一种用于消化道粘膜分层的可注射有色凝胶垫及其应用制造技术

本发明专利技术涉及生物医学工程领域，公开了一种用于消化道粘膜分层的可注射有色凝胶垫及其应用。本发明专利技术通过先在消化道粘膜下层注射丝素蛋白溶液、壳聚糖溶液或明胶溶液，然后再注射含有磷酸甘油二钠的京尼平溶液，发生交联反应后在消化道粘膜下层形成凝胶垫，用于将病变粘膜层与肌肉层分离，方便病变粘膜层剥离。本发明专利技术可通过控制京尼平溶液中京尼平和磷酸甘油二钠的用量控制凝胶垫的形成时间。本发明专利技术中所采用的材料均为低细胞毒性、高度生物相容性的液体材料，且形成的凝胶垫为深蓝色，能够清晰的标出病变组织，使粘膜剥离术更加方便安全，具有很好的临床使用效果，值得临床推广。

An injectable colored gel pad for mucosal layering of digestive tract and its application

【技术实现步骤摘要】
一种用于消化道粘膜分层的可注射有色凝胶垫及其应用
本专利技术涉及生物医学工程领域，涉及一种用于消化道粘膜分层的可注射有色凝胶垫及其应用。
技术介绍
早期消化道癌是指消化道癌病变位于黏膜或黏膜下层，而不论病灶大小和是否有淋巴结转移。内镜粘膜切除术(EMR)能够对消化道早癌进行内镜下切除，切除范围包括粘膜层、部分粘膜下层及癌组织周围部分正常黏膜。内镜粘膜下剥离术(ESD)是在EMR技术的基础上发展而来，目前临床治疗结果显示ESD可提高一次性完整切除率和组织学治愈性切除率，是一种治疗早期消化道癌的安全有效的方法，已成为早期消化道癌首选的治疗手段之一。但内镜下电凝/电切无蒂及亚蒂肿瘤或者息肉有一定的穿孔风险，采取的预防措施是于病变基底部注射液体垫，使粘膜层与肌层分离，将病变粘膜托起，形成一层保护性粘膜下水垫，使局部粘膜下层厚度增加，粘膜层与肌层分离，电阻增大，让高频电、微波、氩气刀凝固作用仅局限于粘膜下层，避免了破坏肌层及以下的组织，有助保证治疗的安全和有效，极大地降低了穿孔的发生率。临床上最常用的粘膜下注射液体垫为生理盐水，其次还有15％葡萄糖、甘油、甘露醇及甘油果糖等注射剂。生理盐水的优点是价廉和易获取，但吸收过快，粘膜下注射5mL生理盐水经过45s后可吸收约一半，具有隆起时间短、需要反复注射的缺点。由于生理盐水、15％葡萄糖、甘油、甘露醇及甘油果糖等注射剂都是无色液体，因此产生的垫层与周围组织的界限不清晰，医生操作很不方便。为了使手术视野清晰，临床医生往往在注射剂中加入一定量的亚甲基蓝作为染色剂，来提高垫层界限的清晰度。虽然亚甲基蓝可作为化学指示剂、染料、生物染色剂和药物使用，在临床上常用于治疗尿路结石、闭塞性脉管炎、神经性皮炎，但世界卫生组织国际癌症研究机构把亚甲基蓝列于3类致癌物清单中，因此目前临床作为生物显色剂来使用是不科学的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种用于消化道粘膜分层的可注射有色凝胶垫及其应用，用于制备有色凝胶垫的原材料可以通过注射到达消化道粘膜下层，且能在消化道粘膜下层中快速由液体变成凝胶垫，把病变粘膜托起，凝胶垫为蓝色，能够在手术过程中帮助清晰标出病变组织。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于消化道粘膜分层的可注射有色凝胶垫，所述有色凝胶垫由A溶液与B溶液混合制备而成，其中，所述A溶液为丝素蛋白溶液、壳聚糖溶液或明胶溶液，所述B溶液为京尼平溶液；所述A溶液与所述B溶液的体积比为(1～4):1；所述丝素蛋白溶液中丝素蛋白的含量为4～6wt％；所述壳聚糖溶液的pH为5～7，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的含量为1～2wt％；所述明胶溶液中明胶的含量为2～4wt％；所述京尼平溶液中京尼平的含量为1wt％。京尼平(Genipin)是栀子苷经β-葡萄糖苷酶水解后的产物，是一种优良的天然生物交联剂，可以与蛋白质、胶原、明胶和壳聚糖等交联制作生物材料，如人造骨骼、伤口包扎材料等，其毒性远低于戊二醛和其他常用化学交联剂。同时它还可用于治疗肝脏疾病、降压、通便等。京尼平作为一种具极低的细胞毒性、高度生物相容性的通过交联氨基的生物交联剂，可以说完全符合再生医药领域的要求。优选的，所述丝素蛋白溶液中丝素蛋白的含量为3wt％。优选的，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的含量为1wt％。优选的，所述明胶溶液中明胶的含量为3wt％。优选的，所述京尼平溶液中还含有磷酸甘油二钠，以所述京尼平溶液的总重量计，所述磷酸甘油二钠的含量为0.6wt％。向京尼平溶液中加入磷酸甘油二钠有助于快速生成凝胶。优选的，以所述有色凝胶垫的总重量计，所述有色凝胶垫中京尼平的含量为0.15～0.5wt％。当京尼平的含量占凝胶垫总重量的0.15～0.5％，且京尼平溶液中磷酸甘油二钠的含量为0.6wt％时，成胶的时间可控制在30秒至5分钟之间。