System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种适合多种天然多糖的灭菌方法技术_技高网

一种适合多种天然多糖的灭菌方法技术

技术编号:40628282 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-13 21:14
本发明专利技术一种适合多种天然多糖的灭菌方法,步骤为:1)将待灭菌的天然多糖粉末与溶解介质混合,制得天然多糖溶液;2)将步骤1)制得的天然多糖溶液通过冻干工艺进行冷冻干燥,获得冻干的多糖样品;3)将步骤2)制得的冻干的多糖样品在室温下进行电子束辐照灭菌,得到辐照灭菌后的天然多糖,完成天然多糖的灭菌。本发明专利技术的灭菌方法采用了多种天然多糖进行了大量实验验证,证明了该方法具有普适性,突破了现有灭菌方法环氧乙烷和热灭菌对天然多糖的影响,以及通过冻干工艺控制含水量打破现有辐照灭菌对多糖的降粘以及交联的问题,本发明专利技术适合多种天然多糖的灭菌方法,可以推动天然多糖凝胶类生物材料的临床应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于灭菌,具体涉及一种适合多种天然多糖的灭菌方法


技术介绍

1、多糖材料的开发与应用是目前研究的热点。天然多糖由于其良好的稳定性、优异的生物相容性、优异的生物降解性和易化学修饰等优点,已广泛应用于皮肤创伤、骨缺损、软骨修复、植入材料等生物医用领域。尽管近年来公布了大量基于海藻酸钠、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、透明质酸、淀粉、双醛淀粉、卡拉胶等天然多糖的凝胶类生物医用材料的应用,但在医疗临床市场上只能找到个别伤口敷料,因为要实现材料的成功的临床应用,除了有效性和生物相容性外,微生物安全性或无菌性是任何与人体密切接触的生物材料的一个重要要求。因此我们要将材料推至临床应用,必须克服符合临床参考的灭菌工艺这一关键步骤,这一点在《欧洲医疗器械管理条例》(emdr)或《中国医疗器械管理条例》(cmdr)中有明确规定。灭菌是指使用物理或化学方法杀死或消除材料中的所有微生物(活细胞、活孢子、病毒等),使材料必须达到规定的无菌保证水平(sal=10-6)。sal可通过无菌生产或终端灭菌(环氧乙烷、干热/湿热、辐射灭菌)实现,但终端灭菌通常比无菌生产更受欢迎,因为它不需要无菌生产、100级或更高的洁净环境和严格的过程控制,而且操作简单、成本低廉。

2、然而,对以天然多糖为基础的水凝胶生物医用材料,尤其是可注射植入材料,使用终端灭菌方法仍有局限性。在环氧乙烷灭菌过程中,天然多糖具有可与环氧乙烷发生烷基化反应的基团(氨基、羟基、羧基);其次,天然多糖对热非常敏感,热灭菌会导致粘度和分子量显著下降,当与另一种成分混合用于注射形成凝胶时,这两种情况都会直接影响水凝胶的形成及性能。对比于前两者,辐照灭菌的现有研究结果表明γ射线辐照灭菌对其他多糖(果胶、海藻酸钠)进行灭菌后会使多糖解聚或断链,导致分子量降低或交联形成新结构。因此,找到一种适合天然多糖凝胶类生物材料的灭菌方法至关重要。

3、鉴于此,提出本专利技术,通过利用控制冻干工艺获得含水量低的冻干的天然多糖,后使用电子束(eb)辐照对多种天然多糖进行终端灭菌,验证其对天然多糖的灭菌效果,发现灭菌后的天然多糖的物性未发生明显变化,符合灭菌要求,且仍具有凝胶稳定性。


技术实现思路

1、针对上述
技术介绍
中存在的问题,本专利技术设计的目的在于提供一种适合多种天然多糖的灭菌方法,该方法采用控制冻干工艺处理天然多糖后,经电子束辐照灭菌得到无菌的天然多糖,该方法操作简单,灭菌速度快,成本低,且不影响天然多糖的物性及其后续凝胶稳定性的灭菌方法。

2、具体通过以下技术方案加以实现:

3、一种适合多种天然多糖的灭菌方法,该方法包括以下步骤:

4、1)将待灭菌的天然多糖粉末与溶解介质混合,制得天然多糖溶液;灌装至西林瓶内;天然多糖混合溶液灌装至西林瓶的溶液含量范围在2ml~10ml;

5、2)将步骤1)制得的天然多糖溶液通过冻干工艺进行冷冻干燥,获得冻干的多糖样品;

