專利名稱：一種人工生物套管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人工生物套管及其制造方法，特別是一種海藻酸甲殼胺-海藻酸鈣為主要成分、可以引導(dǎo)和促進(jìn)神經(jīng)有效再生的可吸收性人工生物套管及其制造方法，屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。
為了能在手術(shù)中進(jìn)行神經(jīng)束的定性吻接，多年來(lái)人們從解剖學(xué)和免疫組織化學(xué)等方面進(jìn)行了神經(jīng)功能束定位的研究，但迄今為止都無(wú)法應(yīng)用于臨床。Forssman和Cajal的選擇性再生理論，即在神經(jīng)對(duì)接的兩斷端間留出供其選擇性再生的空間將有利于混合神經(jīng)的再生；這一理論為神經(jīng)良好的對(duì)接指出了新的可行之路，其方法被稱為小間隙套接法，近年來(lái)被一些實(shí)驗(yàn)所證實(shí)，如通過(guò)自體動(dòng)脈套接混合神經(jīng)模型，從顯微外科手術(shù)觀察、組織學(xué)、電生理學(xué)、神經(jīng)免疫化學(xué)等多方面證實(shí)了周圍神經(jīng)選擇性再生的客觀性及小間隙套接縫合的優(yōu)越性。但自體動(dòng)脈不可能在臨床中應(yīng)用，自體靜脈在臨床中也難以廣泛應(yīng)用。比較理想的套接材料應(yīng)是一種生物相容性較好、可吸收并有一定促進(jìn)和引導(dǎo)神經(jīng)再生效果的人工生物材料。
目前國(guó)內(nèi)外用于修復(fù)神經(jīng)缺損的材料有硅膠管、聚四氟乙烯導(dǎo)管、纖維素套管等，但這些材料在可吸收性和組織相容性方面都存在一定缺陷，難以在臨床上得到廣泛應(yīng)用。
涉及用于修復(fù)神經(jīng)缺損的材料的專利主要有WO9844020A1和WO9844021A1報(bào)道了含磷酸酯基團(tuán)的合成聚合物可用于制作神經(jīng)生長(zhǎng)的導(dǎo)管；US5844017A報(bào)道了一種脂族聚氧酯預(yù)聚物可制備用于神經(jīng)連接的導(dǎo)管；US4534349A中采用聚乳酸、聚乙醇酸、聚(乙交酯—丙交酯)、聚酯酰胺等合成聚合物及其共聚、共混物制備神經(jīng)修復(fù)導(dǎo)管；US4669474A、US4883618A、US5147399A、EP0327022A中采用如US4534349A中采用的聚合物的纖維產(chǎn)品，經(jīng)充膜和粘接處理制備多孔、表面粗糙的導(dǎo)管用于斷裂神經(jīng)修復(fù)；EP0286284A和WO9005490A1中分別采用丙烯酸共聚物或聚氨酯和聚合物駐極體材料制備用于修復(fù)神經(jīng)斷裂的膜管；WO9403212A1采用透明質(zhì)酸酯基體和透明質(zhì)酸酯線交織增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，制備用于修復(fù)周圍神經(jīng)缺損的導(dǎo)管。然而，所報(bào)道的這些材料，或者制備困難，或者在可吸收性和組織相容性方面具有一定缺陷，或存在不利于神經(jīng)再生的因素，并沒(méi)能在臨床上取得實(shí)際應(yīng)用。
《中國(guó)修復(fù)重建外科雜志》7(3)169～171(1993)和12(2)90～93(1998)中分別報(bào)導(dǎo)了用幾丁質(zhì)(或稱甲殼質(zhì)、聚N-乙酰-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖)橋接周圍神經(jīng)缺損的實(shí)驗(yàn)研究，以及幾丁質(zhì)及幾丁糖與雪旺氏細(xì)胞相容性的實(shí)驗(yàn)研究。前者的制備過(guò)程中的毒性溶劑無(wú)法完全除去，制品安全性差；后者實(shí)驗(yàn)研究中所述“幾丁糖”為2％幾丁糖稀醋酸水溶液無(wú)菌風(fēng)干后所得產(chǎn)物，大分子結(jié)構(gòu)中的-NH2基團(tuán)已呈離子化狀態(tài)，這種“氨基離子化”的幾丁糖不具備抗水溶性，無(wú)法制得具有一定物理機(jī)械性能和降解吸收周期的膜管，用于混合神經(jīng)再生的間隙套接。上述研究還發(fā)現(xiàn)幾丁質(zhì)膜與神經(jīng)再生中作用重大的雪旺氏細(xì)胞之間的組織相容性不及幾丁糖。
