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新型促愈合胶原基生物医用创面敷料及其制备方法技术

技术编号:33622761 阅读:14 留言:0更新日期:2022-06-02 00:48
本发明专利技术公开了一种新型促愈合胶原基生物医用创面敷料的制备方法,包括以下步骤:采用高碘酸钠对低分子肝素中的邻二羟基进行选择性氧化,制得氧化低分子肝素,再将其与胶原基材料交联,制得氧化低分子肝素交联改性胶原基材料。本发明专利技术制得的改性胶原基材料中胶原的生物相容性、促愈合性能与低分子肝素的促生长因子表达、促细胞黏附增殖产生协同作用,可以有效改善创面局部组织的细胞外基质微环境、促进创面的再上皮化和组织修复,将其用作创面敷料时不仅具有优异的湿热稳定性、机械性能、亲水性和细胞相容性,而且兼具显著的促愈合性能和抑制瘢痕增生,是一种新型促愈合胶原基生物医用创面敷料,可广泛用于皮肤创伤修复等生物医用材料领域。用材料领域。用材料领域。

【技术实现步骤摘要】
新型促愈合胶原基生物医用创面敷料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新型促愈合胶原基生物医用创面敷料的制备方法,还涉及按照此方法制得的促愈合胶原基生物医用创面敷料的应用,属于生物医学材料领域。

技术介绍

[0002]皮肤是人体最大的器官,可以保护人体免受外界侵害、维持体内的新陈代谢,外界环境的各种物理、化学以及生物因素刺激会导致人体皮肤受到不同程度的损伤。损伤创面的愈合是一个动态的、复杂的过程,创面类型、病理学条件和敷料类型等因素均会影响创面的愈合速度和愈合质量(孟昭刚, 张子璇. 医用功能性敷料的研究进展[J]. 解放军预防医学杂志, 2020, 38(03): 88

89 + 93)。作为暂时性皮肤替代物,理想的创面敷料应具有保护新生组织、加速创面愈合、控制和吸收创面渗液、防止细菌侵入以及良好的吸湿保湿性、透水汽性、生物相容性和机械力学性能等。根据材料类型可将创面敷料分为传统敷料、天然生物敷料、人工合成敷料等,纱布、棉垫、绷带等传统敷料的成本低廉、制作工艺简单,但在临床应用中存在易感染、愈合慢、痛感强、无法保持创面湿润以及肉芽组织易长入纱布的网眼等弊端。
[0003]近年来,随着对创面愈合的深入研究,创面敷料的促愈合功能引起越来越多的重视,胶原敷料已经成为最具代表性的促愈合天然生物敷料,该类材料通常以动物Ⅰ型胶原或Ⅲ型胶原制备而成,其免疫原性较低,作为暂时性创面覆盖物应用于皮肤损伤创面后发生排斥反应的可能性较小,可以预防感染,减少渗出,重建创面愈合过程中细胞外基质的微环境,为表皮生长创造良好的营养场所,刺激创面中肉芽组织的生长,诱导细胞增殖和血管再生,具有加速愈合、控制并发症、减轻炎症反应等优点,同时还能减轻深度损伤创面在愈合过程中因缺少真皮组织而导致的瘢痕增生等问题(林桂清, 刘平洪, 黄锦刚, 等. 异种脱细胞真皮基质敷料对深度烧伤患者创面愈合及瘢痕增生的影响[J]. 中外医学研究, 2021, 19(20): 146

148)。目前胶原基生物敷料多为膜型、海绵型和脱细胞真皮基质型,各类型胶原基敷料均在创面修复和整形美容等临床应用中取得了良好的治疗效果,是目前创面修复领域的研究热点。
[0004]但纯胶原敷料的力学性能较差,吸收渗液能力不强,降解速率较快且不可调控。因此需要通过化学交联改性来改善纯胶原材料的理化性能,以满足不同创面修复类型所需的敷料要求,目前临床上通常采用戊二醛进行交联改性,但戊二醛的引入会导致材料的生物相容性变差,组织易硬化、易钙化(陈一宁, 但卫华, 但年华. 脱细胞真皮基质的改性及应用概述[J]. 材料导报, 2018, 32(13): 2311

