多层防粘膜的制作方法

文档序号:1125752阅读:490来源:国知局

专利名称::多层防粘膜的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种多层防粘膜,更具体地说,涉及一种具有改良防粘特性的多层防粘膜和一种制备该防粘膜的方法,这种防粘膜解决了传统凝胶、溶液、海绵、薄膜或非纺织型防粘系统的问题,包括组织或器官粘连、弹性、物理强度、易处理性(易于折叠和弯曲)等等,从而提供了改迸的用户便利性。通过使用纳米纤维结构,本发明的多层防粘膜可以有效地阻止血液和细胞的渗透或迁移,并促进伤口的痊愈。它在折叠或巻绕时不会撕破或断裂,并且可使用小型手术器械容易地处理。因而,在各种外科手术中使用时,它可以最小化异物反应。
背景技术
:粘连是指在伤口痊愈期间,由于发炎、刀伤、擦伤、手术等导致血液流出并凝结,从而导致邻近的器官或组织发生粘连。如果细胞侵入组织,则会导致更强的粘连。手术后粘连是一种非常严重的医学情况,可能导致疼痛、肠梗阻、不孕不育等等。有时,这种情况会导致器官或组织机能失常,从而导致其他手术或者可能导致生命危险。特别地,据报道,开放手术后的粘连发生率高达60%至95%。作为一种防止粘连的新方法,手术过程中插入了防粘膜。各种类型的防粘膜以溶液、凝胶、薄膜等形式使用。防粘膜中使用的物质应该能够在伤口痊愈时起膜的作用,并在伤口痊愈后降解。此外,该物质应该无毒性,并且不应该通过降解或代谢作用产生毒性物质。对于防粘物质,使用了诸如多糖和蛋白质等生物产生的天然聚合物、非生物产生的天然聚合物、水溶性合成聚合物、非水溶性合成聚合物等等。具体而言,使用了聚乙二醇、多糖[氧化再生纤维素(ORC)、羧甲基纤维素钠(CMC)、硫酸葡聚糖、透明质酸钠(HA)、硫酸软骨素(CS)等等]、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸乙醇酸共聚物、胶原蛋白、纤维蛋白等等。这些物质单独使用或组合起来使用。美国专利第6,599,526号公开了一种心包防粘连胶布,其包含一种胶原物质和一种非生物细胞成分,以防止手术期间的粘连。美国专利第6,566,345号公开了液体、凝胶或泡沫形式的防粘合成物,这些合成物由多糖高分子复合物(例如含羧酸多聚糖、聚醚、多酸、聚烯化氧等等)以及合成聚合物制成。韩国专利公开申请第2003-0055102号公开了一种用于防止发炎和愈合伤口的防粘膜,其包括羧甲基纤维素钠(CMC)和结冷胶。但是,凝胶、液体、泡沫等形式的防粘膜未精确固定于伤口位置;它们由于重力而向下移动,从而在愈合伤口和减少粘连方面不太有效。欧洲专利第092,733号公开了一种薄膜、凝胶、纤维、无纺织物、海绵等形式的防粘膜,系从羧甲基纤维素(CMC)和聚环氧乙烷的交联制备而成。然而,羧甲基纤维素的生物相容性不如生物产生的物质。由于聚乙二醇或其他合成聚合物不是生物可降解的,因此只能使用具有小分子量并且能够进行新陈代谢的物质。然而,由于具有小分子量的物质会很快被吸收,因此防粘膜的作用不能维持足够长的时间。美国专利第6,133,325号公开了一种薄膜式防粘合成物,由多糖和聚醚的多糖高分子复合物制成。韩国专利公开申请第2002-0027747号公开了一种水溶性聚合物凝胶,其系从二氧环己酮和L聚丙交酯在聚乙二醇(PEG)存在下的嵌段共聚物交替共聚制备而成,可用作防粘膜、药物载体、组织粘合剂、肺泡膜等等。但是,在精确固定于不断移动的伤口位置(例如腹部的内部器官或组织等)方面,这种凝胶型防粘膜也存在问题。[10]美国专利第6,630,167号公开了一种从交联透明质酸制备而成的防粘膜。由于透明质酸是一种在动物和人体组织中发现的多糖,其具有优异的生物相容性。然而,它会快速降解,只有1至3天的半衰期,并在用作防粘膜时存在问题。由于交联透明质酸是一种水溶性聚合物,在与水接触时,由于吸收大量的水,其机械强度会减弱。另外还存在消除交联剂残留物的问题,交联剂用于以化学方式交联透明质酸以延迟其降解。[11]美国专利第6,693,089号公开了一种使用藻酸盐溶液减少粘连的方法,韩国专利公开申请第2002-0032351号公开了一种使用水溶性藻酸和羧甲基纤维素的半互穿网络(semi-IPN)类型的防粘膜,其中海藻酸选择性地绑定到钙离子。