本發明屬于醫藥技術領域，涉及一種高粘度透明質酸鈉凝膠及其制備方法。
背景技術：
1934年，Karl Mayer教授首次在牛眼玻璃體中提取出透明質酸。經過數十年的研究，人們發現其在人和其他脊椎動物的結締組織中廣泛存在，例如細胞間隙、運動關節組織、臍帶、皮膚、軟骨、血管壁、滑液以及雞冠等組織和器官中都含有透明質酸。
透明質酸屬于線性高分子多糖，結構中含有二糖重復單元，重復單元中的葡萄糖醛酸通過β-1,3糖苷鍵與N-乙酰葡萄糖胺連接，成千上萬的二糖重復單元通過β-1,4糖苷鍵相連，形成整個高分子直鏈結構，其結構如下所示。
在生理條件下，透明質酸分子中的羧基呈游離狀態，與鈉離子結合后即為透明質酸鈉。透明質酸鈉分子內不含硫酸基團，也不與蛋白質共價結合，能夠以自由鏈的形式在體內游離存在，并且其在溶液中為無規則卷曲狀態，具有良好的流體動力學特性，這賦予其重要的物理特性，即高度粘彈性、可塑性、滲透性和良好的生物相容性，使其在醫藥學領域中發揮了獨特作用。
透明質酸鈉凝膠在骨科、眼科、婦科及整形科等領域應用廣泛。除了作為眼用制劑載體和作為眼用制劑以外，透明質酸鈉在眼科手術中也有重要應用。隨著研究的不斷深入，透明質酸鈉在臨床上的應用已擴展到白內障摘除、視網膜脫離、角膜移植、眼內晶體植入、抗青光眼、角膜復置、睫狀體分離及眼外傷等20余種手術。透明質酸鈉還是關節滑液及軟骨的重要組成成分，通過提高關節內透明質酸鈉的含量，可以增加關節液的粘稠性和潤滑功能，發揮保護軟骨、促進關節愈合和再生、緩解疼痛、增加關節活動度等作用。國內外已有報道采用透明質酸鈉補充療法來治療膝關節骨性關節炎、肩關節周圍炎、大骨節病、類風濕性關節炎、髕骨軟化癥，尤其是在關節腔內注射透明質酸鈉來治療膝關節骨性關節炎已經取得顯著療效。腹腔液、宮腔液和輸卵管液中的透明質酸及其鈉鹽含量在很大程度上決定著腹腔、子宮和輸卵管的生理功能，液體的黏彈性影響著女性生殖道的生理功能和自身的防御能力，而這些液體的質量和多少又取決于其中透明質酸及其鈉鹽的分子量及濃度。因此，在使用腹腔鏡、宮腔鏡時，使用透明質酸及其鈉鹽可以減少術后可能發生的阻塞和粘連的并發癥，并加速創傷表面的修復。大量的動物實驗和臨床應用表明，在預防和降低婦產科手術造成的粘連方面，透明質酸及其鈉鹽是一種安全、有效的理想物質。
研究表明，當透明質酸分子足夠大時，就能夠形成網狀結構，其形成網狀結構的能力受到分子量的影響。低分子量的透明質酸在低濃度時僅能形成碎片狀的網狀結構，而高分子量的透明質酸可以形成覆蓋整個體系的網狀結構。當高分子量的透明質酸溶液中混入低分子量的透明質酸時，會極大地改變透明質酸溶液的流變學性質。透明質酸在低濃度溶液中，其分子可以任意卷曲而形成粘彈性透明膠體，而在高濃度溶液中則具有較強的成膜性。因此，迫切需要提供一種高濃度、高分子量的透明質酸鈉凝膠，該凝膠應具有較高的粘彈性和更好的流變學特性，進而在醫藥領域發揮更好的應用。
技術實現要素：
針對上述情況，本發明的目的在于提供一種高粘度透明質酸鈉凝膠及其制備方法。本發明的透明質酸鈉凝膠中含有高濃度、高分子量的透明質酸鈉，并且通過添加助劑使得本發明的凝膠具有較高的粘彈性和更好的流變學特性。
為了實現上述目的，本發明采用下列技術方案：
