专利名称：治疗性仿生角膜盖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种新型眼表及角膜疾病治疗新方法及给药新途径，具体是治疗性仿
生角膜盖。 背景资料 目前，滴眼液仍然是药物治疗眼表及角膜疾病最常用、最有效的方法，但眼表用药 的生物利用度仅为1% 10%。严重的眼表及角膜疾病、眼部外伤及化学伤、各种眼部术后 等，因滴眼液在眼表存留时间短，部分药物渗透力差，不能较长时间维持有效的药物浓度， 从而降低了疾病的临床治疗效果。药物缓释系统的开发为眼部给药治疗提供了新的途径， 缓释系统是新的给药方式，具有药物释放持久，药物生物利用度高，给药局部能维持较长时 间的有效药物浓度，全身毒副作用少等优点。迄今为止，眼表部缓释给药系统主要的实现途 径有原位凝胶、眼用脂质体/眼用纳米颗粒、眼用微乳、眼用植入辅助装置等，延长药物的 眼表滞留时间，从而提高药物的生物利用度。眼表部缓释给药系统虽然在一定程度上提高 了药物的生物利用度，但眼表给药后仍有大部分药物经泪液或鼻泪管流失，尤其是在感染 性眼表疾病、眼表化学伤的患者，因剌激性因素的存在，反射性泪液增多，滴眼液的生物利 用度更低。结膜囊置入体在临床应用上因要通过手术方法来实现，存在结膜下出血、术后感 染、置入物脱出等并发症，同时置入物携带药物有限，且降解过程中可能存在炎性反应等， 所以并不能作为眼表疾病的常规治疗方法。 此外，眼表术后、角膜外伤/化学伤、角膜感染/非感染性疾病等情况，需要一种医 疗器械既可以对角膜提供机械保护，同时又能促进角膜上皮生长和角膜基质愈合。目前市 场上的绷带式隐形眼镜仅可以起机械保护作用，没有促进角膜上皮生长和促进角膜基质愈 合作用，另外绷带式隐形眼镜由于材料的限制，尚不能针对不同的眼表疾病携带靶药物进 行治疗，同时因绷带式隐形眼镜透氧性差，易引起角膜水肿和诱发角膜感染，因此限制了其 在临床的应用。羊膜眼表移植具有促进上皮愈合、减少新生血管、减轻炎症反应及减少瘢痕 形成等作用，但羊膜不能携带靶药物，且羊膜移植为手术治疗，存在手术所导致的所有并发 症，同时移植后的羊膜溶解快，常需重复手术治疗。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种治疗性仿生角膜盖，该治疗 性仿生角膜盖既可为眼表提供有效的机械保护，又可以促进角膜上皮和角膜基质的愈合， 及为眼表疾病的治疗提供一种可控、缓释、高效的给药方法。 为了实现上述步骤目的，本发明公开了一种治疗性仿生角膜盖，其特征在于所述 角膜盖为由胶原、壳聚糖共混膜制成的球面形构件，其中胶原与壳聚糖体积比为1 : 9
9 : i，并含有抗生素，所述壳聚糖和胶原由交联剂交联，所述角膜盖内还分布有载药微球。 与现有技术相比，由于本治疗性仿生角膜盖具有一定的机械强度，同时带有载药
微球，所以既可为眼表提供有效的机械保护，又可以缓释给药，促进角膜上皮和角膜基质的 愈合。
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本发明的另一个目的在于提供一种治疗性仿生角膜盖的制备方法。