CN1262961中采用交聯(lián)劑戊二醛對(duì)幾丁糖(文獻(xiàn)中稱為殼聚糖)進(jìn)行交聯(lián)，制備用于修復(fù)神經(jīng)缺損的導(dǎo)管，但這種交聯(lián)會(huì)進(jìn)一步影響幾丁糖(文獻(xiàn)中稱為殼聚糖)的生物相容性和體內(nèi)降解吸收性能。事實(shí)上，本發(fā)明的研究人員發(fā)現(xiàn)，即使未經(jīng)交聯(lián)的殼聚糖在體內(nèi)的降解吸收性能也并不理想，且伴有一定程度的炎癥反應(yīng)。另外中國(guó)修復(fù)重建外科雜志14(3)175～179(2000)中也曾指出殼聚糖周圍的明顯炎癥反應(yīng)可能與正電荷密度增高有關(guān)，同時(shí)有人認(rèn)為殼聚糖不適合作為體內(nèi)埋植材料。由于上述研究及產(chǎn)品的機(jī)械性能及安全性差，不能夠應(yīng)用于臨床。
綜上所述，幾丁糖(甲殼胺)與醋酸形成的“氨基離子化”的幾丁糖(甲殼胺)不具備抗水溶性，無(wú)法制得具有一定物理機(jī)械性能和降解吸收周期的膜管；未呈“氨基離子化”的幾丁糖(甲殼胺)在體內(nèi)的生物相容性和降解吸收性能較差?？梢娔壳斑€沒(méi)有一種生物相容性較好、可吸收、具有一定促進(jìn)和引導(dǎo)神經(jīng)再生效果、物理機(jī)械性能和價(jià)格適宜的用于制備人工生物套管的材料。
海藻酸鈉是存在于褐藻類中的天然高分子，具有良好的生物相容性和可吸收性。但由于其抗生理鹽水性能差，至今未見其用于制備可吸收性人工生物套管的報(bào)道。
本發(fā)明的目的在于提供一種人工生物套管的制造方法，所述制備方法簡(jiǎn)單、產(chǎn)品性能好、適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種人工生物套管，所述的生物套管為管壁包括海藻酸、甲殼胺和海藻酸鈣，其重量比為海藻酸∶甲殼胺∶海藻酸鈣為1∶0.7∶0.3-1∶1∶0.7的中空套管。
所述的海藻酸、海藻酸鈣的分子量為20-65萬(wàn)。所述的甲殼胺(或稱殼聚糖、幾丁糖)為采用現(xiàn)有技術(shù)的方法由蟹、蝦的殼提取得到的，優(yōu)選分子量為15～50萬(wàn)，脫乙酰度為70～90％。
所述的人工生物套管中進(jìn)一步包括促神經(jīng)生長(zhǎng)因子，其重量含量為海藻酸∶甲殼胺∶海藻酸鈣∶促神經(jīng)生長(zhǎng)因子1∶0.7∶0.3∶0.007-1∶1∶0.7∶0.3。
所述的促神經(jīng)生長(zhǎng)因子為NGF、bFGF、復(fù)方紅芪注射液、雪旺細(xì)胞或適合本發(fā)明的其他促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)的藥物或活性物，也可以是其一種以上的組合。
所述的人工生物套管內(nèi)徑為0.7-6mm，壁厚0.1-2mm。當(dāng)用于動(dòng)物修復(fù)神經(jīng)缺損時(shí)，管內(nèi)徑優(yōu)選為0.7-1.5mm，壁厚為0.1-0.2mm；當(dāng)臨床用于人體時(shí)，管內(nèi)徑優(yōu)選為1-6mm，壁厚為1-2mm，具體尺寸根據(jù)需要修復(fù)的神經(jīng)的尺寸而定。
本發(fā)明的人工生物套管的制造方法為，將海藻酸鈉制成紡絲原液，在外界和芯層凝固浴作用下，經(jīng)中空纖維紡絲和牽伸工藝制得海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管，將中空?qǐng)A管洗滌至中性，以甲殼胺的稀醋酸溶液對(duì)所得中空?qǐng)A管進(jìn)行化學(xué)處理，再經(jīng)過(guò)后處理得到具有抗生理鹽水性能和適宜降解吸收周期的海藻酸甲殼胺—海藻酸鈣人工生物套管。
