一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料及其制备方法，该补片复合材料由生物膜基质粉末与生物可降解高分子聚合物按质量比4:1～1:4组成，将生物膜基质粉末与生物可降解高分子聚合物溶解于溶剂中制备成溶液后倒入模具中成型，然后从模具中取出并冷冻干燥获得；所述生物膜基质粉末为生物膜经脱脂、脱细胞、除抗原后制成的粉末。本发明所述复合材料机械性能良好，易于弯曲，可代谢。生物膜基质采用天然生物膜，具备良好的弹性和生物相容性及生物活性；采用的高分子聚合物材料为生物可降解高分子，具备降解缓慢的优异特性。
【专利说明】
一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于材料技术领域，具体涉及一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着社会的发展，生活水平的提高，越来越多男性希望通过男性生殖整形来让自己变得更自信，然而传统的生殖器填充材料如硅胶、自体脂肪等填充后代谢较快，还会出现硅胶移位、有异物感、自体脂肪不平整等情况，让众多的患者及医生都感觉美中不足。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料及其制备方法。本发明提供的男性生殖器补片复合材料形状为具有环形柱状形态，更适合手术使用;且该复合材料具备良好的生物相容性、生物活性和弹性，降解缓慢。
[0004]本发明采取的技术方案如下:
[0005]1、一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料，由生物膜基质粉末与生物可降解高分子聚合物按质量比4?1:1?4组成，将生物膜基质粉末与生物可降解高分子聚合物溶解于溶剂中制备成溶液后倒入模具中成型，然后从模具中取出并冷冻干燥获得；所述生物膜基质粉末为生物膜经脱脂、脱细胞、除抗原后制成的粉末。
[0006]优选生物膜基质粉末与生物可降解高分子聚合物按质量比4:1,3:1,2.5:1,2:1,1:1，1:2，1:2.5，1:3，1:4组成。
[0007]需要说明的是，所述模具可根据所需复合材料的形状采用常规技术手段进行设
i+o
[0008]优选的，所述生物可降解高分子聚合物为聚已内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚对二氧环己酮、聚乙丙交酯或它们共聚改性后的聚合物。
[0009]优选的，所述生物膜为动物的小肠粘膜下层、膀胱粘膜、心包膜、皮肤或蹄筋。
[0010]优选的，所述除抗原的步骤包括将脱脂脱细胞后的生物膜打浆成液体后用胃蛋白酶酶解，盐析的步骤。
[0011]用酶处理，可以水解掉胶原纤维蛋白的末端肽，提高胶原蛋白的产率;而且还不会破坏胶原蛋白的三股螺旋结构，保持其特性。酶解完毕后通过盐析、离心的方式分离获得生物膜基质部分。
[0012]优选的，所述溶剂为六氟异丙醇，氯仿，四乙二醇，四氯化碳或乙酸乙酯。
[0013]优选的，所述模具为能够将复合材料定型为螺旋状或轴向贯穿一开口的柱状的模具。
[0014]2、一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料的制备方法，包括如下步骤:
[0015]I)制取生物膜；
[0016]2)脱脂:将步骤I)获取生物膜置于体积比1:1的甲醇-氯仿混合液中浸泡脱脂12h，去离子水漂洗3次；
[0017]3)脱细胞:将步骤2)脱脂后的材料置于含有胰酶和EDTA的生理盐水中，4°C振荡消化48h，离子水反复清洗3次;所述胰酶和EDTA的质量百分含量为0.05%；
[0018]4)浸泡和打浆:将步骤3)处理后的材料剪成小段后加入体积分数0.5%的冰醋酸溶液中4 °C浸泡12h，打浆，打浆过程中加入体积分数0.5 %的冰醋酸溶液，避免发热导致蛋白质变性；
[0019]5)酶解、盐析:将打浆后的液体加入胃蛋白酶4°C条件下酶解48h，酶解完毕后过滤获得滤液;将滤液放入2mo 1/L的NaCl溶液中4 °C盐析12h，4 °C条件下8000rpm离心45min，获得固体物；
[0020]6)制备粉末:将步骤5)离心后获得的固体物在4°C条件下用体积分数0.5%的冰醋酸溶液溶解，透析，冻干，制成粉末；