一種高粘度透明質酸鈉凝膠，其包含以質量濃度計的下列組分：20～40g/L的透明質酸鈉、0.01～0.05g/L的陰離子型表面活性劑、0.3～1.0g/L的流變調節劑、0.5～1.5g/L的甘油，余量為注射用水，其中：所述透明質酸鈉的分子量為200～400萬道爾頓。在剪切速率為0.01Hz，溫度為25℃的條件下，上述高粘度透明質酸鈉凝膠的剪切黏度能夠達到2×106mPa·s以上。
優選的，在上述高粘度透明質酸鈉凝膠中，所述透明質酸鈉從動物組織中提取或者通過細菌發酵法生產。
優選的，在上述高粘度透明質酸鈉凝膠中，所述陰離子型表面活性劑為烷基磷酸酯鉀鹽或烷基磷酸酯鈉鹽。
優選的，在上述高粘度透明質酸鈉凝膠中，所述流變調節劑為卡波姆。
在一個優選的實施方案中，上述高粘度透明質酸鈉凝膠還包含滲透壓調節劑(如氯化鈉、氯化鉀、葡萄糖、枸櫞酸鈉等)，其將所述凝膠的滲透壓調節至250～350mOsmol·L-1。
優選的，在上述高粘度透明質酸鈉凝膠中，所述滲透壓調節劑為氯化鈉。
在一個優選的實施方案中，上述高粘度透明質酸鈉凝膠還包含pH值調節劑(如氫氧化鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、鹽酸等)，其將所述凝膠的pH值調節至6.8～7.8。
優選的，在上述高粘度透明質酸鈉凝膠中，所述pH值調節劑為磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩沖對。
一種上述高粘度透明質酸鈉凝膠的制備方法，其包括如下步驟：
1)按照配方中的用量稱量各種組分；
2)將陰離子型表面活性劑、流變調節劑、甘油加入到注射用水中，完全溶解后進行除菌過濾和高壓蒸汽滅菌，得到凝膠載體；
3)將步驟2)中得到的凝膠載體冷卻，在潔凈環境下，向所述凝膠載體中加入透明質酸鈉并加以攪拌，直至透明質酸鈉完全溶解，得到高粘度透明質酸鈉凝膠。
優選的，在上述制備方法中，步驟2)中所述除菌過濾采用已滅菌的0.22μm濾芯來完成。
優選的，在上述制備方法中，步驟2)中所述高壓蒸汽滅菌的溫度為121℃，時間為30分鐘。
優選的，在上述制備方法中，步驟3)中所述冷卻后的溫度為40～60℃。
優選的，在上述制備方法中，步驟3)中所述潔凈環境的潔凈度在百級以上。
優選的，在上述制備方法中，步驟3)中所述攪拌采用攪拌罐來完成，攪拌速度在200rpm以下。
在一個優選的實施方案中，上述制備方法還包括將所述高粘度透明質酸鈉凝膠無菌灌裝成制劑的步驟。
優選的，在上述制備方法中，在所述無菌灌裝之前，先將所述高粘度透明質酸鈉凝膠加熱至60～80℃，其目的在于即時降低產品的粘度，以便后續的灌裝工序能夠順利進行。
與現有技術相比，采用上述技術方案的本發明具有下列優點：
低分子量的透明質酸在低濃度時僅能形成碎片狀的網狀結構，而高分子量的透明質酸分子可以形成覆蓋整個體系的網狀結構。在低濃度溶液中，透明質酸分子可以任意卷曲而形成粘彈性的透明膠體，而在高濃度溶液中則具有較強的成膜性。當高分子量的透明質酸溶液中混入低分子量的透明質酸時，會極大地改變透明質酸溶液的流變學性質。因此，本發明所提供的高粘度透明質酸鈉凝膠主要由高濃度、高分子量的透明質酸鈉制備而成，通過添加陰離子型表面活性劑、流變調節劑、甘油等多種助劑，使得該凝膠具有更高的粘彈性和更好的流變學特性，能夠有效防止或減少術后黏連問題，在醫藥領域具有很好的應用前景。另外，本發明所提供的凝膠制備方法具有簡單方便、設備要求低、原材料易得等優點，解決了高濃度、高分子量透明質酸鈉在溶解過程中難以分散均勻的問題，適合于大規模工業化生產。