然而,这些专利也存在快速降解和使用非生物产生的物质的问题。[12]有一个专利申请涉及到带硅氧烷的乙酸纤维素的处理。但是,由于纤维素对pH值非常敏感,因此存在加工工艺上的困难。此外,尽管纤维素是天然聚合物,但它们不是人体的成分,并且已知具有导致异物反应的可能性。此外,仍然存在修改其结构的任务,例如通过氧化来实现,以便它们能够在体内水解。[13]目前市场上的防粘膜以薄膜、海绵、纤维、凝胶、溶液等形式存在。一般来说,薄膜或海绵类型比溶液或凝胶类型更容易固定在特定位置。Johnson&Johnson公司推出的Interceed是第一种商业化的防粘膜。Interceed是一种由氧化再生纤维素制成的纤维型产品,并与高度不规则的器官或组织紧密粘附。但是,正如前面提到过的,氧化再生纤维素是一种非生物产生的物质,并且生物相容性非常差。此外,由于非常大的气孔尺寸,细胞或血蛋白很容易渗透到膜中,并且该防粘膜会由于处理期间的外力而变形。Seprafilm是一种薄膜类型的防粘膜,由GenzymeBiosurgery公司通过透明质酸和羧甲基纤维素制成。然而,生物膜往往在与水接触时巻绕,并在干燥时易碎。因而,必须避免弄湿手,并且应该在手术位置最大限度地减少潮湿。特别是,生物膜仅限在腹腔镜手术中使用。[14]MacroPoreBiosurgery公司推出的HYDROSORBShield(在某些脊柱手术中用于粘连控制)或MastBiosurgery公司推出的SurgiWrap(在开放手术后使用)是一种透明薄膜类型的防粘膜,其由生物可降解的聚合物poly(L-lactide-co-D,L-lactide)(PLA,70:30)制成。由于具有至少4周的较长生物降解周期和优异的机械强度,这些防粘膜被认为是易于处理的产品。由聚乳酸或聚羟基乙酸(PGA)制成的薄膜很容易巻向一边,但它们不能很好地粘附到三维高度不规则的器官或组织表面。此外,由于这些材料的疏水性,它们不能很好地吸收水分。因此,它们不能很好地粘附到器官或组织的潮湿表面。此外,当在身体中水解时,它们产生酸性降解产物,从而可能导致发炎和粘连。[15]Integra公司推出的DuraGenPlus是一种海绵型的防粘膜,其由动物来源的胶原质制成,这种胶原质是为外科和神经外科手术而开发的。由于胶原质海绵吸收水分,它可容易地粘附到器官表面。然而,它具有相对较弱的物理强度,并且由于过多的水分吸收,它往往太重而不能处理或输送到另一个位置。此外,由于使用了源自动物来源的材料,可能存在免疫排斥或动物病原菌或病毒风险。[16]电纺丝是使用聚合物溶液与捕集剂之间的电压差来制备纳米纤维的技术。此技术具有以下优点——无污染、低资源浪费和相对简单的设施。电纺纳米纤维的直径范围从几十到几百纳米不等,因而具有最大限度的表面积。最大限度的表面积可以提供很高的反应性和敏感性。[17]由于纳米纤维非纺织物为具有无数节和接头的随机结构,因此比相同厚度的其他材料更强。此外,由于具有小得多的纤维直径,它们具有非常优异的弹性。[18]医学领域为使用纳米纤维做出了大量的努力。例如,美国专利第6,685,956和6,689,374号公开了医学应用中使用的生物可降解纤维物品,其中将药物渗入至少两种不同的生物可降解聚合物纤维的合成物中,以实现药物释放控制。然而,由于合成聚合物与组织接触,可能导致异物反应或者发炎。此外,由于无法控制孔隙大小,它们无法有效防止血液或细胞渗透所导致的粘连。美国专利第6,790,455号公开了一种细胞传递系统,其包括纤维基质基层、散布在基层上的细胞层和很薄的多孔纤维基质顶层,以改进氧气和营养物质的输送。然而,由于中间细胞层中的细胞生长和繁殖,该层可能导致增加粘连。[19]美国专利第6,689,166公开了一种将生物可降解或非可降解、生物相容的非纺织纳米纤丝基质用作组织工程装置的技术。美国专利第6,306,424号公开了一种生物可降解复合材料,其由粘附在三维多孔泡沫上的纤维层制成,用于组织工程应用。然而,由于组织工程装置具有很大的孔隙大小以便于营养物质和氧气输送,因此可能增加细胞渗透、粘附和繁殖导致的粘连。[20]美国专利第6,753,454号公开了一种新型纤维,其系从亲水聚合物和弱亲水聚合物的实质上同质的混合物电纺而成,以用作绷带。