[0021]7)制备复合材料:用溶剂将生物可降解高分子聚合物和步骤6)获得的粉末溶解，倒入模具中，将模具浸入水中2h成型;将成型后的材料取出并置于-20°C冷冻4h，-95°C负压冻干，保持负压在0.2hPa(百帕)以下48h后得可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料。
[0022]优选的，所述步骤5)中所述酶解时胃蛋白酶的用量以脱脂脱细胞后的生物膜重量计，每克用酶量为4000U。
[0023]优选的，所述步骤6)中所述透析使用的透析袋截留分子量7000D，使用的透析液为去呙子水。
[0024]优选的，所述步骤6)中所述冻干首先在_20°C冷冻成形12h，然后_95°C负压冻干，保持负压在0.2百帕以下48h。
[0025]需要说明的是，生物膜的获取包括生物膜的剥离、去脂肪等操作，获取步骤均为本领域常规的操作方式。
[0026]溶剂溶解生物可降解高分子聚合物的方法为常规方法，以聚己内酯为例，可以将其与聚醚Fl 27在90-160 °C混融的方式溶解。
[0027]所述生物可降解高分子聚合物可以是聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA，含PLLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚对二氧环己酮(PPDO)、聚乙丙交酯(PLGA)中的任一种，也可以是其共聚物中的一种，比如 PPD0-PLLA、PLLA-PCL、PLLA-PGA 等。
[0028]所述改性可以是共混改性、填充改性、化学改性等改性方式，只要改性后的材料能够实现本发明所述技术方案均可。
[0029]本发明的有益效果在于:本发明采取生物膜基质作为基质材料，通过与生物可降解高分子聚合物及其共聚物的共混改性获得一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料，该复合材料机械性能良好，易于弯曲，可代谢，并且该复合材料设计成轴向开口的柱状或螺旋状，更适合手术使用。生物膜基质采用天然生物膜，具备良好的弹性和生物相容性;采用的高分子聚合物材料为生物可降解高分子，具备降解缓慢的优异特性。
【附图说明】
[0030]为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图:
[0031]图1为可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料照片；
[0032]图2为复合材料经弯曲后的照片；
[0033]图3为本发明所得复合材料在400倍下的扫描电镜图片；
[0034]图4为本发明所得复合材料在1000倍下的扫描电镜图片；
[0035]图5为本发明所得复合材料在2000倍下的扫描电镜图片；
[0036]图6为本发明制备的轴向贯穿一开口的柱状复合材料形态图片；
[0037]图7为本发明制备的螺旋状复合材料形态图片；
[0038]图8为本发明所得复合材料的动态力学性能曲线图。
【具体实施方式】
[0039]实施例1
[0040]以小肠粘膜下层作为生物膜基质原材料，对本发明的技术方案进行详细描述。
[0041]可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料详细制备过程为:
[0042]I)制取生物膜:机械方法去除猪小肠浆膜层、浆膜层、肌层，得小肠粘膜下层，反复冲洗备用；
[0043]2)脱脂:将取得的猪小肠粘膜下层置于体积比1:1的甲醇和氯仿混合溶液中浸泡脱脂12h，去离子水漂洗3次；
[0044]3)脱细胞:将上述脱脂后的猪小肠粘膜下层材料置于含有胰酶和EDTA的生理盐水中4°C振荡消化48h，离子水反复清洗3次;所述胰酶和EDTA的质量百分含量为0.05 所述生理盐水为质量分数0.9 %的氯化钠溶液；
[0045]4)浸泡和打浆:将脱细胞后的猪小肠粘膜下层剪成2cm小段，加入体积分数0.5%的冰醋酸溶液中4°C振荡浸泡过夜;浸泡完毕后放入打浆机中打浆，操作过程中为避免发热导致蛋白质变性，加入适量的体积分数0.5 %的冰醋酸溶液，同时还能降低浆液的粘稠度；
[0046]5)酶解、盐析:将打浆后的液体加入胃蛋白酶酶解(胃蛋白酶的用量以脱脂脱细胞后的生物膜重量计，每克用酶量为4000U)，4 °C冻室消化48h;消化完毕后用纱布将胃蛋白酶酶解的小肠粘膜下层浆液过滤，滤液放入2mol/L NaCl溶液中4°C盐析12h，盐析后可见明显分层;将其放于4个离心管中，置于高速离心机中4°C，8000rpm离心45min;
