一种可注射用美容整形材料及其制备方法与流程

本发明涉及材料
技术领域：
，尤其涉及一种可注射用美容整形材料及其制备方法。
背景技术：
：当今社会，整形已经不仅仅是损伤修复领域的专利，更成为人们追求美丽的手段。随着生活水平的提高、整形技术的发展，通过整形获得美丽这一途径已经逐渐为人们所接受和信任。接受整形的人群也已经由从事演艺事业的娱乐圈明星向普通群众扩散，从整形美容材料所拥有的巨大需求市场，我们可以预测其良好的发展前景。各种整形美容手段如雨后的春笋不断涌现，包括传统的整形外科手术、显微外科技术、皮肤扩张技术及注射移植技术等,其中注射移植技术尤其受到整形美容就医者的追捧，应用注射性软组织填充材料进行无创的面部填充成为最流行的操作手段，在全世界范围内得到医疗美容行业专业人员与爱美人士的广泛认同，成为未来医疗美容的发展方向。注射填充技术操作简单，仅几分钟的注射就能马上显出效果，没有痛苦、不影响工作、生活，非常方便，而且不留痕迹，秘密性好，保护了客户的隐私。但是理想的注射性软组织填充材料要同时具有生物相容性、安全性、易操作性、锚定性和持久性，这对于研究和开发整形美容产品的学者来说，一直是一个极具挑战性的课题。到目前为止，可注射整形美容外科材料的研究经历了3个发展阶段。(1)高分子化学阶段：产品以石蜡、羊毛脂、硅凝胶等不可降解材料为代表。多为天然提取物和化学合成物，具有组织充填、修复的作用。(2)高分子生物化学阶段：以胶原、透明质酸、聚乳酸等可降解材料及丙烯酸水凝胶、聚甲基丙烯酸甲酯不可降解加可降解复合材料为代表。多为天然组织提取物和化学聚合物，具有组织充填或介导组织成形作用。(3)生物组织工程阶段：以异体脱细胞真皮微粒、自体成纤维细胞、种子细胞加可降解或不可降解支架或基质成形或诱导、介导组织细胞生成的材料为代表。具有在分子水平精确引导细胞分化、增殖、构架、形成组织，加速组织修复的作用。近年来，各种生物材料(如自体脂肪、自体或异体胶原)和人工材料在注射整形美容方面都得到了广泛的应用，但都有各自的优、缺点。目前国际上常用的注射性软组织填充材料有以下几种：1、牛胶原蛋白(Zyrerm)：被准许用于人的除皱治疗上的第一个充填品。目前应用的胶原主要是牛的肌腱等经过特殊工艺制取的真皮胶原。尽管至今它都是可注射入真皮的最安全的材料之一，但因为能够被人体吸收或降解，所以除皱效果仅能维持数月。而且牛胶原蛋白属于异种蛋白，只有通过皮肤过敏测试的患者才准许使用。2、硅油(Silicone)：对人体无害，且长期不变质，填入后手感柔软。但存在移位问题。3、透明质酸(Restylane)：一种天然多糖类，透明、具有黏性的胶状物质，在自然界中广泛存在于脊椎动物的结缔组织、皮肤真皮层、关节软骨、胎盘等组织中。它能与人体皮肤组织很好地融合，与蛋白质的水合作用能帮助人体结缔组织吸收、锁定水分子，进而改善细胞的代谢环境及水分和离子平衡，以增加皮肤弹性，达到除皱效果。虽然它具有无毒、无免疫性、生物相容性好、可常温保存等优势，但它同样可被人体分解吸收，除皱效果维持时间较牛胶原蛋白长，但仍非永久除皱材料。4、肉毒素(Botox)：严格说来，肉毒素并非皱纹充填材料，因为其除皱机理与以上材料有所不同，并非物理充填。肉毒素的除皱治疗机理在于它能作用于周围运动神经末梢及神经肌肉接头，抑制突触前膜释放乙酰胆碱，从而导致肌肉松弛性麻痹，治疗肌肉痉挛和肌张力障碍性疾病。从机理可知，肉毒素主要适用于动力性皱纹，即由表情肌收缩引起的各种皱纹的消除，而并不适合皮肤严重松弛者。肉毒素注射要避免过量，过量会造成面部神经麻痹和表情僵硬。一次肉毒素注射的除皱效果能够维持9个月到1年，保持长期效果需反复注射。