但是,由于亲水聚合物或弱亲水聚合物在被水溶胀时会失去机械强度,该纤维可能在处理期间变形或撕破。[21]上述使用生物可降解合成聚合物的技术所存在问题在于,由于是生物产生的物质,在聚合物与组织或血液直接接触时,将无法避免发炎。尽管纳米纤维有优异的弹性,但非亲水物质无法很好地粘附到湿的组织上,因而无法容易地固定在特定位置。[22]总而言之,传统技术存在的问题在于,由于使用了合成聚合物,尽管这些合成聚合物是生物可降解的,但是由于是生物产生的物质,因此在聚合物与组织或血液直接接触时,将无法避免发炎。此外,尽管纳米纤维有优异的弹性,但非亲水物质无法很好地粘附到湿的组织上,因而无法容易地固定在特定位置。此外,旨在改进药物和细胞输送或保护伤口的小直径和多孔性不适合用于内部器官的防粘膜。[23]—般来说,防粘膜必须满足以下要求。[24]首先,应该通过精确的孔隙大小控制或使用不与血液或细胞粘连的物质,避免细胞或血液的渗透或粘附。其次,防粘膜应该能够粘附在所需的位置达指定的时间长度。第三,应该最大限度地减少异物反应,以减少导致粘连的发炎。第四,生物降解周期应该能够控制,以便膜功能可以维持必需的一段时间。第五,防粘膜应该具有弹性,并具有优异的机械特性,包括抗张强度和湿强度,以便于手术期间的处理。第六,在必需的时间段内不应该存在变形,因为伤口应该被精确地覆盖。[25]外科手术可划分为开放手术和腹腔镜手术。目前,腹腔镜手术呈上升趋势,因为它在手术位置留下较小的疤痕,并减少麻醉的不良反应等等。腹腔镜手术的操作方式是切出一个不超过10毫米的切口,并通过切口插入钳子或其他手术器械。由于应该通过切口插入防粘膜,因此在折叠或巻绕时不应该使其撕破或断裂,并且应该能够使用小尺寸手术器械来移动或处理。[26]因而,需要开发能够解决传统技术的问题并满足上述要求的防粘膜。
发明内容技术问题[27]本发明的一个目的是提供一种具有改良防粘特性的多层防粘膜和一种制备该防粘膜的方法,这种防粘膜解决了传统凝胶、溶液、海绵、薄膜或非纺织型防粘系统问题,包括组织或器官粘连、弹性、物理强度、易处理性(易于折叠和弯曲)等等,从而提供了改进的用户便利性。[28]本发明的另一个目的是提供一种多层防粘膜和制备该防粘膜的方法,这种防粘膜具有纳米纤维结构,因而能够阻止血液和细胞的渗透或迁移,从而具有改进的防粘特性,并促进伤口的痊愈,在折叠或巻绕时能防止撕破和断裂,可使用小尺寸的手术器械进行操作和输送,从而适用于各种外科手术。[29]本发明的又一个目的是提供一种多层防粘膜,其能够在体内降解或吸收,在伤口痊愈后完全排出体外,可容易地进行处理并且能够最小化体内的异物反应。技术方案[30]为了实现上述目的,本发明提供了一种多层防粘膜,包括[31]a)疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物的纳米纤维结构基层;以及[32]b)亲水的、生物产生的聚合物的聚合物层。[33]本发明还提供一种制备多层防粘膜的方法,包括以下步骤[34]a)通过电纺疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物,形成纳米纤维结构基层;以及[35]b)通过涂上亲水的、生物产生的聚合物,在基层的表面上形成聚合物层。[36]下面将详细说明本发明。[37]本发明人发现一种多层防粘膜,其具有优异的弹性和物理强度,可容易地粘附到复杂、潮湿的组织,并具有优异的生物相容性,因而可容易地适用于手术;其制备方法是使用疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物形成具有优异机械特性的基层,并在基层的一面或两面形成亲水的、生物产生的聚合物的聚合物层,从而完成了本发明。[38]本发明的特征是一种防粘膜,其包括疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物的纳米纤维结构基层,以及亲水的、生物产生的聚合物的聚合物层。[39]以下将更详细地说明本发明的防粘膜。[40]a)基层[41]基层由疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物制成,并具有纳米纤维结构。