其中所述的中空纖維紡絲和牽伸工藝包括紡絲原液經(jīng)計(jì)量，從中空噴絲孔的皮層擠出，直接進(jìn)入使海藻酸鈉轉(zhuǎn)化為海藻酸-海藻酸鈣或海藻酸鈣從而得以凝固的凝固浴，與此同時(shí)，所述凝固浴液從中空噴絲孔的芯層擠出，擠出后的紡絲原液在外界凝固浴和芯層凝固劑的同時(shí)作用下得以凝固，經(jīng)導(dǎo)輥引出后牽伸，得到連續(xù)的適合修復(fù)神經(jīng)尺寸的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管。
其中，所述人工生物套管的制造方法進(jìn)一步包括用稀醋酸溶液處理洗滌至中性的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管至部分海藻酸鈣轉(zhuǎn)化為利于與甲殼胺化合的海藻酸，再以甲殼胺的稀醋酸溶液對(duì)所述海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管進(jìn)行化學(xué)處理。
進(jìn)一步在本發(fā)明所述的紡絲原液、凝固浴、稀醋酸水溶液以及甲殼胺的稀醋酸水溶液中分別添加有促神經(jīng)生長(zhǎng)因子，使制得的藥物緩釋型人工生物套管中各組分重量含量為海藻酸∶甲殼胺∶海藻酸鈣∶促神經(jīng)生長(zhǎng)因子1∶0.7∶0.3∶0.007--1∶1∶0.7∶0.3。添加促神經(jīng)生長(zhǎng)因子后，各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的溫度均控制為1-10℃。
本發(fā)明所述的一種人工生物套管的制造方法還可以為將甲殼胺溶解于稀醋酸水溶液中，得到甲殼胺的稀醋酸水溶液。將薄型無(wú)紡針刺海藻酸鈣纖維網(wǎng)用醋酸水溶液和丙酮的混合液浸泡、洗滌后用丙酮脫水、風(fēng)干，然后將處理后的薄型無(wú)紡針刺海藻酸鈣纖維網(wǎng)用上述甲殼胺的稀醋酸水溶液充分浸漬，取出后以適合修復(fù)神經(jīng)尺寸的聚四氟乙烯圓柱棒為滾軸，使上述經(jīng)浸漬處理的纖維網(wǎng)在滾軸上緊密卷繞至適合修復(fù)神經(jīng)尺寸的管壁厚度，上述工藝過(guò)程中有神經(jīng)生長(zhǎng)因子存在時(shí)的溫度控制為4～10℃，然后置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥，得到海藻酸甲殼胺—海藻酸鈣人工生物套管。
本發(fā)明所述海藻酸鈉的分子量為20-65萬(wàn)，濃度為3-10wt％。甲殼胺的稀醋酸水溶液的濃度為0.5-3wt％甲殼胺和0.5-5wt％稀醋酸，甲殼胺的分子量為15～50萬(wàn)，脫乙酰度為70～90％。
本發(fā)明中，進(jìn)一步在紡絲原液中加入相對(duì)于海藻酸鈉重量1-15％的促神經(jīng)生長(zhǎng)因子。
本發(fā)明所述的凝固浴為氯化鈣水溶液、氯化鈣和鹽酸的混合水溶液或氯化鈣與促神經(jīng)生長(zhǎng)因子的混合水溶液的一種，其濃度分別為優(yōu)選0.5-2wt％的鹽酸、0.7-10wt％的氯化鈣和0.1-6wt％的促神經(jīng)生長(zhǎng)因子。
其中將中空?qǐng)A管洗滌至中性的過(guò)程為用水和脫水劑的混合溶液洗滌、再用脫水劑脫水后風(fēng)干，所述脫水劑為丙酮、甲醇或乙醇。
其中用稀醋酸溶液處理洗滌至中性的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管至部分海藻酸鈣轉(zhuǎn)化為利于與甲殼胺化合的海藻酸的工藝過(guò)程中，可以加入神經(jīng)生長(zhǎng)因子；處理液的濃度分別為0.1-6wt％的神經(jīng)生長(zhǎng)因子、0.5-5wt％的稀醋酸水溶液，浴比為人工生物套管∶處理液1∶5～1∶20wt。
0.5-3wt％甲殼胺和0.5-5wt％稀醋酸的甲殼胺的稀醋酸水溶液中添加神經(jīng)生長(zhǎng)因子的濃度為0.5-3％。
所述的后處理為用試劑脫水后再以試劑洗滌并浸泡在醫(yī)用酒精中消毒備用；或以冷凍干燥機(jī)冷凍干燥后于2～8℃下冰箱中保存?zhèn)溆?無(wú)菌操作)。所述的試劑為甲醇、乙醇、丙酮等揮發(fā)性試劑或其混合溶液。