本发明的治疗性仿生角膜盖的制备方法，包括以下步骤 1)用醋酸溶液分别配制10% 15% (v/v)的胶原溶液和10mg/mL 20mg/mL(m/ v)的壳聚糖溶液； 2)将上述步骤1)中配制的胶原溶液和壳聚糖溶液按所需体积比混合，20 40°C 条件下充分混合得到胶原/壳聚糖的共混液； 3)在上述步骤2)的胶原/壳聚糖共混液中加入按体积百分比计总含量的 0. 5% 2.0%的交联剂，在301:条件下搅拌； 4)用醋酸溶液配制20mg/mL壳聚糖溶液，待壳聚糖充分溶解后，加入有效量的抗 生素，搅拌均匀； 5)将Span-80和液体石蜡混合，Span-80和液体石蜡的体积比为1 : 55 65，在 20 4(TC条件下均匀混合； 6)将上述步骤4)的壳聚糖溶液缓慢滴加到上述步骤5)的混合液中，要边滴加边 充分搅拌，使壳聚糖与液体石蜡溶液体积比为l : 2 8， Span-80 :(液体石蜡+壳聚糖) =0. 5% 2% (v/v); 7)继续在搅拌同时加入按体积百分比计总含量的0.5% 2.0%的交联剂，在 3(TC条件下充分搅拌； 8)静置分层，弃去上层的液体石蜡，冷石油醚洗去微球中残留的液体石蜡，再用氯 仿洗去残留的石油醚，微球自然风干； 9)用标准筛筛选出粒径小于53iim的微球，将其分散在步骤3)所制得的胶原/壳 聚糖共混液中，搅拌均匀，真空脱泡后，置于模具内自然风干，制成载药仿生角膜盖。
下面将结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。
附图1为本发明设有渗透孔具体实施例立体示意图；
附图2为附图1局部放大示意图； 附图3为本发明未设有渗透孔具体实施例立体示意图；
附图4为附图3局部放大示意图。
具体实施例方式
如图3、4所示，本发明的治疗性仿生角膜盖1为由胶原、壳聚糖共混膜制成的球
面形构件，其中胶原与壳聚糖体积比范围比较大，可以为i : 9 9 : i，如i : 9、2 : 8、 3 : 7、4 : 6、5 : 5、6 : 4、7 : 3、8 : 2、9 : i均可，壳聚糖和胶原由交联剂交联，交联剂
可选用1 % 2. 5%的戊二醛，在角膜盖内还分布有载药微球12，载药微球12要尽量均匀分 布。为提高治疗性仿生角膜盖1的透氧性及滴眼液的渗透率，如图1、2所示，还可以在角膜 盖1上进行打孔构成渗透孔ll，打孔通过纳米激光打孔器实现，渗透孔11均匀分布。
以下是本发明的治疗性仿生角膜盖的几个具体制备实例
具体实施例1 : 1)用1% (v/v)的醋酸溶液分别配制10% 15% (v/v)的胶原溶液和10mg/mL(m/v)的壳聚糖溶液； 2)将上述步骤1)中配制的胶原溶液与壳聚糖溶液混合，胶原与壳聚糖体积比为 1 : 9，用电动搅拌器以300转/分的速度，在2(TC条件下充分混合得到胶原/壳聚糖的共 混液； 3)在上述步骤2)的胶原/壳聚糖共混液中加入按体积百分比计总含量的0. 5% 的交联剂戊二醛，在3(TC条件下搅拌； 4)用醋酸溶液配制20mg/mL壳聚糖溶液，待壳聚糖充分溶解后，加入有效量的喹 诺酮类抗生素，使抗生素浓度为2mg/mL，用电动搅拌器以200转/分的速度充分搅拌达到均 匀混合； 5)将lmLSpan-80和60mL的液体石蜡混合，在4(TC条件下，用电动搅拌器以300 转/分的速度搅拌1小时，混合均匀； 6)将上述步骤4)的壳聚糖溶液缓慢滴加到上述步骤3)的混合液中，要边滴加边 充分搅拌，使壳聚糖与液体石蜡溶液体积比为1 : 2， Span-80 :(液体石蜡+壳聚糖)= 0. 