[42]对于疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物,可以单独或组合使用多肽、聚胺基酸、多醣、脂肪族聚酯、聚醚酯、聚脂碳酸酯、聚酸酐、聚原酸酯、聚碳酸酯、聚胺酯、聚a-氰基丙烯酸酯、聚磷腈等等。[43]具体来讲,可以使用诸如白蛋白、纤维蛋白原、胶原质、明胶及其衍生物等多肽;诸如聚L-谷氨酸、聚L-亮氨酸、聚L-赖氨酸及其衍生物等聚氨基酸;诸如聚(3-羟基垸酸、聚乙二醇、聚交酯、丙交酯乙交酯共聚酯/物、聚a-苹果酸、聚s-己内酯及其衍生物等脂肪族聚酯;诸如聚对二氧环己酮、poly(l,4-dioxepan-7-one)及其衍生物等聚酯醚;诸如聚丙交酯-乙交酯、poly(glycolide-co-13-dioxan-2-one)及其衍生物等聚芳酯聚碳酸酯;诸如聚癸二酸酐、聚[co-(羧基苯氧基)烃基羧酸酐]及其衍生物等聚酸酐;诸如poly(l,3-dioxan-2-one)及其衍生物等聚碳酸酯;诸如聚縮酚肽及其衍生物等聚酰胺酯;诸如聚(乙基(x-氰基丙烯酸酯)及其衍生物等聚oc-氰基丙烯酸酯;聚磷腈及其衍生物等等。[44]优选地,聚丙交酯-乙交酯包括摩尔比率为90:10至U10:90的丙交酯和乙交酯。优选地,其具有从0.1到4.0的特性粘度范围,更优选的特性粘度范围是0.2到2.0。[45]可通过电纺将疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物制备成纳米纤维结构基层,其中疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物以溶液或溶融物的形式使用。[46]以0.1到80wt%的浓度,使用从50至lj100厘泊的溶融时粘度范围,对疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物溶液进行电纺,以便疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物包含10到99wt%的防粘膜。更优选地,以0.5到50wt%的浓度进行电纺,以便疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物包含40至U90wt%的防粘膜。如果聚合物溶液的浓度小于0.1wt%,则会由于粘度不足而无法获得纤维。相反,如果浓度高于80wt%,则不会进行纺丝,或导致不稳定的纺丝,因为纺丝溶液的张力由于高粘度而抵消了电力。此外,如果疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物包含的防粘膜少于10wt%,则诸如强度和伸长率等物理特性将不足。相反,如果包含的防粘膜高于99wt%,则用于改进生物相容性的表面涂层可能变薄,并且对组织的粘附可能变弱。[47]可以通过用来制备纳米纤维的传统电纺方法来实施电纺。优选地,使用1到60千伏范围的电压、1到60厘米范围的纺程和1到80微升/分钟的流速实施电纺;更优选地,使用5到40千伏范围的电压、5到45厘米范围的纺程和2到50微升/分钟的流速实施电纺。[48]优选地,最终的纳米纤维结构基层的纳米纤维直径在10到5,000纳米的范围内,更优选的范围是50到2,000纳米。优选地,空隙率在20到99%的范围,更优选的范围是40到95%。此外,空隙大小优选地在10纳米到50微米的范围内,更优选的范围是从50纳米到10微米。如果空隙大小小于10纳米,基层对聚合物层的粘附性将变弱。相反,如果空隙大小大于50微米,则细胞或血液可能通过空隙渗透或迁移。[49]优选地,纳米纤维结构基层的厚度在1到1,000微米的范围内,更优选的范围是从5到500微米。如果厚度小于1微米,则无法有效地阻止血液和细胞渗透,并且诸如强度和伸长率等物理特性将不足。相反,如果厚度大于1,000微米,则纤维层可能彼此分离,从而增加异物感并导致形成肉芽组织。[50]b)聚合物层[51]聚合物层由亲水的、生物产生的聚合物制成,并形成于疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物的纳米结构基层的表面上。