6、3)将步骤2)制得的冻干的多糖样品在室温下进行电子束辐照灭菌,得到辐照灭菌后的天然多糖,完成天然多糖的灭菌。

7、进一步地,所述天然多糖包括但不限于壳聚糖、羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、淀粉、双醛淀粉、卡拉胶。

8、进一步地,溶解介质包括但不限于水,个别介质由于其本身性质决定,如壳聚糖需要加1%的乙酸;溶解方式选用超声、磁力搅拌或机械搅拌。溶解的温度多为室温,个别多糖由于其本身性质决定,需要加热,如淀粉需要加热至70℃~80℃进行糊化后溶解。

9、进一步地,天然多糖溶液的浓度为1wt%~5wt%。

10、进一步地,冷冻干燥的具体工艺步骤依次包括预冷冻、升华干燥及解析干燥。

11、进一步地,预冷冻分为两个阶段,第一阶段-20℃~10℃,保温时间1h~3h,第二阶段温度范围-55℃~-35℃,保温时间2h-8h。

12、进一步地,升华干燥具体为:真空度控制在10-30pa,升温范围-45℃~-10℃,逐级升温,升温速率8~20℃/min,保温时间10h~48h。

13、进一步地,解析干燥具体为,真空度控制在10~30pa,升温范围20℃~35℃,升温速率20~50℃/min,保温时间2h~5h。

14、进一步地,冷冻干燥控制冻干样品中含水量范围为3%~10%。

15、进一步地,电子束灭菌加速器的功率为15~25kw,电子束能量为10~20mev,辐照剂量范围在5kgy~50kgy。

16、本专利技术的灭菌方法通过控制冻干工艺的温度和时间,使冻干后的天然多糖的稳定性更好,水分含量低,后期使用的复溶速度快,且获得的灭菌后天然多糖的分子量、分子结构也几乎不发生变化,并且可以继续交联使用形成水凝胶应用于临床。

17、本专利技术的灭菌方法采用了多种天然多糖进行了大量实验验证,证明了该方法具有普适性,突破了现有灭菌方法环氧乙烷和热灭菌对天然多糖的影响,以及通过冻干工艺控制含水量打破现有辐照灭菌对多糖的降粘以及交联的问题,本专利技术适合多种天然多糖的灭菌方法,可以推动天然多糖凝胶类生物材料的临床应用。

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【技术保护点】

1.一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于所述天然多糖包括但不限于壳聚糖、羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、淀粉、双醛淀粉、卡拉胶。

3.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于步骤1)中溶解介质包括但不限于水,溶解方式选用超声、磁力搅拌或机械搅拌。

4.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于步骤1)中天然多糖溶液的浓度为1wt%~5wt%。

5.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于步骤2)中冷冻干燥的具体工艺步骤依次包括预冷冻、升华干燥及解析干燥。

6.如权利要求5所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于所述预冷冻分为两个阶段,第一阶段-20℃~-10℃,保温时间1h~3h,第二阶段温度范围-55℃~-35℃,保温时间2h~8h。

7.如权利要求5所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于所述升华干燥具体为:真空度控制在10~30pa,升温范围-45℃~-10℃,逐级升温,升温速率8~20℃/min,保温时间10h~48h。

8.如权利要求5所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于所述解析干燥具体为,真空度控制在10~30pa,升温范围20℃~35℃,升温速率20~50℃/min,保温时间2h~5h。

9.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于所述冷冻干燥控制冻干样品中含水量范围为3%~10%。

10.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于所述电子束灭菌加速器的功率为15~25Kw,电子束能量为10~20 MeV,辐照剂量范围在5kGy~50kGy。

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【技术特征摘要】

1.一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于该方法包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于所述天然多糖包括但不限于壳聚糖、羧甲基壳聚糖、海藻酸钠、淀粉、双醛淀粉、卡拉胶。

3.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于步骤1)中溶解介质包括但不限于水,溶解方式选用超声、磁力搅拌或机械搅拌。

4.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于步骤1)中天然多糖溶液的浓度为1wt%~5wt%。

5.如权利要求1所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于步骤2)中冷冻干燥的具体工艺步骤依次包括预冷冻、升华干燥及解析干燥。

6.如权利要求5所述的一种适合多种天然多糖的灭菌方法,其特征在于所述预冷冻分为两个阶段,第一阶段-20℃~-10℃,保温时间1h~3h...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈思袁慧丽刘思娇
申请(专利权)人:杭州碧泰生物医疗科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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