一种环保型易降解生物材料的制备方法与流程

文档序号:15572534发布日期:2018-09-29 04:48阅读:207来源:国知局

本发明涉及生物医用材料这一技术领域,特别涉及到环保型易降解生物材料的制备方法。



背景技术:

各种疾病、创伤所造成的机体某些组织或器官的缺损以及功能的部分或全部丧失是人类健康所面临的主要危害之一。研究和开发理想的材料用于组织修复一直是医学、生物科学以及材料科学等领域的重要课题。目前广泛应用于临床的用于组织修复的医学生物材料主要是不可吸收的人工材料,包括高分子材料(如聚丙烯、聚四氟乙烯、聚乳酸、聚乙醇酸、硅胶等)、金属材料(如不锈钢、钛金属及其合金等)、无机材料(如生物活性陶瓷,羟基磷灰石等)、复合材料(碳纤维/聚合物、玻璃纤维/聚合物等)。上述材料的结构及组成均与人体组织相差甚远,只能在短期内起到替代和支撑作用,不能促进组织再生,实现组织功能,并且,植入后不能降解,如不通过手术取出会永久存留体内,其稳定性、组织毒性反应及致癌性等均难以控制。在欧美发达国家,植入性医用生物材料正进入重大产业革命时期,即从传统的不可吸收材料向可降解的、能够主动诱导组织再生的新型生物材料变革。而基于组织工程学原理的以动物组织为原料的细胞外基质(extracellularmatrix,ecm)材料是主要发展方向。ecm是由多种大分子物质如胶原、非胶原糖蛋白、氨基聚糖、蛋白聚糖、弹性蛋白等成分,按一定比例和结构建成的复杂的有机的三维整体,为各种细胞的生存及活动提供适宜的场所和微环境,能够调节各种细胞的生长、形状、代谢、迁移、增殖和分化,进而调控组织和器官功能。组织缺损的一个严重后果是“土壤”—ecm的丧失,这也是机体自身无法实现组织修复和再生的原因。天然的ecm可以作为组织再生的“土壤”,是理想的组织修复材料。去除动物组织的细胞成分可以去除大部分的免疫原性,并保留ecm成分,可以开发出理想的组织修复材料。

国外已有来源于猪、马、牛等动物的真皮、心包、小肠等组织的动物源性脱细胞ecm材料产品进入临床应用。其中脱细胞小肠粘膜下层(smallintestinalsubmucosa,sis)基质材料是学术界公认的最理想的软组织修复材料。脱细胞sis基质材料的优势包括:1)免疫原性低,组织相容性高;2)特有的结构和组成具备主动诱导各种组织再生的生物学基础;3)应用领域广泛,可以适用于机体各种软组织的修复;4)具有抗微生物活性。美国cookbiotechincorporated的脱细胞sis基质材料在腹壁修复、烧伤、肛瘘、难治性伤口、整形手术、盆底修复、肌腱修复、泌尿生殖道修复、神经修复等领域已有较大样本量的临床应用。



技术实现要素:

根据上述技术背景资料,本发明公开了环保型易降解生物材料的制备方法,该工艺将冰醋酸、双马来酰胺酸、单宁酸、环氧大豆油、聚乙烯、鲸蜡硬脂基葡糖苷、角鲨烷、海藻酸钠、松香、细菌纤维素、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺等原料分别经过熏蒸、超声乳化、过筛分选、密封煅烧、冷却、双螺杆挤出、压模塑形、液氮冷却、紫外灭菌等步骤制备得到环保型易降解生物材料。制备而成的环保型易降解生物材料,其性能稳定、环保安全、降解率高,可以满足多种用户需求。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种环保型易降解生物材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将冰醋酸6-8份、双马来酰胺酸5-10份、单宁酸2-6份、环氧大豆油12-16份、分散剂1-4份混合,通入co2熏蒸5min,然后将经熏蒸的物料加入超声波乳化分散器中,再加入800毫升浓度为3%的naoh溶液,得到超声处理混合液,备用;

(2)将步骤(1)中的超声混合液,过筛去除大颗粒沉淀,过筛孔径为2500目;