[52]生物产生的聚合物可以是诸如硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、硫酸乙酰肝磷脂、透明质酸、肝磷脂、胶原质、明胶、弹性蛋白和纤维蛋白等蛋白多糖;诸如纤连蛋白、昆布氨酸、玻连蛋白、血小板反应素和肌糖蛋白等糖蛋白;诸如卵磷脂、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺、神经磷脂酶及其衍生物等磷脂;或诸如脑苷脂、神经节苷脂、半乳糖脑苷脂及其衍生物等糖脂类;以及胆固醇等等。[53]生物产生的聚合物可以进行交联,使其在使用前具有从数千到数百万的重均分子量,以简化处理和更好地控制降解速度等等。[54]可以通过传统交联方法实施交联。具体来讲,可以使用环氧化物交联剂、砜交联剂或碳二亚胺交联剂。此外,可以使用诸如自由基交联、阴离子交联、阳离子交联、等离子体表面激活、Y-射线辐照、使用PH相关的粘度变化的凝胶化、通过冷冻/解冻的凝胶化等方法。[55]环氧化物交联剂可以是1,4-丁二醇二甘油醚、1,2,7,8-双环氧辛二烯等等。砜交联剂可以是二乙烯砜等等。碳二亚胺交联剂可以是l-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺等等。[56]优选地,交联的生物产生的聚合物的交联密度范围是从1到90%,更优选的范围是从3到40%。如果交联密度小于1%或大于90%,则无法获得所需的处理便利性和降解速度控制。[57]优选地,生物产生的聚合物或交联的生物产生的聚合物包含1到80%的防粘膜,更优选地为3至60wt%。如果生物产生的聚合物或交联生物产生的聚合物含量低于1wt%,则不能均匀地涂在疏水纳米纤维的表面上,并且会降低对组织的粘附性。相反,如果含量高于60wt%,则最终产物的弹性和物理强度会很差。[58]生物产生的聚合物或交联生物产生的聚合物涂在基层的表面上以形成聚合物层。当然,生物产生的聚合物涂层可以通过诸如电纺、浇注、蘸涂、喷涂等常见方法来实施。[59]生物产生的聚合物或交联生物产生的聚合物可涂在基层的上面,以制备双层防粘膜,或者可涂在基层的上面和下面,以制备三层防粘膜(参见图1)。如果需要,可以将防粘膜制备为三层以上。[60]优选地,聚合物层的厚度范围为0.1到500微米,更优选的厚度范围为1到200微米。如果厚度小于0.1微米,则防粘膜的粘附性和生物相容性将非常差。相反,如果厚度大于500微米,则防粘膜无法很好地折叠或巻绕,因而不太适用于腹腔镜手术。[61]本发明的防粘膜包括疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物的纳米结构基层,以及形成于基层上的亲水的、生物产生的聚合物的聚合物层,其具有至少为2.0牛/平方毫米的抗张强度和优异的弹性及物理强度。当应用于伤口位置的组织时,它可容易地粘附到组织上,因为生物产生的聚合物层吸收了水分并溶胀。而且,由于优异的生物相容性,该防粘膜可减少发炎,并通过阻止血液和细胞通过空隙迁移,从而提供了改进的防粘效果。[62]该防粘膜的原材料无毒性,并且对人体无害。在伤口痊愈时,它们起物理屏障的作用,以阻止组织或器官粘连,并在痊愈完成时,它们在体内降解并被吸收、进行新陈代谢或排出体外。通过控制基层的表面积/体积比、聚合物的组成、晶体结构的存在或缺乏、聚合物层的厚度以及交联密度,可以改变降解周期。然而,优选的降解周期是在28天内。[63]该防粘膜可进一步包括传统防粘膜制备过程中常用的药物。可以在制备防粘膜的过程中或在应用于伤口位置之前添加药物。药物可以是用于促进早期止血的凝血酶、抑肽酶等等;甾族或非甾族抗炎症药;用于防治血栓形成的肝磷脂;组织纤溶酶原激活物等等。[64]除了在手术期间和手术之后用作防粘膜以外,本发明的多层防粘膜还可以用作伤口绷带、组织工程支架材料、细胞载体等等。[65]本发明还提供了一种制备多层防粘膜的方法,其步骤包括通过电纺疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物来形成纳米纤维结构基层,以及通过涂敷亲水的、生物产生的聚合物来形成聚合物层。