5% (v/v); 7)继续在搅拌同时加入用1，4-二氧六环稀释的戊二醛，浓度为10%，加入按体积 百分比计总含量的0. 5%的戊二醛进行交联，在3(TC条件下，用电动搅拌器以300转/分的 速度搅拌，使其充分混合； 8)静置分层，弃去上层的液体石蜡，用冷石油醚洗去微球中残留的液体石蜡，再用 氯仿洗去残留的石油醚，微球自然风干； 9)用270目标准筛筛选出粒径小于53iim的微球，将其分散在步骤3)所制得的胶 原/壳聚糖共混液中，搅拌均匀，真空脱泡后，置于模具内自然风干，制成直径为14. Omm，基 弧为8. 4mm的载药仿生角膜盖。
具体实施例2 : 1)用1% (v/v)的醋酸溶液分别配制10% 15% (v/v)的胶原溶液和10mg/mL 20mg/mL(m/v)的壳聚糖溶液； 2)将上述步骤1)中配制的胶原溶液与壳聚糖溶液混合，胶原与壳聚糖体积比为 9 : 1，用电动搅拌器以400转/分的速度，在4(TC条件下充分混合得到胶原/壳聚糖的共 混液； 3)在上述步骤2)的胶原/壳聚糖共混液中加入按体积百分比计总含量的2. 0% 的交联剂戊二醛，在3(TC条件下搅拌； 4)用醋酸溶液配制20mg/mL壳聚糖溶液，待壳聚糖充分溶解后，加入有效量的大 环内酯类抗生素，使抗生素浓度为3mg/mL，用电动搅拌器以300转/分的速度充分搅拌达到 均匀混合； 5)将lmLSpan-80和55mL液体石蜡混合，在35。C条件下，用电动搅拌器以600转 /分的速度搅拌混合均匀； 6)将上述步骤4)的壳聚糖溶液缓慢滴加到上述步骤5)的混合液中，要边滴加边 充分搅拌，使壳聚糖与液体石蜡溶液体积比为1 : 8， Span-80 :(液体石蜡+壳聚糖)=
2% (V/V); 7)继续在搅拌同时加入用1，4-二氧六环稀释的戊二醛，浓度为10%，加入按体积百分比计总含量的2. 0%的交联剂戊二醛，在3(TC条件下，用电动搅拌器以300转/分的速 度搅拌，使其充分混合； 8)静置分层，弃去上层的液体石蜡，冷石油醚洗去微球中残留的液体石蜡，再用氯 仿洗去残留的石油醚，微球自然风干； 9)用标准筛筛选出粒径小于53iim的微球，将其分散在步骤3)所制得的胶原/ 壳聚糖共混液中，搅拌均匀，真空脱泡后，置于模具内自然风干，制成直径为14. 2mm，基弧为 8. 6mm的载药仿生角膜盖。
具体实施例3 : 1)用1% (v/v)的醋酸溶液分别配制12% (v/v)的胶原溶液和15mg/mL(m/v)的 壳聚糖溶液； 2)将上述步骤1)中配制的胶原溶液与壳聚糖溶液混合，胶原与壳聚糖体积比为 4 : 6，用电动搅拌器以500转/分的速度，在25t:条件下充分混合得到胶原/壳聚糖的共 混液； 3)在上述步骤2)的胶原/壳聚糖共混液中加入按体积百分比计总含量的1. 0% 的交联剂戊二醛，在3(TC条件下搅拌； 4)用醋酸溶液配制20mg/mL壳聚糖溶液，待壳聚糖充分溶解后，加入有效量的氨 基糖苷类抗生素，使抗生素浓度为5mg/mL，用电动搅拌器以200转/分的速度充分搅拌达到 均匀混合； 5)将lmLSpan-80和65mL的液体石蜡混合，在32"条件下，用电动搅拌器以200 600转/分的速度搅拌混合均匀； 6)将上述步骤4)的壳聚糖溶液缓慢滴加到上述步骤5)的混合液中，要边滴加边 充分搅拌，使壳聚糖与液体石蜡溶液体积比为1 : 5， Span-80 :(液体石蜡+壳聚糖)=