(3)将步骤(2)的产物、聚乙烯20-25份、鲸蜡硬脂基葡糖苷4-6份、角鲨烷1-2份、海藻酸钠10-15份、松香3-5份、细菌纤维素15-20份、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺4-8份加入密封煅烧炉中,充入氩气,反应温度为180-185℃,反应30-45分钟,得到煅烧混合物,待反应结束后自然降温至120℃,然后加入5l浓度为4.5%的醋酸钠溶液,120℃的温度保温放置2-5小时;

(4)将步骤(3)的反应液注入冷锅,然后加入稳定剂2-5份,搅拌均匀后缓慢降温直至温度降到70-75℃;

(5)将步骤(4)的冷却液注入双螺杆挤出机中,挤出、压模、塑形;

(6)将步骤(5)的压模塑性材料放入液氮中急速冷却脱模,再经无水乙醇浸泡、紫外照射灭菌,包装即得成品。

优选地,所述步骤(1)中的超声频率为55-70khz,超声分散时间为20-40min。

优选地,所述步骤(1)中的分散剂选自乙烯蜡、乙烯基双硬脂酰胺、聚酰胺蜡、三硬脂酸甘油酯中的一种或几种。

优选地,所述步骤(3)中的炉内压强为1.0-2.0mpa。

优选地,所述步骤(4)中的稳定剂选自二氨基二苯砜、乙烯基硅油、石蜡、亚油酸中的一种或几种。

优选地,所述步骤(4)中的冷却锅降温速率为0.2℃/sec。

优选地,所述步骤(5)中的螺杆温度为220-260℃,螺杆转速为1000-1500转/分钟。

优选地,所述步骤(6)中紫外照射30-60分钟。

本发明与现有技术相比,其有益效果为:

(1)本发明的环保型易降解生物材料的制备方法将冰醋酸、双马来酰胺酸、单宁酸、环氧大豆油、聚乙烯、鲸蜡硬脂基葡糖苷、角鲨烷、海藻酸钠、松香、细菌纤维素、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺等原料分别经过熏蒸、超声乳化、过筛分选、密封煅烧、冷却、双螺杆挤出、压模塑形、液氮冷却、紫外灭菌等步骤制备得到环保型易降解生物材料。制备而成的环保型易降解生物材料,其性能稳定、环保安全、降解率高,可以满足多种用户需求。

(2)本发明的环保型易降解生物材料原料易得、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。

具体实施方式

下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

(1)将冰醋酸6份、双马来酰胺酸5份、单宁酸2份、环氧大豆油12份、乙烯蜡1份混合,通入co2熏蒸5min,然后将经熏蒸的物料加入超声波乳化分散器中,超声频率为55khz,超声分散时间为20min,然后再加入800毫升浓度为3%的naoh溶液,得到超声处理混合液,备用;

(2)将步骤(1)中的超声混合液,过筛去除大颗粒沉淀,过筛孔径为2500目;

(3)将步骤(2)的产物、聚乙烯20份、鲸蜡硬脂基葡糖苷4份、角鲨烷1份、海藻酸钠10份、松香3份、细菌纤维素15份、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺4份加入密封煅烧炉中,充入氩气,炉内压强为1.0mpa,反应温度为180℃,反应30分钟,得到煅烧混合物,待反应结束后自然降温至120℃,然后加入5l浓度为4.5%的醋酸钠溶液,120℃的温度保温放置2小时;

(4)将步骤(3)的反应液注入冷锅,然后加入二氨基二苯砜2份,搅拌均匀后缓慢降温直至温度降到70℃,冷却锅降温速率为0.2℃/sec;

(5)将步骤(4)的冷却液注入双螺杆挤出机中,挤出、压模、塑形,其中螺杆温度为220℃,螺杆转速为1000转/分钟;

(6)将步骤(5)的压模塑性材料放入液氮中急速冷却脱模,再经无水乙醇浸泡、紫外照射灭菌,包装即得成品,其中紫外照射30分钟。

制得的环保型易降解生物材料的性能测试结果如表1所示。

实施例2

(1)将冰醋酸7份、双马来酰胺酸6份、单宁酸3份、环氧大豆油13份、乙烯基双硬脂酰胺2份混合,通入co2熏蒸5min,然后将经熏蒸的物料加入超声波乳化分散器中,超声频率为60khz,超声分散时间为30min,然后再加入800毫升浓度为3%的naoh溶液,得到超声处理混合液,备用;