[66]基层通过传统纳米纤维制备过程中经常采用的电纺方法来形成。优选地,使用1到60千伏范围的电压、1到60厘米范围的纺程和1到80微升/分钟的流速实施电纺;更优选地,使用5到40千伏范围的电压、5到45厘米范围的纺程和2到50微升/分钟的流速实施电纺。[67]优选地,最终基层的空隙大小范围从10纳米到50微米,更优选的空隙大小范围为50纳米到10微米。此外,优选地,基层的厚度在1到1,000微米的范围内,更优选的厚度范围是从5到500微米。如果厚度小于1微米,则无法有效地阻止血液和细胞渗透,并且该防粘膜将不会具有优异的物理特性。相反,如果厚度大于1,000微米,则纤维层可能彼此分离,从而增加异物感并导致形成肉芽组织。[68]聚合物层可以通过诸如电纺、浇注、蘸涂、喷涂等传统涂敷方法来涂敷在基层上。聚合物层可涂敷在基层的上面,以制备双层防粘膜,或者可涂敷在基层的上面和下面,以制备三层防粘膜。如果需要,可以将防粘膜制备为三层以上。[69]优选地,聚合物层的厚度范围为从0.1到500微米,更优选的厚度范围为从1到200微米。如果厚度小于0.1微米,则防粘膜的粘附性和生物相容性可能会非常差。相反,如果厚度大于500微米,则防粘膜将变得坚硬和易碎,使其抗变形而不太适用于腹腔镜手术。有利效果[70]本发明提供一种多层防粘膜和一种制备该防粘膜的方法,这种防粘膜解决了传统凝胶、溶液、海绵、薄膜或非纺织型防粘系统的问题,包括组织或器官粘连、弹性、物理强度、易处理性(易于折叠和弯曲)等等,从而提供了改进的用户便利性。通过使用纳米纤维结构,本发明的多层防粘膜可以有效地阻止血液和细胞的渗透或迁移,并促进伤口的痊愈。它在折叠或巻绕时不会撕破或断裂,并且可使用小型手术器械容易地处理。因而,在各种外科手术中使用时,它可以最小化异物反应。[71]图1示意性说明了本发明的多层防粘膜;[72]图2示意性说明了本发明中使用的电纺装置;[73]图3是根据本发明的聚交酯电纺的扫描电子显微镜显微图;[74]图4是根据本发明的聚交酯电纺的显微图。具体实施方式[75]本发明的实用和优选实施例将通过以下示例来说明。然而,本领域的技术人员应了解,可以在本发明的主旨和范围内对其进行修改和改进。[76]示例1至9:纳米纤维结构基层的形成[77]纳米纤维结构基层系使用不同的疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物、浓度、电纺电压、电纺纺程和流速形成,如下面的表1所示。将使用图2所示的电纺装置。图3和图4分别显示了示例5中的聚交酯电纺的扫描电子显微镜显微图和显微图。[78][表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>[79]—般来说,纤维直径和纳米纤维的物理特性由聚合物浓度、电纺电压、纺程和流速决定。聚合物浓度越小、电纺电压越高、纺程越大,纳米纤维的直径就越小。[80]如表1所示,当使用poly(l,3-dioxan-2-one)时(示例2),由于优异的纤维形成能力,纤维结构可以在8至10wt%的浓度下获得。即使在10至20千伏的低电压下也可以实现电纺。当使用聚縮肽时(示例3),在将纺程调整为15厘米的情况下,可以在15至20千伏获得无小球的连续纤维结构。当使用聚交酯和聚羟基乙酸时(示例5和6),可以在5wt%或更高的浓度下获得纤维结构。在浓度为8wtW、电压为25千伏和20千伏、纺程为15厘米的情况下可以获得最佳结果。纳米纤维的直径范围从数百到数千纳米不等。而且,当使用聚乳酸-乙醇酸共聚物(示例7)时,不同的分子量表现出了不同的纤维形成能力。在浓度为8wt%时可以获得最佳的机械特性。[81]示例10至18:多层防粘膜的制备[82]多层防粘膜是通过使用不同的涂敷方法,在示例1至9中制备的纳米纤维结构基层上,涂敷从聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚e-己内酯、聚交酯和透明质酸中选择的生物产生的聚合物,从而制备而成的(参见下面的表2)。电纺的实施方式是使用图2所示的电纺装置和一种纺丝溶液,在这种纺丝溶液中,生物产生的聚合物在10到40千伏的电压时溶解。