2319)。因此开发新型交联剂及交联技术,在兼顾材料生物相容性的同时,更有效地促进创面组织内细胞的生长、血管化修复以及附属器再生是目前胶原基材料用于创面修复的研究重点。
[0005]低分子肝素(low molecular weight heparin, LMWH)是从动物肝脏、肺和肠粘膜等组织中提取出的天然多糖,将其用于创面组织修复可以降低血液黏稠度,预防血栓形成,改善局部缺血,降低全身炎症反应综合征和多器官功能障碍综合征的发病率(魏晓蕾, 王
俊红. 低分子肝素对脓毒症患者炎症介质及凝血功能的影响[J]. 实用中西医结合临床, 2020, 20(04): 76

77)。伤口愈合过程是多种细胞、蛋白质以及生长因子等形成网络式相互作用的综合结果,机体组织在应对炎症和自身免疫反应时可能会释放裂解酶,降解细胞外基质中的糖胺聚糖以及蛋白质,从而导致细胞外基质微环境的紊乱。低分子肝素可保护这些蛋白免受降解,且其抗凝效果优异,可以促进Ⅱa、IXa和Xa等因子与抗凝血酶Ⅲ形成复合物。已有报道证明(范宝玉, 王娟, 赵海磊. 皮下注射低分子肝素钙对烧伤植皮后深静脉血栓形成、创面愈合及感染率的影响[J]. 感染、炎症、修复, 2017, 18(03): 141

144),将低分子肝素类药物用于皮肤损伤创面时,低分子肝素可以与bFGF氨基酸序列的特定位点结合,增强FGF、EGF和TGF

β等生长因子的生物活性,使其免于蛋白酶、热和酸的破坏;能增强bFGF与靶细胞受体的亲和力,刺激细胞增殖分化,进而加强bFGF的促分裂作用和促愈合作用;能与胶原酶形成复合物,消减组织水肿,减少创面渗液,调控再生胶原的重新排列,促进损伤创面组织的再上皮化,加快烧伤创面的愈合速率。此外,低分子肝素还具有促进血管新生、中和多种炎症因子、缓解疼痛、降低内皮细胞的通透性、抑制瘢痕增生、防止创面加深,促进创面愈合等多重作用,近十几年来已被广泛应用于创面修复(王基建. 负压封闭引流联合低分子肝素对深度烧伤患者高凝状态、创面疼痛及愈合的影响[J]. 交通医学, 2020, 34(05): 504

