專利名稱：：一種可降解人工淚小管的制備方法
技術領域：
：本發明涉及一種可降解人工淚小管的制備方法，尤其涉及一種通過形成凝膠柱的途徑快速制成的可降解型人工淚小管方法，臨床上用其治療淚道阻塞及淚囊炎，屬于眼科人工淚小管
技術領域：
。
背景技術：
：在跟科治療中，由各種不同病因引起的淚道阻塞、急/慢性淚囊炎等病例越來越多，約占眼科門診病例的3%，因淚道阻塞而引發的多淚或溢淚給患者的生活與工作帶來極大不便。目前，常用的治療淚道阻塞的方法是機械或激光探通，然后廂藥水反復沖洗。但是，難以解決的困難是第一次探通后，原阻塞部位易發生組織再粘連，導致淚道再次堵塞或狹窄，往往需要進行多次探通手術，這給眼科醫生增添了不少麻煩，也給患者帶來了極大，不便和經濟負擔。此外，在多次反復的探通過程中，硬質手術器械的摩擦嚴重損傷了正常淚道內壁，對患者的淚道功能恢復極為不利。近年來，隨著人工淚小管的應用，在提高療效的同時大大減輕了多次手術所帶來的麻煩與治療費用，因此，越來越多的眼科醫生采用插入人工淚管的方法治療淚遒阻塞和淚囊炎。但是，目前普遍使用的是不可降解的硅膠管或其他醫用橡膠管③雖然過去進行了大量的技術改進，甚至結合不同的輔助設備治療，可當傷口治愈后仍然需要進行二次手術取出小管，這一過程會使新愈合部位再次因摩擦而受損傷，不僅給患者增加了極大的痛苦，甚至有"復發"的可能，嚴重影響治療效果。如植入的材料長期不降解，還容易在淚道內引起炎癥反應。目前，已有文獻報道將膠原蛋白、殼聚糖和聚乙烯醇按照一定比例混合后，,IJ成多L或者致密的復合膜，具有良好的力學性能和生物相容性。也有相關的專利mit:將膠原蛋白、殼聚糖和聚乙烯醇按照一定比例混合后制成可降解的淚點栓塞，用于治療干眼癥。但未見將膠原蛋白、殼聚糖和聚乙烯醇制備成人工淚小管的相關報道。本發明的目的是提供一種生物相容性良好的可降解型人工淚小管，干態時其硬度和韌性適中，溶脹后柔軟光滑，可用于淚道阻塞部位被探通后支撐淚道內壁防止發生再粘連或狹窄，治愈后材料最終可生物降解，產物隨淚液流出。本發明要解決的技術難題為(1)材料的生物相容性，生物可降解性；(2)淚小管力學支撐性能，手術的可操作性；(3)有止血、抑菌、促進傷口愈合的效果；(4)有效支撐阻塞部位，防止滑移；(5)阻止再粘連或"復發"；(6)傷口愈合后材料可降解，無需二次手術取出，避免淚道再次受損。為實現以上目的，本發明的技術方案是提供一種可降解人工淚小管的制備方法，其特征在于，通過循環冷凍/解凍的過程，其方法為第一步.在90℃的水浴中，將醫用聚乙烯醇PVA—124顆粒溶解在注射用水中，配制成透明的510％(w/w)聚乙烯醇溶液；第二步.在室溫條件下，將脫乙酰度》90%的殼聚糖溶解于12%的乙酸溶液中，攪拌16小時一24小時，直至完全溶解，配制成24%(w/w)殼聚糖溶液，2。C8。C冷藏；第三步.胃蛋白酶消化、醋酸溶液抽提洗凈的牛跟腱，從中提取I型膠原蛋白溶液，濃度》0.5%(w/w)，2。C8。C冷藏;第四步.按照一定比例將上述三種溶液在冰浴中攪拌混勻膠原殼聚糖溶液的重量比為5/59/1，聚乙烯醇溶液占總溶液的重量比為7%50%，攪拌約l小時一2小時；第五步.在攪拌的同時緩慢滴加2M的NaOH溶液，調節混合液的pH值接近中性，穩定后繼續攪拌半小時；第六歩.將步驟5中溶液置于冷藏柜冷藏16小時一24小時脫泡；第七步.將步驟6中溶液吸入20ml的注射器中，套上12#針頭，往一端封閉的管狀塑料模具中注入混合溶液；第八步.將模具置于-20。