蘸涂的实施方式是浸涂生物产生的聚合物溶液,并在70°C的炉中烘干防粘膜。浇注的实施方式是在基层上涂敷生物产生的聚合物,将其浇注成薄膜,并烘干防粘膜。喷涂的实施方式是将生物产生的聚合物溶液喷在基层上,并在70°C的炉中烘烤24小时以将防粘膜烘干。[83][表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>[84]如表2所示,与单独使用纳米纤维相比,蘸涂和浇注提供了改进的机械强度。喷涂允许使用具有较小粘度的涂料溶液进行涂敷。而且,电纺允许进行更薄的涂敷。[85]示例19[86]将丙交酯/乙交酯比率为70:30的聚丙交酯-乙交酯(PLGA)在氯仿中溶解到2wt%,并进行电纺以形成厚度为60微米的纳米纤维结构基层。接着,在蒸馏水中将透明质酸(HA)溶解到lwt%,用1NHCI调整到pH1.5,通过浇注形成厚度为50微米的聚合物层,从而均匀涂敷在纳米纤维结构基层上。将在-20°C冷冻22小时和在25°C解冻2小时的过程重复两次。在使用磷酸盐缓冲溶液进行中和、清洗和冷冻干燥后获得多层防粘膜。[87]示例20[88]将溶解后的透明质酸涂敷在示例19中制备的聚丙交酯-乙交酯纳米结构基层上,并烘干以制备聚丙交酯-乙交酯/透明质酸薄膜。接着,将透明质酸的交联剂1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDAC)添加到90:10(w/w)的乙醇和水的混合液中。将聚丙交酯-乙交酯/透明质酸薄膜浸入最终的溶液中,并烘干以获得多层防粘膜。[89]示例21[90]向溶解到0.5%氢氧化钠中的透明质酸添加1,4-丁二醇二甘油醚作为交联剂。将溶液涂敷到在示例19中制备的聚丙交酯-乙交酯纳米结构基层上。在5°C下反应16小时后,除去未反应的丁二醇二甘油醚。在下列透析、过滤和冷冻干燥后获得多层防粘膜。[91]使用25千克力的测压元件对示例19和20中制备的多层防粘膜执行抗张强度试验。将十字头速度调整为6毫米/分钟,将夹钳距离固定在20毫米。表3中给出了结果。[92][表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如表3所示,当透明质酸与l-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(示例20)交联时,抗张强度比未交联时(示例19)时提高了大约5倍。[94]使用示例19至21中制备的多层防粘膜执行动物试验。所有试验在手术期间都表现出了对伤口组织和器官的优异粘附性,甚至在不规则的位置也表现出一致的粘附性。它们对伤口的快速痊愈做出了贡献,并在伤口痊愈后完全从体内排出。工业适用性[95]本发明的多层防粘膜可以解决传统凝胶、溶液、海绵、薄膜或非纺织型防粘系统的问题,包括组织或器官粘连、弹性、物理强度、易处理性(易于折叠和弯曲)等等,从而提供了改进的用户便利性。通过使用纳米纤维结构,本发明的多层防粘膜可以有效地阻止血液和细胞的渗透或迁移,并促进伤口的痊愈。它在折叠或巻绕时不会撕破或断裂,并且可使用小型手术器械容易地处理。因而,在各种外科手术中使用时,它可以最小化异物反应。[96]本领域的技术人员应了解,以上面的描述中公开的具体实施例为基础,可以很容易地修改或设计其他实施例来达到本发明的相同目的。本领域的技术人员也应了解,等同的实施例并未脱离本发明的主旨和范围,如所附权利要求书所述。权利要求1.一种多层防粘膜,包括a)疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物的纳米纤维结构基层;以及b)亲水的、生物产生的聚合物的聚合物层。2.如权利要求1所述的多层防粘膜,其中a)对于疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物系由下列各物组成的群组中选出的至少一种物质多肽、聚胺基酸、多醣、脂肪族聚酯、聚醚酯、聚脂碳酸酯、聚酸酐、聚原酸酯、聚碳酸酯、聚胺酯、聚a-氰基丙烯酸酯、聚磷腈。3.