优选的，所述壳聚糖溶液由以下方法制备得到：将脱乙酰度为75～99％、分子量为10～100KDa、粘度为30～80cP的壳聚糖粉末溶于质量浓度为1％的乳酸溶液后离心去除未溶物和杂质，得到壳聚糖溶液。考虑到生物安全性，溶液为中性最佳。因此在制备壳聚糖溶液时，乳酸的浓度要尽量低，因此采用质量浓度为1％的乳酸溶液。当壳聚糖溶液中壳聚糖的含量为1～2wt％，乳酸的质量浓度为1％时，壳聚糖溶液的pH为6左右。除此之外，采用脱乙酰度为75～99％、分子量为10～100KDa、粘度为30～80cP的壳聚糖粉末制备壳聚糖溶液可以使溶液具有较好的流动性可以通过注射快速到达消化道粘膜下层。优选的，所述明胶溶液的溶质为药用明胶。本专利技术还提供了上述有色凝胶垫在胃黏膜剥离离术、食道粘膜剥离术和肠道粘膜剥离术中的应用。优选的，将A溶液注射到消化道粘膜下层后，再将B溶液注射到A溶液中，然后形成将病变粘膜托起的有色凝胶垫。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术效果：1)通过先在消化道粘膜下层注射丝素蛋白溶液、壳聚糖溶液或明胶溶液，然后再注射京尼平溶液，在弱酸性和中性条件下，蛋白质或壳聚糖上氨基基团首先对京尼平上烯碳原子展开亲核攻击，其次是开放二氢吡喃环并受二次氨基攻击形成醛基。在碱性条件下，京尼平的开环反应是经由溶液中氢氧根离子亲核攻击，发生羟醛缩合形成中间体醛基。最后，京尼平上醛基又和氨基发生希夫反应形成交联网络后在消化道粘膜下层形成凝胶垫，将病变粘膜托起，使得病变粘膜层与肌肉层分离，方便病变粘膜层剥离。2)本专利技术中形成的凝胶垫是半固态状，凝胶垫的高度不会因为刀片的切割而下降。3)本专利技术通过实验的得出结论，当京尼平的含量占凝胶垫总重量的0.15～0.5％，且京尼平溶液中磷酸甘油二钠的含量为0.6wt％时，成胶的时间可控制在30秒至5分钟之间，因此，可以根据手术需求，改变京尼平溶液中京尼平和磷酸甘油二钠的用量以控制成胶时间。4)本专利技术中所采用的材料均为低细胞毒性、高度生物相容性的液体材料，且形成的凝胶垫为深蓝色，能够清晰的标出病变组织，使粘膜剥离术更加方便安全。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的一种基于京尼平可注射消化道粘膜下凝胶垫及制备和应用进行详细描述。试验动物：长白猪，25-30公斤，公母各半，试验部位选取猪小肠。实施例1京尼平溶液、丝素蛋白溶液、壳聚糖溶液和明胶溶液的制备。京尼平溶液的制备：将10g京尼平和6g磷酸甘油二钠溶解于1000g双蒸水中，得到含有磷酸甘油二钠的京尼平溶液，在含有磷酸甘油二钠的京尼平溶液中，京尼平的含量为1wt％，磷酸甘油二钠的含量为0.6wt％。丝素蛋白溶液：将4g丝素蛋白溶解于100g双蒸水中制备得到丝素蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于消化道粘膜分层的可注射有色凝胶垫，其特征在于，所述有色凝胶垫由A溶液与B溶液混合制备而成，其中，所述A溶液为丝素蛋白溶液、壳聚糖溶液或明胶溶液，所述B溶液为京尼平溶液；所述A溶液与所述B溶液的体积比为(1～4):1；/n所述丝素蛋白溶液中丝素蛋白的含量为4～6wt％；/n所述壳聚糖溶液的pH为5～7，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的含量为1～2wt％；/n所述明胶溶液中明胶的含量为2～4wt％；/n所述京尼平溶液中京尼平的含量为1wt％。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于消化道粘膜分层的可注射有色凝胶垫，其特征在于，所述有色凝胶垫由A溶液与B溶液混合制备而成，其中，所述A溶液为丝素蛋白溶液、壳聚糖溶液或明胶溶液，所述B溶液为京尼平溶液；所述A溶液与所述B溶液的体积比为(1～4):1；
所述丝素蛋白溶液中丝素蛋白的含量为4～6wt％；
所述壳聚糖溶液的pH为5～7，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的含量为1～2wt％；
所述明胶溶液中明胶的含量为2～4wt％；
所述京尼平溶液中京尼平的含量为1wt％。


2.根据权利要求1所述的有色凝胶垫，其特征在于，所述丝素蛋白溶液中丝素蛋白的含量为4wt％。


3.根据权利要求1所述的有色凝胶垫，其特征在于，所述壳聚糖溶液中壳聚糖的含量为1wt％。


4.根据权利要求1所述的有色凝胶垫，其特征在于，所述明胶溶液中明胶的含量为3wt％。


5.根据权利要求1所述的有色凝胶垫，其特征在于，所述京尼平溶液中还含有磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇民，赵亚红，王勇军，张鲁中，李贵才，凌珏，杨鹏翔，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32