1. 5% (V/V); 7)继续在搅拌同时加入用1，4-二氧六环稀释的戊二醛，加入按体积百分比计总 含量的1. 8%的交联剂戊二醛，在3(TC条件下，用电动搅拌器以300转/分的速度搅拌，使 其充分混合； 8)静置分层，弃去上层的液体石蜡，冷石油醚洗去微球中残留的液体石蜡，再用氯 仿洗去残留的石油醚，微球自然风干； 9)用270目标准筛筛选出粒径小于53iim的微球，将其分散在步骤3)所制得的胶 原/壳聚糖共混液中，搅拌均匀，真空脱泡后，置于模具内自然风干，制成直径为14. 5mm，基 弧为9. Omm的载药仿生角膜盖； 10)纳米激光打孔器按每平方厘米50个孔密度在角膜盖上打孔。
具体实施例4 : 1)用1% (v/v)的醋酸溶液分别配制15% (v/v)的胶原溶液和18mg/mL(m/v)的 壳聚糖溶液； 2)将上述步骤1)中配制的胶原溶液与壳聚糖溶液混合，胶原与壳聚糖体积比为 7 : 3，用电动搅拌器以550转/分的速度，在3(TC条件下充分混合得到胶原/壳聚糖的共 混液； 3)在上述步骤2)的胶原/壳聚糖共混液中加入按体积百分比计总含量的1. 8%的交联剂戊二醛，在3(TC条件下搅拌； 4)用醋酸溶液配制20mg/mL壳聚糖溶液，待壳聚糖充分溶解后，加入有效量的氨基糖苷类抗生素使抗生素浓度为4. 5mg/mL，用电动搅拌器以200转/分的速度充分搅拌达到均匀混合； 5)将lmLSpan-80和60mL的液体石蜡混合，在3(TC条件下，用电动搅拌器以200 600转/分的速度搅拌混合均匀； 6)将上述步骤4)的壳聚糖溶液缓慢滴加到上述步骤5)的混合液中，要边滴加边充分搅拌，使壳聚糖与液体石蜡溶液体积比为1 : 4， Span-80 :(液体石蜡+壳聚糖)=
1. 2% (V/V); 7)继续在搅拌同时加入用1，4-二氧六环稀释的戊二醛，加入按体积百分比计总含量的1.5X的交联剂戊二醛，在3(TC条件下，用电动搅拌器以300转/分的速度搅拌，使其充分混合； 8)静置分层，弃去上层的液体石蜡，冷石油醚洗去微球中残留的液体石蜡，再用氯仿洗去残留的石油醚，微球自然风干； 9)用270目标准筛筛选出粒径小于53iim的微球，将其分散在步骤3)所制得的胶原/壳聚糖共混液中，搅拌均匀，真空脱泡后，置于模具内自然风干，制成直径为14. 5mm，基弧为8. 8mm的载药仿生角膜盖； 10)纳米激光打孔器按每平方厘米80个孔密度在角膜盖上打孔。
具体实施例5 : 1)用1% (v/v)的醋酸溶液分别配制10% (v/v)的胶原溶液和14mg/mL(m/v)的壳聚糖溶液； 2)将上述步骤1)中配制的胶原溶液与壳聚糖溶液混合，胶原与壳聚糖体积比为1 : 1，用电动搅拌器以200 800转/分的速度，在35t:条件下充分混合得到胶原/壳聚糖的共混液； 3)在上述步骤2)的胶原/壳聚糖共混液中加入按体积百分比计总含量的2. 0%的交联剂戊二醛，在3(TC条件下搅拌； 4)用醋酸溶液配制20mg/mL壳聚糖溶液，待壳聚糖充分溶解后，加入有效量的氨基糖苷类抗生素，使抗生素浓度为2. 5mg/mL，用电动搅拌器以300转/分的速度充分搅拌达到均匀混合； 5)将lmLSpan-80和58mL混合，在20 4(TC条件下，用电动搅拌器以450转/分的速度搅拌混合均匀； 6)将上述步骤4)的壳聚糖溶液缓慢滴加到上述步骤5)的混合液中，要边滴加边充分搅拌，使壳聚糖与液体石蜡溶液体积比为1 : 7， Span-80 :(液体石蜡+壳聚糖)=