C的冰柜中冷凍10小時一14小時，然后取出，置于室溫解凍約10小時一14小時，再冷凍10小時一14小時，如此循環57次；第九步.用直徑0.50.7mm醫用穿刺針從彈性凝膠柱中心穿過，豎立；第十步.將步驟9中穿針的凝膠柱放入注射用水中浸泡半小時；第十一步.將步驟10中的凝膠柱豎立，于室溫中自然干燥；第十二步.將干燥的凝膠從穿刺針上緩慢推出第十三步.用手術刀垂直切掉小管的兩端，可得內徑0.50.7mra,外徑為0.91.5ram，長度》20min的韌性淚小管。第十四步.將步驟13中修剪好的淚小管裝入聚乙烯自封袋中，封口備用。為了延長人工淚小管在淚道中的降解時間，需在制備過程中對已成型的凝膠柱進行化學交聯，因此，增加了交聯過程，即將步驟9中穿針的凝膠柱浸泡于《0.25%的戊二醛溶液中0.5小時，取出后于注射用水中反復沖洗，然后按照步驟1014操作即可。所述的步驟9造孔的方法也可在彈性良好的復合凝膠柱中間插入硬質圓桿造孔，并以其作為支撐桿進行固定、脫水。本發明選用可生物降解的I型膠原蛋白和殼聚糖與醫用聚乙烯醇均勻混合后皿反復冷凍/解凍形成凝膠柱的途徑制成可生物降解的新型人工淚小管。膠原蛋白(Collagen)簡稱膠原，是哺乳動物體內結締組織的主要成份，在人體蛋白質中約占30%。不同類型的膠原蛋白在體內參與不同組織細胞外基質的組成，其中I型膠原蛋白除了參與皮膚和肌腱的組成外，還參與骨的構建。膠原蛋白是一種來源廣泛、生物相容性好、無毒性、無免疫原性、可在體內迅速降解代謝的生物材料。此外，膠原蛋白還參與組織愈合過程，具有快速止血和促進傷口愈合的效果，上海其勝生物制劑有限公司生產的從牛跟腱中提取的I型膠原蛋白海綿已作為止血海綿廣泛應用于臨床。膠原在組織工程中也有廣泛的應用，例如人工皮膚、神經導管、人工血管等。也有將膠原蛋白作為藥物載體材料進行大量的研究。膠原蛋白還可與殼聚糖、透明質酸、硫酸軟骨素、聚乳酸、羥基磷灰石等形成良好的可生物降解與吸收的復合材料，用作人工敷料及組織替代材料。殼聚糖又名幾丁聚糖(Chitosan)，是由生物合成的天然多糖，是甲殼素脫乙酰化的產物。殼聚糖是少見的帶有正電荷的聚合物，具有無毒性、無刺激性、可降解性及優良的生物相容性，同時由于它含有某些有助于細胞粘附和保持細胞分化功能的信息，無免疫原性，并可與其他生物醫學材料復合。大量的研究結果表明該殼聚糖具有止血、抑菌、促進上皮細胞生長、防止組織粘連、促進傷口愈合等作用，由殼聚糖制成的水凝膠制劑已廣泛應用于婦科手術中防止腸粘連、注射關節腔中促進軟骨的形成和防止肌腱粘連以及眼科等方面。目前，敏感性殼聚糖水凝膠、納米級殼聚糖顆粒、殼聚糖空心微球等的研究已成為人們的研究熱點，也有組織工程材料、生物醫用復合材料中添加殼聚糖以有效改善材料的性能，在市場上也有越來越多的不同形式殼聚糖產品出現，由此可知，殼聚糖正在被越來越多的生物醫學研究者所關注。聚乙烯醇(polyvinylalcohol,PVA)是一種分子鏈側基上含有大量羥基的水溶性高分子，它一般是由聚醋酸乙烯酯經水解、醇解或胺解得到的產物。常見的醫用聚乙烯醇有PVA05-88、PVA17-88和PVA-124。本發明中所用的聚乙烯醇即為進口分裝的醫用級PVA-124，其具有良好的生物相容性、成膜性、力學性能等。聚乙烯醇在生物醫學工程領域,如人工軟骨、藥物釋放系統、微囊包覆技術、眼科、抗凝血和智能型生物材料等方面被廣泛研究和應用。在眼科中，由聚乙烯醇制成的眼角膜具有很好的生物穩定性和透光性，由聚乙烯醇配制成的人工淚液在干眼癥治療中體現出很好的保濕效果。