具體地說(shuō)，本發(fā)明所述的一種人工生物套管的制造方法為將生物學(xué)可吸收的海藻酸鈉溶解于水中，得到濃度為3-10wt％的高粘度溶液，抽真空脫泡至得到無(wú)泡紡絲原液。將紡絲原液以0.3-0.8MPa空氣壓力從釜中壓出，經(jīng)紡絲計(jì)量泵計(jì)量，從中空噴絲孔的皮層擠出，直接進(jìn)入凝固浴，與此同時(shí)，以0.1-0.5MPa的空氣壓力將上述凝固浴液從中空噴絲孔的芯層擠出。擠出后的紡絲原液在外界凝固浴和芯層凝固劑的同時(shí)作用下得以凝固，經(jīng)導(dǎo)輥引出后牽伸1.1-2.5倍，得到連續(xù)的適合修復(fù)神經(jīng)尺寸的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管。將中空?qǐng)A管洗滌至中性，得到的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管中海藻酸∶海藻酸鈣的比例為1∶0.3～1∶0.7；然后置于甲殼胺的稀醋酸水溶液中浸泡化學(xué)處理至海藻酸∶甲殼胺∶海藻酸鈣重量比為1∶0.7∶0.3--1∶1∶0.7后取出，再進(jìn)行后處理。
所述的促神經(jīng)生長(zhǎng)因子為促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)的藥物或活性物，可以是市售的NGF(神經(jīng)生長(zhǎng)因子)、bFGF(堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子)、復(fù)方紅芪注射液、雪旺細(xì)胞或適合本發(fā)明的其他促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)的藥物或活性物，也可以是其一種以上的組合，如促神經(jīng)生長(zhǎng)因子為重量比NGF∶bFGF∶復(fù)方紅芪注射液＝1∶1∶1.5-1∶2∶3。所得人工生物套管作為載體將上述藥物帶入體內(nèi)，緩釋于局部，從而起到促進(jìn)神經(jīng)再生的作用。
上述制備方法中，進(jìn)一步包括將神經(jīng)生長(zhǎng)因子加入上述稀釋的甲殼胺溶液中攪勻，得到甲殼胺—神經(jīng)生長(zhǎng)因子混合液，然后將處理后的薄型無(wú)紡針刺海藻酸鈣纖維網(wǎng)用上述甲殼胺—神經(jīng)生長(zhǎng)因子混合液充分浸漬。上述工藝過(guò)程中的溫度控制為4～10℃。
海藻酸是存在于褐藻類中的天然高分子，從其結(jié)構(gòu)上看是由β-1，4結(jié)構(gòu)的D型甘露糖醛酸(M)和α-1，4結(jié)構(gòu)的L型古羅糖醛酸(G)共聚而成，具有良好的生物相容性和可吸收性。由于甲殼胺分子鏈上有大量的伯氨基，海藻酸的分子鏈上有大量的羧基，所以甲殼胺和海藻酸可以通過(guò)正、負(fù)電荷吸引形成聚電解質(zhì)，從而使海藻酸獲得優(yōu)良的抗生理鹽水溶解性，同時(shí)使甲殼胺的“氨基離子化”，以提高甲殼胺的抗水溶性。反應(yīng)式如下 本發(fā)明所述的海藻酸—海藻酸鈣中空管經(jīng)過(guò)甲殼胺處理后，由于形成聚電解質(zhì)，可以使人工生物套管抗生理鹽水溶解性得以提高，并使吸收周期延長(zhǎng)，因此控制復(fù)合材料中的甲殼胺含量，得到具有優(yōu)良的抗生理鹽水溶解性和適宜的吸收周期的人工生物套管。
本發(fā)明中，由于在紡絲和牽伸過(guò)程中大分子受到拉伸取向，因而所得中空?qǐng)A管具有韌性而不易脆裂，同時(shí)甲殼胺與海藻酸化合后使產(chǎn)物的抗生理鹽水性得到驚人的提高，從而解決了海藻酸鹽和“氨基離子化”甲殼胺抗水溶性差的問(wèn)題。
按照上述方法制造的可吸收性人工生物套管，生物相容性好，對(duì)生物體無(wú)毒性和炎癥反應(yīng)。易于在體內(nèi)降解吸收，降解吸收周期適宜并可以人為調(diào)控。能夠促進(jìn)雪旺氏細(xì)胞生長(zhǎng)和抑制成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)，加入的促進(jìn)神經(jīng)再生因子能夠緩釋于神經(jīng)斷端，從而起到引導(dǎo)和促進(jìn)神經(jīng)有效再生的作用。將其置于神經(jīng)的兩斷端間，進(jìn)行小間隙套接，可使復(fù)雜的神經(jīng)修復(fù)方法簡(jiǎn)單化、程序化，并取得理想再生效果，從而可以替代周圍神經(jīng)修復(fù)中傳統(tǒng)外膜原位縫合的方法。