5、爱贝芙(Artecoll)：经过欧盟七年，美国FDA五年的临床验证，爱贝芙成为世界上第一种美国FDA认证的永久性除皱填充材料。作为现今最优秀的除皱材料，它具有以往所有美容外科领域软组织填充材料所不具有的永久性疗效。虽然是现今最优秀的的填充材料，但是好材料的应用和普及推广要求以合理的价格为前提，而爱贝芙的生产由一家荷兰公司垄断，技术壁垒的存在导致爱贝芙的价格居高不下，注射一针达万元的费用使爱贝芙的客户群局限于都市金领和高端爱美一族，无疑阻碍了其应用推广。综上所述，目前常用的牛胶原蛋白、透明质酸和肉毒素这些注射材料的机械强度不够，注射效果维持的时间短；硅油虽然维持的效果长，但是与人体组织的生物相容性差，注射后效果不自然；而爱贝芙的价格过高。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明要解决的技术问题是，针对现有填充材料的机械强度不够，注射后的组织中存在硬结的问题，提供了一种可注射用美容整形材料，本发明提供的材料具有机械强度较高，注射后可见成骨现象，并且注射后能达到最自然的效果，组织柔软，无硬结。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可注射用美容整形材料，包含：胶原蛋白粉和粒径为30～40μm的球形羟基磷灰石粉。在本发明提供的这一可注射用美容整形材料中，使用粒径为30～40μm球形羟基磷灰石粉，具有如下优点：羟基磷灰石用于注射用整形材料中时，常常是被粉碎成粉末，并且一般是追求粒度越细越好，虽然粉末注射时能够很容易地进入人体组织。但是，本发明人发现，如果羟基磷灰石粒径过小，会存在注射入组织的粉末被人体的单核细胞、巨噬细胞等所吞噬、带走，无法在注射部位起到支撑作用，从而导致注射效果不理想的问题。而且，这些粉末一般是粉碎后得到的，没有一定规则的外形，无论粒径较大还是粒径较小，在注射入人体组织后都容易引起肉芽肿反应。而本发明中采用的是球形的羟基磷灰石粉，其表面光滑的特性使得其对组织的刺激性降到最低，最重要的是这些圆形光滑的微球注射后能够达到最自然的效果，注射部位的组织柔软，无硬结。而且微球的粒径大小既可保证充填剂被细小针头轻松注入皮下，又保证了微球不被人体的单核细胞、巨噬细胞等所吞噬、带走，持久地留在治疗部位，利用它对局部组织的刺激和支架作用，可使人体自身纤维结缔组织增生并包裹球形羟基磷灰石粉，恢复皮肤原来的厚度，从而消除面颈部皱纹及凹陷等的衰老征象，让脸部重现青春。经检测，采用本发明这一材料注射后可见成骨现象。注射入人体组织后，材料中的胶原蛋白在1-3个月后逐步被降解吸收，不再起到支撑作用。如果其粒径过大，可能无法保证注射过程的顺利进行，而且有可能引起不适感，如果其粒径过小，很容易在制备时导致形成的凝胶的内部网状结构强度过高，不易注射。为了避免上述问题，本发明中，优选地，所述胶原蛋白粉的粒径为0.1～2mm。优选地，所述胶原蛋白粉和所述球形羟基磷灰石粉的质量比为1：(3～8)。采用这一质量比制备而成的材料中，胶原蛋白形成的凝胶可将球形羟基磷灰石粉均匀地包裹起来，避免羟基磷灰石粉出现团聚。即使放置24个月后使用，仍能保持注射效果。另外，如果胶原蛋白粉的量过大，可能会造成局部不适，并且球形羟基磷灰石粉相对量过少，不能或者不足以及时地刺激产生足够的纤维结缔组织；如果胶原蛋白粉的量过小，可能维持初始支撑作用时间过短，等不到刺激增生足够的人体自身纤维结缔组织来代替其支撑作用，导致注射部位塌缩。优选地，还包含麻醉剂。优选地，所述麻醉剂选自利多卡因、普鲁卡因、依替卡因、阿替卡因、甲哌卡因、普莫卡因、奎尼卡因或它们的盐中的一种或多种。