專利名稱：：海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料及制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種局部注射植入軟組織增強材料，具體地說涉及一種海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料。本發(fā)明還涉及上述材料的制備方法。本發(fā)明還涉及上述材料的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：目前針對壓力性尿失禁、胃食道反流癥和單側(cè)聲帶麻痹等由于局部軟組織結(jié)構(gòu)松弛所造成的疾病治療多采用手術(shù)懸吊和局部植入增強材料等手段進行治療[文獻1GhoniemGM，ElgamasyAN，ElserganyR，etal.Gradesofintrinsicspinctericdeficiency(ISD)associatedwithfemalestressurinaryincontinence.IntUrogynecolJ，200213(2)99-105.]。其中，局部注射植入軟組織增強材料屬于微創(chuàng)傷治療方法。這種治療方法的原理是將某些藥物和化學制劑注入結(jié)構(gòu)松弛的軟組織局部，改善局部松弛程度，提高局部耐受壓力的能力，從而使該組織恢復其正常功能或外觀。此治療方法也廣泛用于隆胸、面部整形等美容醫(yī)學領(lǐng)域。此治療方法，由于臨床手術(shù)操作簡單，患者痛苦少，且治療效果顯著，所以臨床應(yīng)用較多。此治療方法的技術(shù)關(guān)鍵在于植入材料的研制，要求植入材料符合無抗原性(non-antigenic)、無遷移性(non-migrating)、無再吸收性(non-resorbable)和易移植性(easilyimplantable)等要求[文獻2BentAE，TutroneRT，McLennanMT，etal.Treatmentofintrinsicsphincterdeficiencyusingautologousearchondrocytesasabulkingagent.NeurourolUrodyn，2001；20(2)157-165.]。目前用于這發(fā)面實驗研究和臨床治療的植入材料[文獻3VanKerrebroeckP，TerMeulenF，F(xiàn)arrellyE，etal.Treatmentofstressurinaryincontinencerecentdevelopmentsintheroleofurethralinjection.UrolRes，2003；30(6)356-362.]有1)聚四氟乙烯微球，文獻報道其在體內(nèi)易于遷移，且會在局部產(chǎn)生肉芽腫；2)自體脂肪，雖然生物相容性好，但體內(nèi)再吸收迅速、效果不佳；3)戊二醛交聯(lián)牛膠原蛋白，易產(chǎn)生過敏反應(yīng)，且微量戊二醛殘留對人體有害；4)硅樹脂球、陶瓷微球等，由于植入方式和成本等原因，應(yīng)用也受到限制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種易于注射的、對人體安全的、成本較低的海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料。本發(fā)明的另一目的在于提供一種制備上述材料的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的軟組織增強材料是由海藻酸鈣凝膠微球和重量體積比為0.1-4.0％的海藻酸鈉溶液混合組成，形成混合物作為局部注射植入軟組織增強材料，其中海藻酸鈣凝膠微球的粒徑為1-2000μm，海藻酸鈣凝膠微球與海藻酸鈉溶液的比例按體積比計為10∶1-10∶30。本發(fā)明的制備方法及參數(shù)如下本發(fā)明采用的原材料是廣泛用于生物醫(yī)學研究和應(yīng)用領(lǐng)域的、具有良好的生物相容性的多糖類生物材料海藻酸鈉。