如权利要求1所述的多层防粘膜,其中a)疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物是通过电纺制备而成的纳米纤维结构基层。4.如权利要求1所述的多层防粘膜,其中a)疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物包含10到99wt%的防粘膜。5.如权利要求1所述的多层防粘膜,其中a)基层的纳米纤维直径在10到5,000纳米的范围内,空隙率在20到99%的范围内,空隙大小在10纳米到50微米的范围内。6.如权利要求1所述的多层防粘膜,其中a)基层的厚度在1到1,000微米的范围内。7.如权利要求1所述的多层防粘膜,其中b)生物产生的聚合物系由下列各物组成的群组中选出的至少一种物质硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、硫酸乙酰肝磷脂、透明质酸、肝磷脂、胶原质、明胶、弹性蛋白、纤维蛋白、纤连蛋白、昆布氨酸、玻连蛋白、血小板反应素、肌糖蛋白、卵磷脂、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺、神经磷脂酶及其衍生物、脑苷脂、神经节苷脂、半乳糖脑苷脂及其衍生物,以及胆固醇。8.如权利要求1所述的多层防粘膜,其中b)生物产生的聚合物使用环氧化物交联剂、砜交联剂或碳二亚胺交联剂进行交联,或者通过自由基交联、阴离子交联、阳离子交联、等离子体表面激活、Y-射线辐照、使用PH相关的粘度变化的凝胶化、通过冷冻/解冻的凝胶化进行交联。9.如权利要求8所述的多层防粘膜,其中使用由下列各交联剂组成的群组中选出的至少一种交联剂实施交联环氧化物交联剂、砜交联剂或碳二亚胺交联剂。10.如权利要求8所述的多层防粘膜,其中交联的生物产生的聚合物的交联密度范围为1到90%。11.如权利要求1所述的多层防粘膜到80wt%的防粘膜。12.如权利要求1所述的多层防粘膜喷涂将生物产生的聚合物涂敷在基层上。13.如权利要求1所述的多层防粘膜面,或基层的上面和下面。14.如权利要求1所述的多层防粘膜500微米的范围内。15.如权利要求1所述的多层防粘膜米。16.如权利要求1所述的多层防粘膜群组中选出的至少一种药物凝血酶、抑f脂和组织纤溶酶原激活物。17.—种用于制备如权利要求1所述的多层防粘膜的方法,其包括以下步骤a)通过电纺疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物,形成纳米纤维结构基层;以及b)通过在基层上涂敷亲水的、生物产生的聚合物形成聚合物层。18.如权利要求17所述的制备多层防粘膜的方法,其中步骤a)中的电紡使用1到60千伏范围的电压、1到60厘米范围的纺程和1到80微升/分钟的流速来实施。19.如权利要求17所述的制备多层防粘膜的方法,其中步骤b)中的涂敷通过电纺、浇注、蘸涂或喷涂来实施。,其中b)生物产生的聚合物包含1,其中b)通过电纺、浇注、蘸涂或,其中b)聚合物层形成于基层的上,其中b)聚合物层的厚度在0.1到,其抗张强度至少为2.0牛/平方毫,其进一步包括由下列各药物组成的汰酶、甾族、非甾族抗炎症药、肝磷全文摘要本发明涉及一种多层防粘膜,具体地说,涉及一种多层防粘膜和一种制备该防粘膜的方法,该防粘膜包括通过电纺疏水的、生物可降解的、生物相容的聚合物形成的纳米纤维结构基层,以及通过涂敷亲水的、生物产生的聚合物形成聚合物层。本发明的多层防粘膜可以解决传统凝胶、溶液、海绵、薄膜或非纺织型防粘系统的问题,包括组织或器官粘连、弹性、物理强度、易处理性(易于折叠和弯曲)等等,从而提供了改进的用户便利性。通过使用纳米纤维结构,本发明的多层防粘膜可以有效地阻止血液和细胞的渗透或迁移,并促进伤口的痊愈。它在折叠或卷绕时不会撕破或断裂,并且可使用小型手术器械来容易地处理。因而,在各种外科手术中使用时,它可以最小化异物反应。文档编号A61L27/14GK101257935SQ200680032434公开日2008年9月3日申请日期2006年7月14日优先权日2005年9月5日发明者李永雨,秋宝永申请人:百润生物技术公司
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