而聚乙烯醇水凝膠是一種含有豐富微孔可包含大量水分的彈性水凝膠，其具有潤滑、韌性好等特點，交聯的聚乙烯醇凝膠常用于研制人工韌帶、人工軟骨等，表現出良好的力學性能和生物相容性。由于聚乙烯醇突出的力學性能，通常在制備復合材料時添加一定量的聚乙烯醇，復合材料的力學性能可得到極大改善。在本發明中，獨特的通過循環冷凍/解凍的過程，使含有一定比例聚乙烯醇與膠原和殼聚糖的均勻混合溶液形成表面光滑的均勻彈性復合凝膠柱，一步成型，避免了其他雜質的引入。干燥后的人工淚小管各成份分布均勻，內外表面光滑，呈半透明狀，強度和韌性適合手術操作，不易斷裂或變形，且在脫水過程中，能保持管孔不變，凝膠同步收縮，干燥后的淚小管易脫模，管壁較均勻，保持了不同高分子的分子鏈之間相互貫穿的網絡結構，該人工淚小管插入淚道后快速吸水、溶脹，變成柔軟的彈性中空凝膠管，患者無明顯異物感。在本發明中，改變膠原和殼聚糖的比例，按照同樣的方法，可以快速制備出一系列不同成份的可降解人工淚小管，其降解時間也可作一定范圍的調整，可見此發明是一種操作簡單、實用可行的制備可降解型人工淚小管的新方法。本發明的優點是a)制備方法簡單、高效；b)成份分布均勻，力學性能好，便于操作；c)材料無毒、無刺激反應，生物相容性良好；d)具有快速止血、抑菌、防粘連、促進探通部位傷口愈合；e)該小管遇淚液后快速吸水形成彈性的光滑凝膠管，操作時不損傷淚道內壁；f)吸水溶脹后形成柔軟彈性凝膠，可機械定位且無異物感；g)材料最終可生物降解，降解產物能隨淚液流出；h)治愈后無需二次手術取出。，具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步說明。實施例實施例1一種可降解人工淚小管的制備方法為-第一步.在90°C的水浴中，將醫用聚乙烯醇PVA—124顆粒溶解在注射用水中，配制成透明的510%(w/w)聚乙烯醇溶液；第二步.在室溫條件下，將脫乙酰度》90%的殼聚糖溶解于12%(w/w)的乙酸溶液中，攪拌16小時一24小時，直至完全溶解，配制成24%O/w)殼聚糖溶液，2。C8。C冷藏；第三步.胃蛋白酶消化、醋酸溶液抽提洗凈的牛跟腱，從中提取I型膠原蛋白溶液，濃度>0.5%(w/w)，2。C8。C冷藏;第四步.稱取90g1M膠原溶液和10g2%殼聚糖溶液，冰浴中攪拌混勻，加入50g10%聚乙烯醇溶液，攪拌約l小時混勻，至混合溶液形成均勻半透明粘稠液；第五步.在攪拌的同時緩慢滴加2M的NaOH溶液，調節溶液pH值為7.04，繼續攪拌半小時；第六步.將步驟5中溶液置于冷藏柜2。C8。C冷藏18小時脫泡；第七步.將步驟6中溶液吸入20ml的注射器中，套上12#針頭，往一端封閉的管狀塑料模具中注入混合溶液；第八步.將模具置于-20。C的冰柜中冷凍13小時，然后取出，置于20。C室溫解凍約10小時，再冷凍13小時，如此循環5次；第九步.用直徑0.7mm醫用穿刺針從彈性凝膠柱中心穿過，豎立；第十步.將步驟9中穿針的凝膠柱放入注射用水中浸泡半小時；第十一步.將步驟10中的凝膠柱豎立，于室溫中自然干燥；第十二步.將干燥的凝膠從穿刺針上緩慢推出；第十三步.用手術刀垂直切掉小管的兩端，可得內徑0.50.7mm,外徑為0.91.5mm，長度》20mm的韌性人工淚小管；第十四步.將步驟13中修剪好的淚小管裝入聚乙烯自封袋中，封口備用。實施例2稱取70g1X膠原溶液和30g2%殼聚糖溶液，冰浴中攪拌混勻。加50g10%聚乙烯醇溶液，繼續攪拌混勻，至混合溶液形成均勻半透明粘稠液，邊攪拌邊緩慢滴加少許2M的NaOH溶液，調節溶液pH值為7.08，繼續攪拌半小時，低溫下靜置一晚。