具體實施方式
下面將結合具體的實施例對本發明中的技術方案做出進一步的描述，但下列實施例并不應視為限制了本發明的保護范圍。除了特殊說明以外，下列實施例中所使用的儀器、試劑、材料等均可通過常規的商業手段獲得。
實施例1：高粘度透明質酸鈉凝膠制劑的制備。
(1)在配制容器中加入注射用水1000mL，然后加入十二烷基磷酸酯鉀鹽0.01g、卡波姆0.3g、甘油0.5g、磷酸氫二鈉0.45g、磷酸二氫鈉0.20g和氯化鈉7.0g，完全溶解后用已滅菌的0.22μm濾芯進行除菌過濾，并置于高壓蒸汽滅菌鍋中于121℃滅菌30分鐘，得到凝膠載體；
(2)將上述凝膠載體冷卻至40℃，在百級潔凈度環境下，先將凝膠載體加入到攪拌罐中，于40℃保溫條件下，再將分子量為356萬道爾頓的透明質酸鈉除菌干粉20.0g緩慢加入攪拌罐中，攪拌速度緩慢提高至200rpm，直至透明質酸鈉完全溶解，得到高粘度透明質酸鈉凝膠；
(3)在無菌條件下將上述凝膠進行灌裝，灌裝前先將透明質酸鈉凝膠加熱至60℃，灌裝完成后，即得高粘度透明質酸鈉凝膠制劑。
通過上述方法制備的高粘度透明質酸鈉凝膠的pH為7.2，滲透壓為289mOsmol·L-1。在剪切速率為0.01Hz，溫度為25℃的條件下，該凝膠的剪切黏度為2.578×106mPa·s。
實施例2：高粘度透明質酸鈉凝膠制劑的制備。
(1)在配制容器中加入注射用水1000mL，然后加入十二烷基磷酸酯鉀鹽0.03g、卡波姆0.6g、甘油1.0g、磷酸氫二鈉0.45g、磷酸二氫鈉0.20g和氯化鈉7.0g，完全溶解后用已滅菌的0.22μm濾芯進行除菌過濾，并置于高壓蒸汽滅菌鍋中于121℃滅菌30分鐘，得到凝膠載體；
(2)將上述凝膠載體冷卻至50℃，在百級潔凈度環境下，先將凝膠載體加入到攪拌罐中，于50℃保溫條件下，再將分子量為288萬道爾頓的透明質酸鈉除菌干粉30.0g緩慢加入攪拌罐中，攪拌速度緩慢提高至200rpm，直至透明質酸鈉完全溶解，得到高粘度透明質酸鈉凝膠；
(3)在無菌條件下將上述凝膠進行灌裝，灌裝前先將透明質酸鈉凝膠加熱至70℃，灌裝完成后，即得高粘度透明質酸鈉凝膠制劑。
通過上述方法制備的高粘度透明質酸鈉凝膠的pH為7.3，滲透壓為305mOsmol·L-1。在剪切速率為0.01Hz，溫度為25℃的條件下，該凝膠的剪切黏度為4.103×106mPa·s。
實施例3：高粘度透明質酸鈉凝膠制劑的制備。
(1)在配制容器中加入注射用水1000mL，然后加入十二烷基磷酸酯鉀鹽0.05g、卡波姆1.0g、甘油1.5g、磷酸氫二鈉0.45g、磷酸二氫鈉0.20g和氯化鈉7.0g，完全溶解后用已滅菌的0.22μm濾芯進行除菌過濾，并置于高壓蒸汽滅菌鍋中于121℃滅菌30分鐘，得到凝膠載體；
(2)將上述凝膠載體冷卻至60℃，在百級潔凈度環境下，先將凝膠載體加入到攪拌罐中，于60℃保溫條件下，再將分子量為212萬道爾頓的透明質酸鈉除菌干粉38.0g緩慢加入攪拌罐中，攪拌速度緩慢提高至200rpm，直至透明質酸鈉完全溶解，得到高粘度透明質酸鈉凝膠；