本發(fā)明以重量體積比為0.1～4.0％的海藻酸鈉溶液，在0.01～1.0mol/LCaCl2溶液為凝膠浴或以碳酸鈣、乳酸鈣、草酸鈣顆粒為分散相的條件下，制備海藻酸鈣凝膠微球(CAM)，海藻酸鈣凝膠微球的粒徑在1～2000μm之間。再將海藻酸鈣凝膠微球與0.1～4.0％(w/v)的海藻酸鈉溶液均勻混合，海藻酸鈣凝膠微球與海藻酸鈉的混合比例為10∶1～10∶30(體積比)，從而制備得到海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料。以上操作均在無菌條件下進行。需要說明的是，關(guān)于制備海藻酸鈣凝膠微球的方法是一公知技術(shù)，比如采用靜電液滴法、氣動液滴法、乳化/內(nèi)部凝膠化、膜乳化/內(nèi)部凝膠化等方法均可以制備出本發(fā)明所述的海藻酸鈣凝膠微球。為簡明起見，本發(fā)明對這些公知技術(shù)不作詳細描述。有關(guān)這些公知技術(shù)的詳細報道可參閱靜電液滴法[參閱文獻HommelM，SunAM，GoosenMFA.Dropletsgeneration.CanadianpatentNo.1241598，1988]；氣動液滴法[參閱文獻MiyawakiO.，NakamuraK..YanoT..Agric.Biol.Chem.1980，442865-2870]；乳化/內(nèi)部凝膠化[參閱文獻PonceletD，LenckiR，BeaulieuCetal.Productionofalginatebeadsbyemulsification/internalgelation.I.Methodology.Appl.Microbiol.Biotechnol.，1992，3839～45；]、[PonceletD，PonceletDeSmetB，BeaulieuCetal.Productionofalginatebeadsbyemulsification/internalgelation.II.Physicochemistry.Appl.Microbiol.Biotechnol.，1995，43644～650；]、[劉群，馬小軍，劉袖洞，一種乳化/內(nèi)部凝膠化制備海藻酸鈣凝膠珠的方法，中國專利，申請?zhí)?1109449.4，公開號1374338]；膜乳化/內(nèi)部凝膠化[參閱文獻劉袖洞，馬小軍，劉群，一種制備海藻酸鈣凝膠珠的膜乳化/內(nèi)部凝膠化耦合技術(shù)，中國專利，申請?zhí)?1104365.2，公開號1373000]。本發(fā)明的海藻酸鈣凝膠微球與海藻酸鈉溶液可以是混合或分散等兩種不同方法1.制備好的海藻酸鈣凝膠微球通過吸管等器具吸入海藻酸鈉溶液中，通過攪拌使其混合均勻，并形成凝膠狀態(tài)；2.將海藻酸鈉溶液在攪拌狀態(tài)下均勻分散于海藻酸鈣凝膠微球中，并形成凝膠狀態(tài)。本發(fā)明提供的海藻酸鈣凝膠微球局部注射植入軟組織增強材料主要針對壓力性尿失禁、胃食道反流癥、單側(cè)聲帶麻痹等由于局部軟組織結(jié)構(gòu)松弛所造成的疾病的微創(chuàng)傷治療，同時也可廣泛用于隆胸、面部整形等美容醫(yī)學領(lǐng)域。本發(fā)明具有如下效果1.制備的海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料植入后，能夠穩(wěn)定固定在局部組織中或周圍；2.海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料植入后，能夠在局部形成隆起實體，并保持一定形狀，具有較高強度，體積保持率在82％以上；3.海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料植入后，只在局部組織(隆起實體)周圍形成較薄的纖維包裹層，未產(chǎn)生較明顯的炎癥反應(yīng)，組織學檢查正常；4.海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料植入后，實驗動物局部淋巴結(jié)組織學檢查證明海藻酸鈣凝膠微球無遷移；5.海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料植入后，機體能夠保持正常生命活動，不產(chǎn)生毒副作用；6.海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料植入后，解剖回收海藻酸鈣凝膠微球，海藻酸鈣凝膠微球仍能夠保持較高球形度、基本無變形，并保持一定強度。與本發(fā)明比較，