本发明还提供了该可注射用美容整形材料的制备方法，包括如下步骤：(1)、提供胶原蛋白粉和球形羟基磷灰石粉；(2)、对所述胶原蛋白粉和/或球形羟基磷灰石粉进行钴60辐照灭菌；(3)、将灭菌后的胶原蛋白粉与灭菌注射用水混合并搅拌，得到凝胶；(4)、将所述凝胶与所述球形羟基磷灰石粉混合，得到可注射用美容整形材料。采用本发明提供的制备方法，可将羟基磷灰石粉均匀地包裹在凝胶中。为了保证材料能够用于人体注射，保证制备过程的无菌条件至关重要。在本发明中，在原料准备阶段，对所用的胶原蛋白粉和/或球形羟基磷灰石粉进行钴60辐照灭菌，有效杀灭制备原料中的微生物。在本发明中，优选地，所述钴60辐照灭菌的有效剂量为15～35KGy，经检测，采用这一剂量进行辐射照射后，制备原料中的微生物的存活率为0，而且制备原料也不会存在辐射问题。此外，在具体制备过程中，还要对所用的全部设备和器具进行灭菌，将所用的设备中接触产品的部件，与所用的器具，例如剪刀、镊子、扳手等，分别包好并贴上湿热灭菌指示贴，放在蒸汽灭菌器内，在120℃湿热灭菌30min。优选地，在步骤(1)中，所述粉碎的转速为8000-12000rpm，粉碎的时间为1～2s。在这一转速下转动1～2s，可快速将胶原蛋白海绵粉碎成粒径符合要求的胶原蛋白粉，而且还不会出现转动时间过长时导致温度升高从而使得胶原蛋白粉在高温下溶解的问题。优选地，所述步骤(3)具体包括：将灭菌后的胶原蛋白粉与所述灭菌注射用水混合后，在100～150r/min的转速下搅拌20～24h，得到凝胶；其中，所述胶原蛋白粉在所述灭菌注射用水中的浓度为2质量％～10质量％，例如可以为2质量～6质量％。在制备过程中，将胶原溶解获得均匀、无分层、无沉淀、无悬浮的凝胶也至关重要。发明人发现，其中一个重要因素就是搅拌时的转速和时间，搅拌过快，时间过长，常常出现升温，从而导致化学变化，而搅拌过慢，时间过短，则不能很好地溶解，因此，本发明中，在100～150r/min的转速下搅拌20～24h，得到的凝胶目测均匀，无分层、无沉淀、无悬浮等现象。此外，为了更好地溶解，可将胶原蛋白粉分批次加入。优选地，当所述可注射用美容整形材料中还包含麻醉剂时，所述步骤(3)具体包括：将麻醉剂与灭菌注射用水混合，得到第一溶液；将灭菌后的胶原蛋白粉与所述第一溶液混合后，在100～150r/min的转速下搅拌20～24h，得到凝胶；其中，所述胶原蛋白粉在所述第一溶液中的浓度为2质量％～10质量％，例如可以为2质量～6质量％。此外，在步骤(4)中，为了将凝胶与球形羟基磷灰石粉混合均匀，可在100～150r/min的转速下搅拌2～3h，得到的材料目测混合均匀，无析出，无沉淀。在上述制备方法中只说明了如何制备本发明提供的这一可注射用美容整形材料，若是采用注射器将这一材料包装成成品，则后续包装步骤具体包括：灌装步骤：在超净台上组装完成灌装机，保证无菌操作，及时更换手套。将制得的材料转移到灌装机上，并打开下出料口，调节灌装机，使灌装量在0.8-1.0ml。在超净操作台中打开一次性注射器的包装，接入灌装机出口处的螺口，打开空气压缩机的总开关(在洁净车间外)，踩下灌装机灌装开关，材料被灌入注射器中。内包装步骤：灌装完成后，在超净操作台中拧好螺旋帽，并装入，迅速封口，然后再放入双层铝箔袋，在热合封口机上进行封口，完成双层内包装。所用的透明复合袋和双层铝箔袋在使用前需进行钴60辐照灭菌，有效剂量为15～35KGy。储存步骤：将包装好的产品装入中包装盒或者自封袋，放入2-8℃的环境冷藏。(三)有益效果本发明的上述技术方案具有如下优点：一是本发明中采用的是球形的羟基磷灰石粉，其表面光滑的特性使得其对组织的刺激性降到最低，最重要的是这些圆形光滑的微球注射后能够达到最自然的效果，注射部位的组织柔软，无硬结。