(3)在無菌條件下將上述凝膠進行灌裝，灌裝前先將透明質酸鈉凝膠加熱至80℃，灌裝完成后，即得高粘度透明質酸鈉凝膠制劑。
通過上述方法制備的高粘度透明質酸鈉凝膠的pH為7.3，滲透壓為323mOsmol·L-1。在剪切速率為0.01Hz，溫度為25℃的條件下，該凝膠的剪切黏度為5.578×106mPa·s。
實施例4：高粘度透明質酸鈉凝膠制劑的制備。
(1)在配制容器中加入注射用水1000mL，然后加入十二烷基磷酸酯鉀鹽0.03g、卡波姆0.6g和甘油1.0g，完全溶解后用已滅菌的0.22μm濾芯進行除菌過濾，并置于高壓蒸汽滅菌鍋中于121℃滅菌30分鐘，得到凝膠載體；
(2)將上述凝膠載體冷卻至50℃，在百級潔凈度環境下，先將凝膠載體加入到攪拌罐中，于50℃保溫條件下，再將分子量為356萬道爾頓的透明質酸鈉除菌干粉30.0g緩慢加入攪拌罐中，攪拌速度緩慢提高至200rpm，直至透明質酸鈉完全溶解，得到高粘度透明質酸鈉凝膠；
(3)在無菌條件下將上述凝膠進行灌裝，灌裝前先將透明質酸鈉凝膠加熱至70℃，灌裝完成后，即得高粘度透明質酸鈉凝膠制劑。
通過上述方法制備的高粘度透明質酸鈉凝膠在剪切速率為0.01Hz，溫度為25℃的條件下的剪切黏度為3.875×106mPa·s。
實施例5：高粘度透明質酸鈉凝膠制劑的制備。
(1)在配制容器中加入注射用水1000mL，然后加入十二烷基磷酸酯鉀鹽0.03g、卡波姆0.6g、甘油1.0g、磷酸氫二鈉0.45g和磷酸二氫鈉0.20g，完全溶解后用已滅菌的0.22μm濾芯進行除菌過濾，并置于高壓蒸汽滅菌鍋中于121℃滅菌30分鐘，得到凝膠載體；
(2)將上述凝膠載體冷卻至50℃，在百級潔凈度環境下，先將凝膠載體加入到攪拌罐中，于50℃保溫條件下，再將分子量為356萬道爾頓的透明質酸鈉除菌干粉30.0g緩慢加入攪拌罐中，攪拌速度緩慢提高至200rpm，直至透明質酸鈉完全溶解，得到高粘度透明質酸鈉凝膠；
(3)在無菌條件下將上述凝膠進行灌裝，灌裝前先將透明質酸鈉凝膠加熱至70℃，灌裝完成后，即得高粘度透明質酸鈉凝膠制劑。
通過上述方法制備的高粘度透明質酸鈉凝膠的pH為7.1。在剪切速率為0.01Hz，溫度為25℃的條件下，該凝膠的剪切黏度為3.955×106mPa·s。
實施例6：高粘度透明質酸鈉凝膠制劑的制備。
(1)在配制容器中加入注射用水1000mL，然后加入十二烷基磷酸酯鉀鹽0.03g、卡波姆0.6g、甘油1.0g和氯化鈉7.0g，完全溶解后用已滅菌的0.22μm濾芯進行除菌過濾，并置于高壓蒸汽滅菌鍋中于121℃滅菌30分鐘，得到凝膠載體；
(2)將上述凝膠載體冷卻至50℃，在百級潔凈度環境下，先將凝膠載體加入到攪拌罐中，于50℃保溫條件下，再將分子量為356萬道爾頓的透明質酸鈉除菌干粉30.0g緩慢加入攪拌罐中，攪拌速度緩慢提高至200rpm，直至透明質酸鈉完全溶解，得到高粘度透明質酸鈉凝膠；
(3)在無菌條件下將上述凝膠進行灌裝，灌裝前先將透明質酸鈉凝膠加熱至70℃，灌裝完成后，即得高粘度透明質酸鈉凝膠制劑。
通過上述方法制備的高粘度透明質酸鈉凝膠的滲透壓為311mOsmol·L-1。在剪切速率為0.01Hz，溫度為25℃的條件下，該凝膠的剪切黏度為4.126×106mPa·s。