背景技術(shù)：
的特征和效果如下1.單純海藻酸鈣凝膠注射；2.將采用不同凝膠工藝、加入同源纖維原細胞和使用通過RGD序列肽修飾的海藻酸鈉制備的注射劑注射效果進行了對比；3.具體凝膠工藝有注射前海藻酸鈣凝膠化和注射后海藻酸鈣凝膠化；4.動物實驗表明，各組八周后皮下注射隆起實體的平均體積保持率在19％到88％不等，其中未加入同源纖維原細胞的實驗組中最高平均體積保持率為58％；5.組織學檢查表明在隆起實體周圍形成了薄層纖維包裹。圖1游標卡尺測量小鼠皮下注射動物模型隆起實體參數(shù)。具體實施例方式下面實施例中均是以靜電液滴法制備海藻酸鈣凝膠微球為例來進行說明。實施例l海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料制備無菌條件下，2.0％(w/v)海藻酸鈉溶液在1.0mol/LCaCl2溶液為凝膠浴的條件下通過靜電液滴法制備得到粒徑主要在400～600μm的海藻酸鈣凝膠微球，然后與0.5％(w/v)的海藻酸鈉溶液以10∶30體積比混合，得到海藻酸鈣凝膠微球植入材料。實施例2海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料制備無菌條件下，0.5％(w/v)海藻酸鈉溶液在0.01mol/LCaCl2溶液為凝膠浴的條件下通過靜電液滴法制備得到粒徑主要在250-800μm的海藻酸鈣凝膠微球，然后與2.0％(w/v)的海藻酸鈉溶液以10∶10體積比混合，得到海藻酸鈣凝膠微球植入材料。實施例3海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料制備無菌條件下，1.5％(w/v)海藻酸鈉溶液在0.1mol/LCaCl2溶液為凝膠浴的條件下通過靜電液滴法制備得到粒徑主要在100-600μm的海藻酸鈣凝膠微球，然后與1.0％(w/v)的海藻酸鈉溶液以10∶15體積比混合，得到海藻酸鈣凝膠微球植入材料。實施例4海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料制備無菌條件下，2.0％(w/v)海藻酸鈉溶液在1.0mol/LCaCl2溶液為凝膠浴的條件下通過靜電液滴法制備得到粒徑主要在500-1000μm的海藻酸鈣凝膠微球，然后與3.5％(w/v)的海藻酸鈉溶液以10∶2體積比混合，得到海藻酸鈣凝膠微球植入材料。應(yīng)用例海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料小鼠皮下注射植入動物實驗。受體昆明小鼠，雌雄兼用，30只，18～22g，購自大連醫(yī)科大學動物實驗中心，普通飼料喂養(yǎng)，隨意飲食，室溫(22～25)℃。將小鼠分為兩組，每組15只。第一組用微量注射器在小鼠背部皮下注射0.8ml海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料，產(chǎn)生隆起實體(半橢球體，見附圖1)，于注射后當天、1、2、3、...、8周測量隆起實體參數(shù)(隆起實體長度a、隆起實體寬度b、隆起實體高度c)，計算隆起實體體積(2πabc/3)和隆起實體體積保持率(定義為該次隆起實體測量體積與第一次隆起實體測量體積之比的百分比)。于注射后2、4、8周處死部分小鼠，回收海藻酸鈣凝膠微球，并作組織切片，進行HE染色等組織學檢查。第二組作為對照組，用微量注射器在小鼠背部皮下注射0.8ml0.9％(w/v)NaCl溶液(生理鹽水)，形成隆起實體，觀察并測量隆起實體體積變化。動物實驗結(jié)果表明，總體上隆起實體體積保持率在90％之內(nèi)，8周后回收的海藻酸鈣凝膠微球仍然完整，并保持較好的球形度。動物的生理活動狀態(tài)及體重正常。組織學檢查表明，注入局部組織周圍只形成較薄的纖維包裹層，并未產(chǎn)生較明顯的炎癥反應(yīng)。實驗動物局部淋巴結(jié)組織學檢查表明海藻酸鈣凝膠微球無遷移；對照組小鼠隆起實體1天內(nèi)全部消失。