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，所述的實(shí)施例是用于描述本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。實(shí)施例中NGF(神經(jīng)生長(zhǎng)因子)，由第二軍醫(yī)大學(xué)生物制品檢測(cè)中心提供、bFGF(堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子)，由麗珠醫(yī)藥集團(tuán)股份有限公司提供、復(fù)方紅芪注射液由北京兒科研究所與北京大學(xué)人民醫(yī)院共同提供。
將SD大鼠的腓總神經(jīng)分出后約5mm處切斷，切斷處留2mm間隙，將從75％乙醇中取出并以蒸餾水漂洗后備用的海藻酸甲殼胺鹽—海藻酸鈣人工生物套管置于神經(jīng)兩斷端之間，用9-0縫線做1針套管壁神經(jīng)外膜掛線縫合，然后在對(duì)側(cè)套管端與神經(jīng)外膜表面加縫1針，使神經(jīng)兩斷端各嵌入套管內(nèi)。術(shù)后第3周顯微鏡下解剖觀察，原切口解剖腓總神經(jīng)及海藻酸甲殼胺—海藻酸鈣人工生物套管橋接體，橋接體周圍無(wú)炎性反應(yīng)，與周圍組織無(wú)粘連，分界清楚，無(wú)瘢痕樣組織。管壁無(wú)塌陷，神經(jīng)近、遠(yuǎn)端與管腔無(wú)脫落。6周后管壁脆弱，仔細(xì)剝?nèi)ス鼙?，見近端神?jīng)已與遠(yuǎn)端神經(jīng)連接，在神經(jīng)連接處無(wú)瘢痕及粘連。10周后大體觀察出現(xiàn)展趾反射，顯微鏡下解剖觀察見人工生物套管基本被組織吸收。將套管橋接部分用1％鋨酸固定染色后，制成3～5μm橫斷切片及10μm的縱行切片，光學(xué)顯微鏡下觀察并計(jì)數(shù)有髓神經(jīng)纖維，在10×40倍下單位視野的有髓神經(jīng)纖維數(shù)為9.57。取近縫合點(diǎn)末梢側(cè)5mm神經(jīng)節(jié)段，2.5％戊二醛固定，812樹脂包埋后作成超薄切片，掃描電鏡下觀察，在4000～10000倍放大掃描電鏡下，可見有髓神經(jīng)纖維密集，髓鞘發(fā)育良好，髓鞘旁可見雪旺細(xì)胞胞質(zhì)，并可見到髓鞘的分層。
實(shí)施例2其它同實(shí)施例1，所不同的是采用含7wt％(相對(duì)于海藻酸鈉重量)神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF∶bFGF∶復(fù)方紅芪注射液＝1∶1∶1.5重量比)的4wt％海藻酸鈉水溶液為紡絲原液，并采用相應(yīng)管徑和壁厚的中空噴絲孔，凝固浴為含1.5％氯化鈣和0.3％神經(jīng)生長(zhǎng)因子的水溶液。得到的海藻酸鈣中空?qǐng)A管以含0.3％神經(jīng)生長(zhǎng)因子的0.5％稀醋酸水溶液反復(fù)處理三次(浴比1∶10w∶w，每次處理時(shí)間20分鐘)，得到的含藥物海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管中海藻酸∶海藻酸鈣∶神經(jīng)生長(zhǎng)因子的比例為10∶3.8∶1，然后置于含脫乙酰度82％，分子量15萬(wàn)的甲殼胺0.7％(W∶W)、含神經(jīng)生長(zhǎng)因子0.3％的0.5％稀醋酸水溶液中，30分鐘后取出，整個(gè)制備過(guò)程中各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的溫度均控制為4～10℃，取出后置于冷凍干燥箱中冷凍干燥，所得海藻酸∶甲殼胺—海藻酸鈣中空?qǐng)A管的海藻酸∶甲殼胺∶海藻酸鈣∶神經(jīng)生長(zhǎng)因子的比例為1∶0.81∶0.38∶0.1，圓管內(nèi)徑1.5mm，管壁厚度0.2mm。所得制品在冰箱中2～8℃保存?zhèn)溆?。