1. 2% (V/V); 7)继续在搅拌同时加入用1，4-二氧六环稀释的戊二醛，浓度为10%，加入按体积百分比计总含量的2. 0%的交联剂戊二醛，在3(TC条件下，用电动搅拌器以300转/分的速度搅拌，使其充分混合； 8)静置分层，弃去上层的液体石蜡，冷石油醚洗去微球中残留的液体石蜡，再用氯仿洗去残留的石油醚，微球自然风干；
9)用270目标准筛筛选出粒径小于53iim的微球，将其分散在步骤3)所制得的胶原/壳聚糖共混液中，搅拌均匀，真空脱泡后，置于模具内自然风干，制成直径为14. 5mm，基弧为8. 4mm的载药仿生角膜盖。
权利要求
一种治疗性仿生角膜盖，其特征在于所述角膜盖为由胶原、壳聚糖共混膜制成的球面形构件，其中胶原与壳聚糖体积比为1∶9～9∶1，并含有抗生素，所述壳聚糖和胶原由交联剂交联，所述角膜盖内还分布有载药微球。
2. 根据权利要求1所述的治疗性仿生角膜盖，其特征在于所述角膜盖上均匀设有多个微孔构成渗透孔。
3. —种权利要求1所述治疗性仿生角膜盖的制备方法，其特征在于包括以下步骤1) 用醋酸溶液分别配制10% 15% (v/v)的胶原溶液和10mg/mL 20mg/mL(m/v)的 壳聚糖溶液；2) 将上述步骤l)中配制的胶原溶液和壳聚糖溶液按所需体积比混合，20 4(TC条件 下充分混合得到胶原/壳聚糖的共混液；3) 在上述步骤2)的胶原/壳聚糖共混液中加入按体积百分比计总含量的0.5% 2.0X的交联剂，在3(TC条件下搅拌；4) 用醋酸溶液配制20mg/mL壳聚糖溶液，待壳聚糖充分溶解后，加入有效量的抗生素， 搅拌均匀；5) 将Span-80和液体石蜡混合，Span-80和液体石蜡的体积比为1 : 55 65，在20 4(TC条件下均匀混合；6) 将上述步骤4)的壳聚糖溶液缓慢滴加到上述步骤5)的混合液中，要边滴加边充分 搅拌，使壳聚糖与液体石蜡溶液体积比为1 : 2 8， Span-80 :(液体石蜡+壳聚糖)= 0. 5% 2% (v/v);7) 继续在搅拌同时加入按体积百分比计总含量的0. 5% 2. 0%的交联剂，在3(TC条 件下充分搅拌；8) 静置分层，弃去上层的液体石蜡，冷石油醚洗去微球中残留的液体石蜡，再用氯仿洗 去残留的石油醚，微球自然风干；9) 用标准筛筛选出粒径小于53iim的微球，将其分散在步骤3)所制得的胶原/壳聚糖 共混液中，搅拌均匀，真空脱泡后，置于模具内自然风干，制成载药仿生角膜盖。
4. 根据权利要求3所述的治疗性仿生角膜盖的制备方法，其特征在于还包括用激光 打孔机在载药仿生角膜盖上打孔。
全文摘要
本发明涉及一种治疗性仿生角膜盖及其制备方法。角膜盖为由胶原、壳聚糖共混膜制成的球面形构件，并含有抗生素，所述壳聚糖和胶原由交联剂交联，所述角膜盖内还分布有载药微球。由于本治疗性仿生角膜盖具有一定的机械强度，同时带有载药微球，所以既可为眼表提供有效的机械保护，又可以缓释给药，促进角膜上皮和角膜基质的愈合。
文档编号A61L27/24GK101745145SQ20101010019
公开日2010年6月23日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者南开辉, 李国星, 李玉莉, 瞿佳 申请人:温州医学院眼视光研究院