動物實驗證明海藻酸鈣凝膠微球局部注射植入材料具有較高的強度，在植入組織部位能夠很好的固定，且生物相容性良好，符合作為局部注射植入軟組織增強材料的基本要求。比較例根據(jù)文獻1報道，使用海藻酸鈣凝膠注射，并采用不同凝膠工藝及加入同源纖維原細胞和使用通過RGD序列肽修飾的海藻酸鈉進行對比，8周動物實驗結(jié)果表明，各組八周后皮下注射隆起實體的平均體積保持率在19％到88％不等，其中未加入同源纖維原細胞的實驗組中最高平均體積保持率為58％。而且，加入同原纖維原細胞雖然一定程度上提高了隆起實體的體積保持率，但是同時也帶來了不易存儲、臨床應(yīng)用推廣困難和使用成本大幅度提高等問題。加入RGD不但會大幅度提高成本，而且該研究結(jié)果也表明，其加入并未提高注射后形成隆起實體的平均體積保持率。權(quán)利要求1.一種海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料，由海藻酸鈣凝膠微球和重量體積比為0.1-4.0％的海藻酸鈉溶液混合形成凝膠狀態(tài)，其中海藻酸鈣凝膠微球的粒徑為1-2000μm；海藻酸鈣凝膠微球與海藻酸鈉溶液的比例按體積比計為10∶1-10∶30。2.一種制備權(quán)利要求1所述海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料的方法，其主要步驟為，在無菌條件下a)以0.01～1.0mol/L的可溶性鈣鹽溶液為凝膠浴或以難溶性鈣鹽為分散相，將重量體積比為0.1～4.0％的海藻酸鈉溶液制備成海藻酸鈣凝膠微球；b)將海藻酸鈣凝膠微球與重量體積比為0.1～4.0％的海藻酸鈉溶液按體積比為10∶1～10∶30混合，制得海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料。3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟b中海藻酸鈣凝膠微球與海藻酸鈉溶液的混合是將海藻酸鈉溶液在攪拌狀態(tài)下均勻分散于海藻酸鈣凝膠微球溶液中，并形成凝膠狀態(tài)。4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟b中海藻酸鈣凝膠微球與海藻酸鈉溶液的混合是將海藻酸鈣凝膠微球溶液吸入海藻酸鈉溶液中，攪拌使其混合均勻，并形成凝膠狀態(tài)。5.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的可溶性鈣鹽溶液為氯化鈣溶液；所述難溶性鈣鹽為碳酸鈣、乳酸鈣或草酸鈣。6.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟a中制備海藻酸鈣凝膠微球采用靜電液滴法、氣動液滴法、乳化-內(nèi)部凝膠化或膜乳化/內(nèi)部凝膠化方法。7.如上述任一項權(quán)利要求所述的海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料在壓力性尿失禁、胃食道反流癥、單側(cè)聲帶麻痹和皮膚皺紋一類由于局部軟組織結(jié)構(gòu)松弛所造成的疾病治療以及隆胸、面部整形美容醫(yī)學領(lǐng)域中的應(yīng)用。全文摘要一種海藻酸鈣凝膠微球軟組織增強材料及制備方法，由海藻酸鈣凝膠微球和0.1－4.0％(w/v)的海藻酸鈉溶液混合組成，其中海藻酸鈣凝膠微球的粒徑為1－2000μm；海藻酸鈣凝膠微球與海藻酸鈉溶液的比例按體積比計為10∶1－10∶30。先將海藻酸鈉溶液制備成海藻酸鈣凝膠微球，再將海藻酸鈣凝膠微球與海藻酸鈉溶液按體積比為10∶1～10∶30混合形成凝膠狀態(tài)。本發(fā)明主要針對壓力性尿失禁、胃食道反流癥、單側(cè)聲帶麻痹等由于局部軟組織結(jié)構(gòu)松弛所造成的疾病的微創(chuàng)傷治療，也可用于隆胸、面部整形等美容領(lǐng)域。本發(fā)明可以采取皮下注射、皮內(nèi)注射方法植入，同時還可以根據(jù)要求采用其他植入方法進行移植操作。文檔編號A61L27/00GK1628862SQ20031012470公開日2005年6月22日申請日期2003年12月18日優(yōu)先權(quán)日2003年12月18日發(fā)明者馬小軍,許巖,王為申請人:中國科學院大連化學物理研究所