術(shù)后第3周，顯微鏡下解剖觀察，原切口解剖腓總神經(jīng)及含緩釋藥物的人工生物套管橋接體，橋接體周圍無(wú)炎性反應(yīng)，與周圍組織無(wú)粘連，分界清楚，無(wú)瘢痕樣組織。管壁無(wú)塌陷，神經(jīng)近、遠(yuǎn)端與管腔無(wú)脫落。6周后管壁脆弱，仔細(xì)剝?nèi)ス鼙?，見近端神?jīng)已與遠(yuǎn)端神經(jīng)連接，在神經(jīng)連接處無(wú)瘢痕及粘連。9周后大體觀察出現(xiàn)展趾反射，顯微鏡下解剖觀察見套管基本被組織吸收。將套管橋接部分用1％鋨酸固定染色后，制成3～5μm橫斷切片及10μm的縱行切片，光學(xué)顯微鏡下觀察并計(jì)數(shù)有髓神經(jīng)纖維，在10×40倍下單位視野的有髓神經(jīng)纖維數(shù)為9.72。取近縫合點(diǎn)末梢側(cè)5mm神經(jīng)節(jié)段，2.5％戊二醛固定，812樹脂包埋后作成超薄切片，掃描電鏡下觀察，在4000～10000倍放大掃描電鏡下，可見有髓神經(jīng)纖維密集，髓鞘發(fā)育良好，髓鞘旁可見雪旺細(xì)胞胞質(zhì)，并可見到髓鞘的分層。
實(shí)施例3將脫乙酰度89％、分子量36萬(wàn)的甲殼胺溶解于2％稀醋酸水溶液中，得到甲殼胺濃度5％的溶液。將該甲殼胺溶液在攪拌下滴加蒸餾水，使之稀釋至醋酸濃度0.5％、甲殼胺濃度1.25％。將相對(duì)于甲殼胺重量28％的神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF∶bFGF∶復(fù)方紅芪注射液＝1∶1∶1.5重量比)加入上述稀釋的甲殼胺溶液中攪勻，得到甲殼胺—神經(jīng)生長(zhǎng)因子混合液。將薄型無(wú)紡針刺海藻酸鈣纖維網(wǎng)(30克∶米2規(guī)格，紡織科學(xué)研究院出品)用2％醋酸水溶液∶丙酮＝50∶50的混合液浸泡、洗滌三次后用純丙酮脫水、風(fēng)干，然后用甲殼胺—神經(jīng)生長(zhǎng)因子混合液充分浸漬20分鐘，取出后以直徑為6mm的聚四氟乙烯圓柱棒為滾軸，使上述經(jīng)浸漬處理的纖維網(wǎng)在滾軸上緊密卷繞至所需管壁厚度(上述工藝過(guò)程中有神經(jīng)生長(zhǎng)因子存在時(shí)的溫度控制為4～10℃)，然后置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥，得到海藻酸∶甲殼胺∶海藻酸鈣∶神經(jīng)生長(zhǎng)因子比例為10∶9.7∶3.3∶2.2的中空?qǐng)A管，圓管內(nèi)徑6mm，管壁厚度2mm。
體外試驗(yàn)及動(dòng)物試驗(yàn)證明產(chǎn)物的強(qiáng)度、抗水溶性、生物吸收、炎癥反應(yīng)等性能均符合要求，該尺寸規(guī)格的產(chǎn)品可以用于臨床。
實(shí)施例4-6基本采用實(shí)施例2的方法，不同之處見表1。
表1
*表中的復(fù)合神經(jīng)生長(zhǎng)因子為NGF∶bFGF∶復(fù)方紅芪注射液。
另外可以按照實(shí)施例1或2的方法制備圓管內(nèi)徑2或4mm，管壁厚度1或1.5mm的人工生物套管，臨床上用于人體修復(fù)缺損神經(jīng)，性能良好。
權(quán)利要求
1.一種人工生物套管，其特征在于所述的人工生物套管的管壁包括海藻酸甲殼胺和海藻酸鈣，其重量比為海藻酸∶甲殼胺∶海藻酸鈣為1∶0.7∶0.3-1∶1∶7中空套管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工生物套管，其特征在于所述的人工生物套管中進(jìn)一步包括促神經(jīng)生長(zhǎng)因子，其重量比為海藻酸∶甲殼胺∶海藻酸鈣∶促神經(jīng)生長(zhǎng)因子1∶0.7∶0.3∶0.007-1∶1∶0.7∶0.3，所述的促神經(jīng)生長(zhǎng)因子為NGF、bFGF、復(fù)方紅芪注射液、雪旺細(xì)胞一種或一種以上的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種人工生物套管，其特征在于海藻酸、海藻酸鈣的分子量為20～65萬(wàn)，甲殼胺分子量為15～50萬(wàn)，脫乙酰度為70～90％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種人工生物套管，其特征在于所述的人工生物套管內(nèi)徑為0.7-6mm，壁厚0.1-2mm；用于動(dòng)物修復(fù)神經(jīng)缺損的人工生物套管的管內(nèi)徑為0.7-1.5mm，壁厚為0.1-0.2mm；臨床用于修復(fù)人神經(jīng)缺損的人工生物套管的管內(nèi)徑為1-6mm，壁厚為1-2mm。