506)。
[0006]采用低分子肝素对胶原基材料进行化学修饰可以对其进行功能赋予,使其同时具有缓解疼痛、改善微循环、减轻水肿、促进血管新生、抑制瘢痕增生、抑制炎症反应、调节细胞增殖、增强免疫、促进创面愈合等多重作用。但低分子肝素与胶原基材料的结合方式为物理吸附,仅有少量的肝素分子能够发生电离作用与胶原分子进行络合,由此所得的改性材料表面接枝肝素多糖分子的密度较低。因此,如何在保证低分子肝素抗炎症、促愈合等功能的前提下,赋予肝素以化学反应活性,促进其与胶原分子间的产生强烈的相互化学作用,是解决问题的突破口。
[0007]为了有效解决该问题,我们采用高碘酸钠将低分子肝素分子中的部分羟基氧化为醛基制得氧化低分子肝素,在保留低分子肝素的生物相容性大分子结构的基础上引入具有化学交联活性的醛基。将其与胶原分子共同作用时,氧化低分子肝素中的醛基会与胶原中的氨基发生共价交联作用将肝素分子牢固地锁定在材料表面。当材料与皮肤创面组织接触时,锚定在胶原表面的肝素分子能改善局部缺血,预防血栓形成,同时中和多种炎症因子,防止创面加深,促进创面愈合,抑制瘢痕增生,有望显著改善并长期维持胶原基生物敷料对创面局部组织微循环的调控作用,进而实现其抗炎症、促愈合效果和其它理化性能。
[0008]综上所述,本专利技术公开了一种新型促愈合胶原基生物医用创面敷料的制备方法,该材料具有显著的促愈合性能,有效改善了创面局部组织的细胞外基质微环境,促进创面的再上皮化和组织修复,有望应用于大面积创伤修复的救治和皮肤整形美容等临床应用领域。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种新型促愈合胶原基生物医用创面敷料的制备方法、其制备的产品和应用,本专利技术的方法不但能够保证低分子肝素糖环的完整性而且能够使其仍然具有优异的反应性,进一步地,本专利技术方法获得的产品具有优良的湿热稳定性、机械力学
性能、生物相容性以及促进伤口无瘢痕愈合等相关性能。
[0010]本专利技术一方面提供:新型促愈合胶原基生物医用创面敷料的制备方法,包括以下步骤:(1)制备氧化低分子肝素:将低分子肝素本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型促愈合胶原基生物医用创面敷料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)制备氧化低分子肝素:将低分子肝素溶解于溶剂中,加入高碘酸钠进行选择性氧化反应;再加入乙二醇终止反应;随后进行纯化和干燥,制得氧化低分子肝素;(2)交联改性:将步骤(1)制得的氧化低分子肝素溶解于缓冲溶液中,搅拌均匀后加入胶原基材料进行化学交联,制得氧化低分子肝素改性胶原基材料;(3)胶原基生物医用创面敷料的后处理:将步骤(2)制得的氧化低分子肝素改性胶原基材料浸泡在溶剂中进行漂洗,随后进行干燥和辐照灭菌,制得胶原基生物医用创面敷料。2.根据权利要求 1 所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的低分子肝素包括依诺肝素钠、达肝素钠、那曲肝素钙中的一种或几种;步骤(2)中所述的缓冲液的pH范围为 8.0~10.4,包括磷酸盐缓冲液、硼酸

氯化钾

氢氧化钠缓冲液、碳酸钠

氢氧化钠缓冲液、碳酸钠

碳酸氢钠缓冲液中的一种或几种;步骤(2)中所述的胶原基材料包括猪皮胶原、胎牛皮胶原、牛跟腱胶原、羊皮胶原、鱼皮胶原中的一种或几种。3.根据权利要求 1 所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的低分子肝素包括依诺肝素钠、达肝素钠、那曲肝素钙中的一种或几种;步骤(2)中所根据权利要求1 所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的氧化反应的温度为0~10℃,所述氧化反应的时间为24~72小时;步骤(1)中所述的溶剂为超纯水或注射用水中的一种;以低分子肝素的重量为100重量份计,步骤(1)中所述溶剂的加入量为1000~3000重量份,所述高碘酸钠的加入量为100~400重量份,所述乙二醇的加入量为100~300重量份。4.根据权利要求1 所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的纯化包括以下步骤:将产物装入截留分子量为500~2000 Da的透析袋中,将其置于0~4℃的注射用水中透析60~120分钟,弃去注射用水;然后加入注射用水透析240~360分钟,弃去注射用水;再在注射用水中透析72小时,其间每隔24小时换一次注射用水;步骤(1)中所述的干燥采用冷冻干燥法或真空干燥法。5.根据权利要求1 所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的交联改性包括以下步骤:称取 6~30 重量份的步骤(1)中制得的氧化低分子肝素溶于 300~1500 重量份的pH 8.0~10.4 缓冲液中,搅拌均匀后加入150 重量份的胶原基材料(以绝干重计),在18~37℃条件下搅拌反应24~72 h,加入200~1000重量份20~40℃的注射水,清洗60~120 min;弃去废液,加入200~1000重量份20~40℃的注射水,清洗60~120 min;得到氧化低分子肝素改性胶原基材料。6.根据权利要求1 所述的制备方法,其特征在于步骤(3)中所...

【专利技术属性】
技术研发人员:但年华冯荣欣陈一宁
申请(专利权)人:四川大学
类型:发明
国别省市:

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