(2)将步骤(1)中的超声混合液,过筛去除大颗粒沉淀,过筛孔径为2500目;

(3)将步骤(2)的产物、聚乙烯22份、鲸蜡硬脂基葡糖苷5份、角鲨烷1份、海藻酸钠12份、松香4份、细菌纤维素17份、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺5份加入密封煅烧炉中,充入氩气,炉内压强为1.2mpa,反应温度为181℃,反应35分钟,得到煅烧混合物,待反应结束后自然降温至120℃,然后加入5l浓度为4.5%的醋酸钠溶液,120℃的温度保温放置3小时;

(4)将步骤(3)的反应液注入冷锅,然后加入乙烯基硅油3份,搅拌均匀后缓慢降温直至温度降到72℃,冷却锅降温速率为0.2℃/sec;

(5)将步骤(4)的冷却液注入双螺杆挤出机中,挤出、压模、塑形,其中螺杆温度为230℃,螺杆转速为1200转/分钟;

(6)将步骤(5)的压模塑性材料放入液氮中急速冷却脱模,再经无水乙醇浸泡、紫外照射灭菌,包装即得成品,其中紫外照射40分钟。

制得的环保型易降解生物材料的性能测试结果如表1所示。

实施例3

(1)将冰醋酸7份、双马来酰胺酸9份、单宁酸5份、环氧大豆油14份、聚酰胺蜡3份混合,通入co2熏蒸5min,然后将经熏蒸的物料加入超声波乳化分散器中,超声频率为65khz,超声分散时间为35min,然后再加入800毫升浓度为3%的naoh溶液,得到超声处理混合液,备用;

(2)将步骤(1)中的超声混合液,过筛去除大颗粒沉淀,过筛孔径为2500目;

(3)将步骤(2)的产物、聚乙烯24份、鲸蜡硬脂基葡糖苷5份、角鲨烷2份、海藻酸钠14份、松香4份、细菌纤维素19份、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺7份加入密封煅烧炉中,充入氩气,炉内压强为1.8mpa,反应温度为184℃,反应40分钟,得到煅烧混合物,待反应结束后自然降温至120℃,然后加入5l浓度为4.5%的醋酸钠溶液,120℃的温度保温放置4小时;

(4)将步骤(3)的反应液注入冷锅,然后加入石蜡4份,搅拌均匀后缓慢降温直至温度降到74℃,冷却锅降温速率为0.2℃/sec;

(5)将步骤(4)的冷却液注入双螺杆挤出机中,挤出、压模、塑形,其中螺杆温度为250℃,螺杆转速为1400转/分钟;

(6)将步骤(5)的压模塑性材料放入液氮中急速冷却脱模,再经无水乙醇浸泡、紫外照射灭菌,包装即得成品,其中紫外照射50分钟。

制得的环保型易降解生物材料的性能测试结果如表1所示。

实施例4

(1)将冰醋酸8份、双马来酰胺酸10份、单宁酸6份、环氧大豆油16份、三硬脂酸甘油酯4份混合,通入co2熏蒸5min,然后将经熏蒸的物料加入超声波乳化分散器中,超声频率为70khz,超声分散时间为40min,然后再加入800毫升浓度为3%的naoh溶液,得到超声处理混合液,备用;

(2)将步骤(1)中的超声混合液,过筛去除大颗粒沉淀,过筛孔径为2500目;

(3)将步骤(2)的产物、聚乙烯25份、鲸蜡硬脂基葡糖苷6份、角鲨烷2份、海藻酸钠15份、松香5份、细菌纤维素20份、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺8份加入密封煅烧炉中,充入氩气,炉内压强为2.0mpa,反应温度为185℃,反应45分钟,得到煅烧混合物,待反应结束后自然降温至120℃,然后加入5l浓度为4.5%的醋酸钠溶液,120℃的温度保温放置5小时;

(4)将步骤(3)的反应液注入冷锅,然后加入亚油酸5份,搅拌均匀后缓慢降温直至温度降到75℃,冷却锅降温速率为0.2℃/sec;

(5)将步骤(4)的冷却液注入双螺杆挤出机中,挤出、压模、塑形,其中螺杆温度为260℃,螺杆转速为1500转/分钟;

