的一种；所述的乳化剂的浓度为0.01％-1％。

5.根据权利要求1所述的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中将经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜浸泡于烷基磺酰氯溶液中的浸泡温度为40℃-60℃，浸泡时间为1-3h。

6.根据权利要求1所述的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中将动物心脏瓣膜浸泡于戊二醛溶液中的浸泡温度为20-45℃，浸泡时间为1小时-7天；戊二醛溶液的浓度为0.1％-5％；戊二醛溶液的pH值为7-8。

7.根据权利要求1所述的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中的醇类溶液为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丙三醇、正丁醇、正戊醇中的一种或多种；所述通过醇类溶液脱水干燥处理是采用梯度浓度的醇类溶液进行脱水干燥。

8.根据权利要求7所述的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，其特征在于，所述的梯度浓度的醇类溶液包括：

Ⅰ：25％乙醇/75％丙三醇；

Ⅱ：50％乙醇/50％丙三醇；

Ⅲ：75％乙醇/25％丙三醇。

9.根据权利要求8所述的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中通过醇类溶液脱水干燥处理是将动物心脏瓣膜在25-35℃的环境下分别浸泡在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组溶液中，浸泡1-7天，完成脱水干燥。

10.一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜，其特征在于，所述生物心脏瓣膜基于权利要求1-9任一项所述的一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法制备得到的。