用注射器汲取均勻混合液，套上針頭，將溶液注入塑模中，然后于-20°(720°(:反復冷凍/解凍5次，取出成柱狀的彈性復合凝膠，在復合凝膠柱中間插入硬質圓桿造孔，再放入注射用水中清洗30分鐘，豎立，室溫自然風干，脫模，修剪兩頭，封裝，其余與實施例l相同。實施例3稱取30g1%膠原溶液和20g2%殼聚糖溶液，冰浴中攪拌混勻，加入25g10%聚乙烯醇溶液，繼續攪拌混勻，至混合溶液形成均勻半透明粘稠液。邊攪拌邊緩慢滴加少許2M的NaOH溶液，調節溶液pH值為6.89，繼續攪拌半小時，低溫下靜置一晚。用注射器汲取混合液，套上針頭，將溶液注入塑模中，然后于-20。C/20。C反復冷凍/解凍5次，取出成柱狀的復合凝膠，將7弁穿刺針穿過凝膠柱中心軸，將穿針的凝膠柱浸泡于《0.25%的戊二醛溶液中0.5小時，取出后于注射用水中反復沖洗，豎立，室溫自然風干，脫模，剪切兩頭，封裝，其余與實施例l相同。實施例4稱取33.3g1X膠原溶液和16.7g2%殼聚糖溶液，冰浴中攪拌混勻，加入H)glOW聚乙烯醇溶液，繼續攪拌混勻，至混合溶液形成均勻粘稠液。邊攪拌邊緩慢滴加2M的NaOH溶液，滴加至有少許白色絮狀物出現時停止，攪拌后溶解，繼續攪拌約3小時，然后逐漸降低攪拌速度，溶液中的氣泡緩慢排出，用注射器汲取混合液，套上針頭，將溶液注入塑模中，然后于-20。C/20。C反復冷凍/解凍7次。取出彈性復合凝膠，用穿刺針通過凝膠中心，放入注射用水中清洗30分鐘，豎立，室溫風干，脫模，修剪小管兩端，封裝，其余與實施例l相同。實施例5稱取27glX膠原溶液和27g2X殼聚糖溶液，冰浴中攪拌混勻，加入27gl0%聚乙烯醇溶液，繼續攪拌混勻，至混合溶液形成均勻粘稠液，邊攪拌邊緩慢滴加2M的NaOH溶液，調節溶液pH值為7.02，，續攪拌半小時，低溫下靜置一晚，用注射器汲取混合液，套上針頭，將溶液注入塑模中，然后于-20°C/20°C反復冷凍/解凍5次。取出成柱狀的彈性復合凝膠，將7#穿刺針通過凝膠柱中心軸，再放入0.25%戊二醛溶液中浸泡30分鐘，取出后放入注射用水中反復清洗，豎立，室溫風干，脫模，切除兩頭，封裝，其余與實施例l相同。本發明制備出內徑為0.50.7mm,外徑為0.9ram1.5mm，長度》20mm的中空韌性小管，以適用于不同臨床手術的需要。治療淚道阻塞時，先探通阻塞部位，插入淚小管的方法有(1〉如果需要插入離淚點較近的位置，可直接緩慢地從淚點推入；(2)如果是插入到離淚點較遠的位置，可將淚小管套在一根細小的牽引線上，在線的中部打節，借助注射器，先將牽引線從淚點引入鼻腔，帶動牽引線把淚小管緩慢拉至探通后的部位，停留一會后反向取出牽引線；(3)可將淚小管套在細針頭上，緩慢推入到阻塞部位，停留1030分鐘后反向取出針頭。該淚小管中所含膠原蛋白對淚道探通部位具有快速止血、促進傷口愈合的作用，殼聚糖具有抑菌、防粘連、抗瘢痕效果，生物相容性和力學性能良好的醫用聚乙烯醇在治療期間可起到有效的支撐作用，淚道受損部位愈合后，該人工淚小管可生物降解，降解產物隨淚液流出，無需二次手術取出，避免了淚道內壁再次摩擦受損。該淚小管在PBS溶液中的降解行為測試剪取10mm長的人工淚小管，放入5ml的pH二7.4的PBS溶液中，密封，存放入70°C的烘箱中。結果兩天后，原本彈性良好的淚小管變成白色糊狀。表明該淚小管可降解，降解后的形態為流質體，可隨淚液自行流出，無需二次手術取出，避免了正常淚道內壁被擦傷。另因其中所含的膠原具有快速止血、促進傷口愈合作用，殼聚糖具有抑菌、抗瘢痕的效果，加之PVA的良好力學支撐效果，可有效提高治療淚道阻塞和急/慢性淚囊炎的療效。