5.權(quán)利要求1所述的人工生物套管的制備方法，包括將海藻酸鈉制成紡絲原液，在外界和芯層凝固浴作用下，經(jīng)中空纖維紡絲和牽伸工藝制得海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管，將中空?qǐng)A管洗滌至中性，以甲殼胺的稀醋酸溶液對(duì)所得中空?qǐng)A管進(jìn)行化學(xué)處理，再經(jīng)過(guò)后處理得到具有抗生理鹽水性能和適宜降解吸收周期的海藻酸甲殼胺—海藻酸鈣人工生物套管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的—種人工生物套管的制備方法，所述制備方法包括將生物學(xué)可吸收的分子量為20～65萬(wàn)的海藻酸鈉溶解于水中，得到濃度為3-10wt％的高粘度溶液，抽真空脫泡至得到無(wú)泡紡絲原液；將紡絲原液以0.3-0.8MPa空氣壓力從釜中壓出，經(jīng)紡絲計(jì)量泵計(jì)量，從中空噴絲孔的皮層擠出，直接進(jìn)入凝固浴，與此同時(shí)，以0.1-0.5MPa的空氣壓力將上述凝固浴液從中空噴絲孔的芯層擠出；擠出后的紡絲原液在外界凝固浴和芯層凝固劑的同時(shí)作用下得以凝固，經(jīng)導(dǎo)輥引出后牽伸1.1-2.5倍，得到連續(xù)的適合修復(fù)神經(jīng)尺寸的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管；將中空?qǐng)A管洗滌至中性，得到的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管中海藻酸∶海藻酸鈣的比例為1∶0.3～1∶0.7；然后置于分子量為15～50萬(wàn)，脫乙酰度為70～90％的甲殼胺的稀醋酸水溶液中浸泡化學(xué)處理至海藻酸∶甲殼胺∶海藻酸鈣重量比為1∶0.7∶0.3-1∶1∶0.7后取出，再進(jìn)行后處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種人工生物套管的制備方法，其中所述人工生物套管的制造方法進(jìn)一步包括用0.5-5wt％稀醋酸水溶液處理洗滌至中性的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管至部分海藻酸鈣轉(zhuǎn)化為利于與甲殼胺化合的海藻酸，再以甲殼胺的稀醋酸溶液對(duì)所述海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管進(jìn)行化學(xué)處理；所述甲殼胺的稀醋酸水溶液的濃度為甲殼胺0.5-3wt％，稀醋酸0.5-5wt％。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任何一項(xiàng)所述的一種人工生物套管的制備方法，進(jìn)一步在所述的紡絲原液、凝固浴、稀醋酸水溶液以及甲殼胺的稀醋酸水溶液中添加有促神經(jīng)生長(zhǎng)因子，在1-10℃制得藥物緩釋型人工生物套管，所述的促神經(jīng)生長(zhǎng)因子為NGF、bFGF、復(fù)方紅芪注射液、雪旺細(xì)胞一種或一種以上的組合。