[0047]6)制备粉末:将离心后的固体物质取出，加入体积分数0.5%的冰醋酸溶液中4°C条件下溶解，将溶解后的溶液透析以除去胃蛋白酶和NaCl，具体为装入截留分子量(MWCO)7000D的透析袋中，放于去离子水中透析，每4h换水一次，共透析48h ；将透析好的溶液置于培养皿中，在-200C冰箱冷冻成形12h，然后放入低温冷冻干燥机中，-950C负压冻干，保持负压在0.2hPa(百帕)以下48h;将冻干的材料置于分析研磨机研磨打粉制成粉末；
[0048]7)制备复合材料:用氯仿将生物可降解高分子聚合物聚己内酯(PCL)和步骤6)制备的粉末溶解，倒入模具中，浸入水中2h成型，取出后在-20°C冰箱冷冻4h，放入低温冷冻干燥机中，-95°C负压冻干，保持负压在0.2hPa(百帕)以下48h，最后获得可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料。
[0049]实施例2
[0050]以猪的心包膜为生物膜基质原材料，对本发明的技术方案进行详细描述。
[0051]可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料详细制备过程为:
[0052]I)取生物膜:机械方法将猪的心与心包膜分离，并将心包膜上的脂肪刮除干净，反复冲洗得干净近透明状的心包膜备用；
[0053]2)脱脂:将取得的心包膜置于体积比1:1的甲醇和氯仿混合溶液中浸泡脱脂12h，去离子水漂洗3次；
[0054]3)脱细胞:将上述脱脂后的心包膜材料置于含有胰酶和EDTA的生理盐水中4°C振荡消化48h，离子水反复清洗3次;所述胰酶和EDTA的质量百分含量为0.05%；所述生理盐水为质量分数0.9 %的氯化钠溶液；
[0055]4)浸泡和打浆:将脱细胞后的心包膜剪成2*2cm小块，加入体积分数0.5%的冰醋酸溶液中4°C振荡浸泡过夜;浸泡完毕后放入打浆机中打浆，操作过程中为避免发热导致蛋白质变性，加入适量的体积分数0.5 %的冰醋酸溶液，同时还能降低浆液的粘稠度；
[0056]5)酶解、盐析:将打浆后的液体加入胃蛋白酶酶解(胃蛋白酶的用量以脱脂脱细胞后的生物膜重量计，每克用酶量为4000U)，4 °C冻室消化48h;消化完毕后用纱布将胃蛋白酶酶解的心包膜浆液过滤，滤液放入2mo I/L NaCI溶液中4 °C盐析12h，盐析后可见明显分层；将其放于4个离心管中，置于高速离心机中4°C，8000rpm离心45min;
[0057]6)制备粉末:将离心后的固体物质取出，加入体积分数0.5%的冰醋酸溶液中4°C条件下溶解，将溶解后的溶液透析以除去胃蛋白酶和NaCl，具体为装入截留分子量(MWCO)7000D的透析袋中，放于去离子水中透析，每4h换水一次，共透析48h ；将透析好的溶液置于培养皿中，在-200C冰箱冷冻成形12h，然后放入低温冷冻干燥机中，-950C负压冻干，保持负压在0.2hPa(百帕)以下48h;将冻干的材料置于分析研磨机研磨打粉制成粉末；
[0058]7)制备复合材料:用四乙二醇将1wt %生物可降解高分子聚合物PGA和0.6wt %F127在900C下混融，待混合溶液温度降到40°C时与步骤6)制备的粉末(5wt % )混合，并倒入模具中，浸入水中2h成型，取出后在-20°C冰箱冷冻4h，放入低温冷冻干燥机中，-95°C负压冻干，保持负压在0.2hPa(百帕)以下48h，最后获得可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料。
[0059]所述生物可降解高分子聚合物还可以是聚乳酸(PLA，含PLLA)、聚对二氧环己酮(PPDO)、聚乙丙交酯(PLGA)中的任一种，也可以是其共聚物中的一种，比如PPD0-PLLA、PLLA-PCL、PLLA-PGA等。将生物可降解高分子聚合物溶解于溶剂中可采用熔融法，以F127作为催化剂，加热至90-160°C混融，待溶液降至40°C以下待用。
[0060]图1为男性生殖器补片复合材料照片；图2为复合材料经弯曲后的状态，说明本发明所得复合材料机械性能良好，易于弯曲；图3-5为本发明实施例1所得复合材料在400、1000、2000倍下的扫描电镜图片，可见直径在50-200μπι的空隙，该空隙有利于自体细胞和组织的长入，同时，此海绵结构也可作为一些活性修饰物质(如生长因子和多肽)的载体;图6-7为本发明制备的螺旋状和轴向贯穿一开口的柱状复合材料形态图片，制备成该形状更适合手术使用。图8为本发明实施例1所得的复合材料样品的动态力学性能曲线，该测试是在DMA Q800型动态热机械分析仪进行的，样品制成薄膜拉伸的标准样条，测量样品尺寸:
12.3578 X 6.2800 X 0.7200mm，设置 “mult1-frequency，strain” 模式，升温速率为 3°C.min-工，角频率1Hz。该材料的测试结果储存模量G’远高于损耗模量G”，这说明此复合材料补片呈现出弹性材料性能而非粘性材料特征。
[0061]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料，其特征在于，由生物膜基质粉末与生物可降解高分子聚合物按质量比4?1:1?4组成，将生物膜基质粉末与生物可降解高分子聚合物溶解于溶剂中制备成溶液后倒入模具中成型，然后从模具中取出并冷冻干燥获得;所述生物膜基质粉末为生物膜经脱脂、脱细胞、除抗原后制成的粉末。2.根据权利要求1所述的一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料，其特征在于，所述生物可降解高分子聚合物为聚已内酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚对二氧环己酮、聚乙丙交酯或它们共聚改性后的聚合物。3.根据权利要求1所述的一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料，其特征在于，所述生物膜为动物的小肠粘膜下层、膀胱粘膜、心包膜、皮肤或蹄筋。4.根据权利要求1所述的一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料，其特征在于，所述除抗原的步骤包括将脱脂脱细胞后的生物膜打浆成液体后用胃蛋白酶酶解，盐析的步骤。5.根据权利要求1所述的一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料，其特征在于，所述溶剂为六氟异丙醇，氯仿，四乙二醇，四氯化碳或乙酸乙酯。6.根据权利要求1所述的一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料，其特征在于，所述模具为能够将复合材料定型为螺旋状或轴向贯穿一开口的柱状的模具。7.权利要求1?6任一项所述一种可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)制取生物膜； 2)脱脂:将步骤I)获取生物膜置于体积比1:1的甲醇-氯仿混合液中浸泡脱脂12h，去离子水漂洗3次； 3)脱细胞:将步骤2)脱脂后的材料置于含有胰酶和EDTA的生理盐水中，4°C振荡消化48h，离子水反复清洗3次;所述胰酶和EDTA的质量百分含量为0.05%； 4)浸泡和打浆:将步骤3)处理后的材料剪成小段后加入体积分数0.5%的冰醋酸溶液中4°C浸泡12h，打浆，打浆过程中加入体积分数0.5%的冰醋酸溶液，避免发热导致蛋白质变性； 5)酶解、盐析:将打浆后的液体加入胃蛋白酶4°C条件下酶解48h，酶解完毕后过滤获得滤液;将滤液放入2mo I /L的NaCl溶液中4 °C盐析12h，4 °C条件下8000rpm离心45min，获得固体物； 6)制备粉末:将步骤5)离心后获得的固体物在4°C条件下用体积分数0.5%的冰醋酸溶液溶解，透析，冻干，制成粉末； 7)制备复合材料:用溶剂将生物可降解高分子聚合物和步骤6)获得的粉末溶解，倒入模具中，将模具浸入水中2h成型；将成型后的材料取出并置于-20°C冷冻4h，-95°C负压冻干，保持负压在0.2hPa(百帕)以下48h后得可降解的具生物弹性的男性生殖器补片复合材料。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中所述酶解时胃蛋白酶的用量以脱脂脱细胞后的生物膜重量计，每克用酶量为4000U。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中所述透析使用的透析袋截留分子量7000D，使用的透析液为去尚子水。10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中所述冻干首先在-20°c冷冻成形12h，然后-95 °C负压冻干，保持负压在0.2百帕以下48h。
【文档编号】A61B17/00GK105920670SQ201610338058
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月19日
【发明人】王秋玉, 李世荣, 李晓格
【申请人】李世荣, 王秋玉