而且微球的粒径大小既可保证充填剂被细小针头轻松注入皮下，又保证了微球不被人体的单核细胞、巨噬细胞等所吞噬、带走，持久地留在治疗部位，利用它对局部组织的刺激和支架作用，可使人体自身纤维结缔组织增生并包裹球形羟基磷灰石粉，恢复皮肤原来的厚度，从而消除面颈部皱纹及凹陷等的衰老征象，让脸部重现青春。经检测，采用本发明这一材料注射后可见成骨现象。二是长效，持久性祛皱，大多数人只需注射一次。三是快速，注射过程方便，只需3-5分钟，注射完后即能正常活动。四是安全，胶原为人体所需，能够被人体吸收，达到除皱目的。五是价廉，价格不贵，本发明产品每注射一针的生产成本只需约200～400元就能够达到相当甚至更好的效果，因此能够惠及大众。附图说明图1是本发明制得的材料注射入兔的头顶骨组织后在光镜下显示的切片图；图2是将本发明实施例三制得的材料注射入兔头部的皮下组织1个月后，在光镜下的切片图；图3是将本发明实施例三制得的材料注射入兔头部的皮下组织4个月后，在光镜下的切片图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明中所用的主要设备如表1所示。表1本发明实施例所用的主要设备设备名称型号/性能技术要求备注反应釜自制不锈钢反应釜———灌装机D9-10单头膏体灌装机———粉碎机———组织粉碎机或者小型机械粉碎机电子天平0.01g或者更高精度———空气压缩机ZBM-0.0678———立式压力蒸汽灭菌器LS-B50L-Ⅱ或者其他以上规格———多功能自动薄膜封口机HYH-900或者FR-900———实施例一用粉碎机将胶原蛋白海绵粉碎为粉末，粉碎机的转速设定为7000rpm，时间设定为2s，得到胶原蛋白粉。将所用的粒径为30μm的球形羟基磷灰石粉和上述步骤中制得的胶原蛋白粉进行钴60辐照灭菌，确保原材料无菌。将反应釜接触产品的部分配件拆卸下来，与制备所用的剪刀、镊子、扳手等，分别包好并贴上湿热灭菌指示贴，放在蒸汽灭菌器内，120℃湿热灭菌30min。将灭菌后的胶原蛋白粉40g分4次和灭菌注射用水1000mL分批交替加入到反应釜中，直至添加完成，密封反应釜，开启搅拌，转速120r/min，搅拌反应24小时，同时开启操作台紫外灯及高效空调，得到目测均匀，无分层、无沉淀、无悬浮等现象的凝胶。打开反应釜顶盖或者投料口，加入180克羟基磷灰石微球粉，搅拌2小时，得到产品。目测产品混合均匀，无析出，无沉淀。实施例二用粉碎机将胶原蛋白海绵粉碎为粉末，粉碎机的转速设定为8000rpm，时间设定为2s，得到胶原蛋白粉。将所用的粒径为35μm球形羟基磷灰石粉和上述步骤中制得的胶原蛋白粉进行钴60辐照灭菌，确保原材料无菌。将反应釜接触产品的部分配件拆卸下来，与制备所用的剪刀、镊子、扳手等，分别包好并贴上湿热灭菌指示贴，放在蒸汽灭菌器内，120℃湿热灭菌30min。将灭菌后的胶原蛋白粉50g分5次和灭菌注射用水950mL分批交替加入到反应釜中，直至添加完成，密封反应釜，开启搅拌，转速120r/min，搅拌反应24小时，同时开启操作台紫外灯及高效空调，得到目测均匀，无分层、无沉淀、无悬浮等现象的凝胶。打开反应釜顶盖或者投料口，加入150克羟基磷灰石微球粉，搅拌3小时，得到产品。目测产品混合均匀，无析出，无沉淀。实施例三用粉碎机将胶原蛋白海绵粉碎为粉末，粉碎机的转速设定为12000rpm，时间设定为1s，得到胶原蛋白粉。将所用的粒径为40μm球形羟基磷灰石粉和上述步骤中制得的胶原蛋白粉进行钴60辐照灭菌，确保原材料无菌。将反应釜接触产品的部分配件拆卸下来，与制备所用的剪刀、镊子、扳手等，分别包好并贴上湿热灭菌指示贴，放在蒸汽灭菌器内，120℃湿热灭菌30min。