(6)将步骤(5)的压模塑性材料放入液氮中急速冷却脱模,再经无水乙醇浸泡、紫外照射灭菌,包装即得成品,其中紫外照射60分钟。

制得的环保型易降解生物材料的性能测试结果如表1所示。

对比例1

(1)将冰醋酸6份、双马来酰胺酸5份、环氧大豆油12份、乙烯蜡1份混合,通入co2熏蒸5min,然后将经熏蒸的物料加入超声波乳化分散器中,超声频率为55khz,超声分散时间为20min,然后再加入800毫升浓度为3%的naoh溶液,得到超声处理混合液,备用;

(2)将步骤(1)中的超声混合液,过筛去除大颗粒沉淀,过筛孔径为2500目;

(3)将步骤(2)的产物、聚乙烯20份、角鲨烷1份、海藻酸钠10份、松香3份、细菌纤维素15份、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺4份加入密封煅烧炉中,充入氩气,炉内压强为1.0mpa,反应温度为180℃,反应30分钟,得到煅烧混合物,待反应结束后自然降温至120℃,然后加入5l浓度为4.5%的醋酸钠溶液,120℃的温度保温放置2小时;

(4)将步骤(3)的反应液注入冷锅,然后加入二氨基二苯砜2份,搅拌均匀后缓慢降温直至温度降到70℃,冷却锅降温速率为0.2℃/sec;

(5)将步骤(4)的冷却液注入双螺杆挤出机中,挤出、压模、塑形,其中螺杆温度为220℃,螺杆转速为1000转/分钟;

(6)将步骤(5)的压模塑性材料放入液氮中急速冷却脱模,再经无水乙醇浸泡、紫外照射灭菌,包装即得成品,其中紫外照射30分钟。

制得的环保型易降解生物材料的性能测试结果如表1所示。

对比例2

(1)将冰醋酸8份、双马来酰胺酸10份、单宁酸6份、环氧大豆油16份、三硬脂酸甘油酯4份混合,通入co2熏蒸5min,然后将经熏蒸的物料加入超声波乳化分散器中,超声频率为70khz,超声分散时间为40min,然后再加入800毫升浓度为3%的naoh溶液,得到超声处理混合液,备用;

(2)将步骤(1)中的超声混合液,过筛去除大颗粒沉淀,过筛孔径为2500目;

(3)将步骤(2)的产物、聚乙烯25份、鲸蜡硬脂基葡糖苷6份、角鲨烷2份、海藻酸钠15份、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺8份加入密封煅烧炉中,充入氩气,炉内压强为2.0mpa,反应温度为185℃,反应45分钟,得到煅烧混合物,待反应结束后自然降温至120℃,然后加入5l浓度为4.5%的醋酸钠溶液,120℃的温度保温放置5小时;

(4)将步骤(3)的反应液注入冷锅,然后加入亚油酸5份,搅拌均匀后缓慢降温直至温度降到75℃,冷却锅降温速率为0.2℃/sec;

(5)将步骤(4)的冷却液注入双螺杆挤出机中,挤出、压模、塑形,其中螺杆温度为260℃,螺杆转速为1500转/分钟;

(6)将步骤(5)的压模塑性材料放入液氮中急速冷却脱模,再经无水乙醇浸泡、紫外照射灭菌,包装即得成品,其中紫外照射60分钟。

制得的环保型易降解生物材料的性能测试结果如表1所示。

将实施例1-4和对比例1-2的制得的环保型易降解生物材料分别进行磨损率、降解率、无菌试验、刺激性测试这几项性能测试。

表1

本发明的环保型易降解生物材料的制备方法将冰醋酸、双马来酰胺酸、单宁酸、环氧大豆油、聚乙烯、鲸蜡硬脂基葡糖苷、角鲨烷、海藻酸钠、松香、细菌纤维素、椰子油脂肪酸单乙醇酰胺等原料分别经过熏蒸、超声乳化、过筛分选、密封煅烧、冷却、双螺杆挤出、压模塑形、液氮冷却、紫外灭菌等步骤制备得到环保型易降解生物材料。制备而成的环保型易降解生物材料,其性能稳定、环保安全、降解率高,可以满足多种用户需求。本发明的环保型易降解生物材料原料易得、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1