表一此發明制備的新型人工淚小管與目前使用的硅膠管性能對比表。<table>complextableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權利要求1.一種可降解人工淚小管的制備方法，其特征在于，通過循環冷凍/解凍的過程，其方法為第一步.在90℃的水浴中，將醫用聚乙烯醇PVA-124顆粒溶解在注射用水中，配制成透明的5～10％(w/w)聚乙烯醇溶液；第二步.在室溫條件下，將脫乙酰度≥90％的殼聚糖溶解于1～2％(w/w)的乙酸溶液中，16小時-24小時，直至完全溶解，配制成2～4％(w/w)殼聚糖溶液，2℃～8℃冷藏；第三步.胃蛋白酶消化、醋酸溶液抽提洗凈的牛跟腱，從中提取I型膠原蛋白溶液，濃度≥0.5％(w/w)，2℃～8℃冷藏；第四步.按照一定比例將上述三種溶液攪拌混勻膠原殼聚糖溶液的重量比為5/5～9/1，聚乙烯醇溶液占總溶液的重量比為7％～50％，攪拌約1小時-2小時；第五步.在攪拌的同時緩慢滴加2M的NaOH溶液，調節混合液的pH值接近中性，穩定后繼續攪拌半小時；第六步.將步驟5中溶液置于冷藏柜冷藏16小時-24小時脫泡；第七步.將步驟6中溶液吸入20ml的注射器中，套上12#針頭，往一端封閉的管狀塑料模具中注入混合溶液；第八步.將模具置于-20℃的冰柜中冷凍10小時-14小時，然后取出，置于室溫解凍約10小時-14小時，再冷凍10小時-14小時，如此循環5～7次；第九步.用直徑0.5～0.7mm醫用穿刺針從彈性凝膠柱中心穿過，豎立；第十步.將步驟9中穿針的凝膠柱放入注射用水中浸泡半小時；第十一步.將步驟10中的凝膠柱豎立，于室溫中自然干燥；第十二步.將干燥的凝膠從穿刺針上緩慢推出；第十三步.用手術刀垂直切掉小管的兩端，可得內徑0.5～0.7mm，外徑為0.9～1.5mm，長度≥20mm的韌性淚小管；第十四步.將步驟13中修剪好的淚小管裝入聚乙烯自封袋中，封口備用。2.根據權利要求1所述的一種可降解人工淚小管的制備方法，其特征在于，將步驟9中穿針的凝膠柱浸泡于《0.25%的戊二醛溶液中0.5小時，取出后于注射用水中反復沖洗，然后按照步驟1014操作即可。3.根據權利要求1所述的一種可降解人工淚小管的制備方法，其特征在于，所述的步驟9造孔即在彈性良好的復合凝膠柱中間插入硬質圓桿造孔，并以其作為支撐桿進行固定、脫水。全文摘要本發明公開了一種可降解型人工淚小管的制備方法，及其在治療淚道阻塞或淚囊炎的臨床應用。本發明的人工淚小管主要成份是可生物降解的I型膠原蛋白和殼聚糖、醫用聚乙烯醇。I型膠原蛋白具有快速止血并促進傷口愈合的效果，殼聚糖可起到抑菌、防粘連、抗瘢痕的作用，聚乙烯醇增強了人工淚小管的支撐能力。本發明制成的內徑為0.5～0.7mm，外徑0.9～1.5mm，長度≥20mm的淚小管，其成份混合均勻，內外表面平整，具有良好的韌性和彈性，便于臨床手術操作。接觸水10～30分鐘后，快速吸水溶脹，可起到機械定位、防止淚小管滑移的作用。傷口愈合后該小管逐漸降解，降解產物可隨淚液從鼻腔流出，無需二次手術取出，提高了治療淚道阻塞的效果，避免了二次手術造成的擦傷。還可根據降解時間的不同要求，對淚小管進行一定程度的化學交聯，調節其在淚道內的降解速度。文檔編號A61L29/00GK101172169SQ20071017144公開日2008年5月7日申請日期2007年11月30日優先權日2007年11月30日發明者蔣麗霞,鄭貴球,顧其勝申請人:上海其勝生物制劑有限公司