将利多卡因50ml，加入到950ml灭菌注射用水中，形成第一溶液。将灭菌后的胶原蛋白粉40g分4次和第一溶液加入交替添加到反应釜中，直至添加完成，密封反应釜，开启搅拌，转速180r/min，搅拌反应20小时，同时开启操作台紫外灯及高效空调，得到目测均匀，无分层、无沉淀、无悬浮等现象的凝胶。打开反应釜顶盖或者投料口，加入320克羟基磷灰石微球粉，搅拌3小时，得到产品。目测产品混合均匀，无析出，无沉淀。将产品注射入兔的头顶骨组织后在光镜下切片观察，如图1所示，材料的结构为网格支架中充满带有一定折光性的小颗粒团。将产品灌入注射器中，具体操作如下：在超净台上组装完成灌装机，保证无菌操作，及时更换手套。将制得的材料转移到灌装机上，并打开下出料口，调节灌装机，使灌装量在0.8-1.0ml。在超净操作台中打开一次性注射器的包装，接入灌装机出口处的螺口，打开空气压缩机的总开关(在洁净车间外)，踩下灌装机灌装开关，材料被灌入注射器中。将注射器中的材料注射入兔的头部皮下组织中，注射入1个月后，如图2所示，显示了皮肤和头骨以及两者之间的疏松结缔组织，其中，皮肤：可见表皮、真皮组织，毛囊深入到真皮厚度的1/2或全层。真皮层下为皮下组织，可见肌肉层和疏松结缔组织。头骨：切面可见带有骨膜的板状骨，更深层为松质骨，可见骨小梁和骨髓结构。皮下结缔组织：这是材料注射区域，可见疏松结缔组织、小血管，其中一处可见一个包囊，内侧贴近囊壁可见植入材料；为紫红色小颗粒团，外面被成纤维细胞和纤维细胞、胶原纤维组成的囊壁包绕。本例材料中可见新生骨结构，可见骨基质中骨陷窝的骨细胞，见下图箭头所指，外缘似乎可见成骨细胞环绕。另外颗粒样材料之间可见成纤维细胞分割包绕，伴有吞噬细胞和少量淋巴细胞散在分布。注射入4个月后，如图3所示，显示了皮肤和头骨以及两者之间的疏松结缔组织，其中，皮下组织，可见疏松结缔组织。头骨：切面可见带有骨膜的板状骨，更深层为松质骨，可见骨小梁和骨髓结构。靠近头骨的皮下结缔组织：这是材料植入区域，可见疏松结缔组织、小血管，可见见植入材料形成的包囊，类似骨样基质的早期成骨现象，出现骨陷窝样结构。材料之间和四周可见成纤维细胞和纤维细胞分割包绕，伴有吞噬细胞和少量淋巴细胞散在分布。对比例一取0.8g羟基磷灰石，研磨成粉状，粒度为40目，用1mL的胶原蛋白在16℃下，搅拌成乳状物，装入2mL注射针管内密封备用。对比例二取0.8g羟基磷灰石，研磨成粉状，粒度为60目，用1mL的胶原蛋白在16℃下，搅拌成乳状物，装入2mL注射针管内密封备用。对比例三基本步骤同本发明实施例三，不同之处在于，在本对比例中，所用未采用球形的羟基磷灰石粉，而是采用研磨而成的羟基磷灰石粉末，该粉末的制备方法为：取320g羟基磷灰石，研磨成粉状，粒度为60目。将本发明制得的材料以及对比例制得的材料分别注射入兔的头骨皮下组织中，观察1各月后和4个月后注射部位在光镜下的切片组织以及手感，其结果如表2所示。表2对比结果由表2的对比结果可以看出，本发明中采用的球形的羟基磷灰石粉，其表面光滑的特性使得其对组织的刺激性降到最低，最重要的是这些圆形光滑的微球注射后能够达到最自然的效果，注射部位的组织柔软，无硬结。而且微球的粒径大小既可保证充填剂被细小针头轻松注入皮下，又保证了微球不被人体的单核细胞、巨噬细胞等所吞噬、带走，持久地留在治疗部位，利用它对局部组织的刺激和支架作用，可使人体自身纤维结缔组织增生并包裹球形羟基磷灰石粉，恢复皮肤原来的厚度，从而消除面颈部皱纹及凹陷等的衰老征象，让脸部重现青春。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页1 2 3