9.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種人工生物套管的制備方法，所述的凝固浴為氯化鈣水溶液、氯化鈣和鹽酸的混合水溶液或氯化鈣與促神經(jīng)生長(zhǎng)因子的混合水溶液的一種，其濃度分別為0.5-2wt％的鹽酸、0.7-10wt％的氯化鈣和0.1-6wt％的的促神經(jīng)生長(zhǎng)因子；其中在所述紡絲原液中加入相對(duì)于海藻酸鈉重量1-15％的促神經(jīng)生長(zhǎng)因子；其中將中空?qǐng)A管洗滌至中性的過(guò)程為用水和脫水劑的混合溶液洗滌、再用脫水劑脫水后風(fēng)干，所述脫水劑為丙酮、甲醇或乙醇；其中用稀醋酸溶液處理洗滌至中性的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管至部分海藻酸鈣轉(zhuǎn)化為利于與甲殼胺化合的海藻酸的工藝過(guò)程中，加入0.1-6wt％的神經(jīng)生長(zhǎng)因子；0.5-3wt％甲殼胺和0.5-5wt％稀醋酸的甲殼胺的稀醋酸水溶液中添加神經(jīng)生長(zhǎng)因子的濃度為0.5-3wt％；所述的后處理為用試劑脫水后再以試劑洗滌并浸泡在醫(yī)用酒精中消毒備用；或以冷凍干燥機(jī)冷凍干燥后于2～8℃下冰箱中保存?zhèn)溆?無(wú)菌操作)；所述的試劑為甲醇、乙醇、丙酮等揮發(fā)性試劑或其混合溶液。
10.權(quán)利要求1所述的人工生物套管的制備方法，包括將分子量為15～50萬(wàn)，脫乙酰度為70～90％甲殼胺溶解于稀醋酸水溶液中，得到甲殼胺濃度為0.5-3wt％，稀醋酸濃度0.5-5wt％的甲殼胺稀醋酸水溶液，將薄型無(wú)紡針刺海藻酸鈣纖維網(wǎng)用醋酸水溶液和丙酮的混合液浸泡、洗滌后用丙酮脫水、風(fēng)干，然后將處理后的薄型無(wú)紡針刺海藻酸鈣纖維網(wǎng)用上述甲殼胺的稀醋酸水溶液充分浸漬，取出后以適合修復(fù)神經(jīng)尺寸的聚四氟乙烯圓柱棒為滾軸，使上述經(jīng)浸漬處理的纖維網(wǎng)在滾軸上緊密卷繞至適合修復(fù)神經(jīng)尺寸的管壁厚度，然后置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥，得到海藻酸甲殼胺--海藻酸鈣人工生物套管；所述的人工生物套管內(nèi)徑為0.7-6mm，壁厚0.1-2mm；用于動(dòng)物修復(fù)神經(jīng)缺損的人工生物套管的管內(nèi)徑為0.7-1.5mm，壁厚為0.1-0.2mm；臨床用于修復(fù)人神經(jīng)缺損的人工生物套管的管內(nèi)徑為1-6mm，壁厚為1-2mm。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種人工生物套管的制備方法，進(jìn)一步包括將加入0.1-6wt％的神經(jīng)生長(zhǎng)因子加入稀釋的甲殼胺溶液中攪勻，得到甲殼胺—神經(jīng)生長(zhǎng)因子混合液，然后將處理后的薄型無(wú)紡針刺海藻酸鈣纖維網(wǎng)用上述甲殼胺—神經(jīng)生長(zhǎng)因子混合液充分浸漬；上述工藝過(guò)程的溫度控制為4～10℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種人工生物套管及其制造方法，以海藻酸鈉為主要原料，以鹽酸—氯化鈣或氯化鈣水溶液為凝固劑，經(jīng)中空纖維紡絲和牽伸工藝制得具有所需尺寸(管徑與壁厚)和物理機(jī)械性能的海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管，以甲殼胺溶液對(duì)所得海藻酸—海藻酸鈣中空?qǐng)A管化學(xué)處理，得到具有優(yōu)良抗生理鹽水性能和適宜吸收周期的海藻酸甲殼胺—海藻酸鈣人工生物套管。本發(fā)明的人工生物套管中可以加入適量的促神經(jīng)生長(zhǎng)因子，制得藥物緩釋型人工生物套管。本發(fā)明的可吸收性人工生物套管，生物相容性好，對(duì)生物體無(wú)毒性和炎癥反應(yīng)，易于在體內(nèi)降解吸收，降解吸收周期適宜并可以人為調(diào)控。能夠促進(jìn)雪旺氏細(xì)胞生長(zhǎng)和抑制成纖維細(xì)胞的生長(zhǎng)。
文檔編號(hào)A61L29/04GK1416914SQ0113454
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月6日
發(fā)明者姜保國(guó), 孫玉山, 傅中國(guó), 朱慶松, 張殿英, 林華體, 李劍, 張彩霞, 任俠飛, 陸伊倫 申請(qǐng)人:中國(guó)紡織科學(xué)研究院, 北京大學(xué)人民醫(yī)院