[发明专利]一种用于硬脑膜或硬脊膜修补的几丁糖纳米纤维膜及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于医用生物材料技术领域，具体涉及一种几丁糖纤维膜，及其制备方法，以及该纤维膜在制备硬脑（脊）膜缺损修补材料、脑脊液漏封堵材料或预防组织粘连药物中的应用。

背景技术

脑脊液漏是脊柱外科与神经外科手术中经常遇到的临床并发症，交通事故、工伤和战争等导致的开放性颅骨损伤、先天性脑膜缺损、肿瘤转移及其他脑颅疾患等原因均会造成硬脑膜缺损，进而导致脑脊液漏的发生。轻者会引起神经根损伤，导致伤口延迟愈合；重者会出现颅内感染，引起蛛网膜炎或脑膜炎，甚至发展成脑脓肿及颅内出血等等一系列威胁患者生命的并发症。因此防止脑脊液漏是临床上亟待解决的问题。

目前临床上用于修补硬脑膜或硬脊膜缺损的主要手段多是自体筋膜移植或聚乳酸类生物膜片修复，但前者需要切取自身组织，会产生新的创伤等原因，不符合现代医学发展趋势；后者存在体内降解产物呈酸性，易引发体内炎症发生等不足。几丁糖是一种天然的碱性多糖，具有良好的生物相容性、降解性和预防组织粘连等生物学特性，虽然在临床已得到广泛应用，但由于目前主要采用溶液浇铸成型所得到的几丁糖膜不足之处在于质脆，柔韧性和拉伸性差，无法用于修复硬脑（脊）膜缺损。

电纺丝技术是一种已得到广泛应用的新型超细纤维制备工艺，具有操作简便、成本低廉、适用广泛等优点。

中国发明专利ZL200910139481.3，发明名称为：“一种具有生物活性的人工硬脑膜及其制备方法”，授权公告号CN101692986B，公开了一种具有生物活性的人工硬脑膜，是由纳米仿生支架及附着于其上的水溶胶构成，水溶胶内包覆有细胞因子和/或药物；纳米仿生支架包含相连的两层结构：一层是面向大脑的结构层为疏水性的防粘连电纺层，另一层是背向大脑的结构层为亲水性的纳米细胞支架层。在其实施例中，电纺液选择疏水性的L-聚乳酸和ε-己内酯，两者比值为50:50，或者聚氨酯与透明质酸，两者的质量比为70:30；溶剂选用六氟异丙醇，支架材料选用硫酸软骨素。此人工硬脑膜存在如下缺点：（1）结构复杂，需要复合多种细胞因子和药物，同时也易导致生物力学性能差；（2）制备步骤繁琐，需要采用静电纺和生物打印技术逐层叠加；（3）产业化转化可能性低，无法进行临床推广。

因此，临床上长期亟盼一种结构和制备过程简单、力学性能好、生物相容性好、产业化前景广阔、且方便、安全、有效的硬脑（脊）膜修补材料的出现。

发明内容

本发明的目的是为临床提供一种具有良好的柔韧性、可缝合性和生物组织相容性好、高力学强度、可在体内完全降解吸收且降解速率适中、能显著促进硬脑膜再生、无免疫排斥反应、可预防组织粘连、同时易于剪裁和保存且临床使用操作简单的几丁糖纤维膜。本发明的另一目的是提供所述的几丁糖纤维膜的制备方法与应用。

本发明的第一方面，是提供了一种几丁糖纤维膜，该纤维膜是由几丁糖的纺丝溶液制成的，包含以下组分和配比：

脱乙酰度为50-95%且分子量为30-70万的几丁糖；

六氟异丙醇和乙酸作为混合溶剂，乙酸在混合溶剂中的体积分数为1-20%；

几丁糖在混合溶剂中的浓度为1-10%（克/毫升）。

所述的几丁糖纤维膜，较佳的，几丁糖的脱乙酰度为85-95%，分子量为50-70万；

几丁糖纺丝溶液的浓度为1.25%；

乙酸在混合溶剂中的体积分数为2%。

所述的几丁糖纤维膜，纤维直径在100-2000纳米，厚度在0.05-0.5毫米。

本发明的第二方面，是提供上述的几丁糖纤维膜的制备方法，该方法包括以下步骤：

（A）配制几丁糖的纺丝溶液：将几丁糖加入六氟异丙醇和乙酸的混合溶液中，其中乙酸的体积分数为1-20%，室温下搅拌至透明，得到浓度为1-10%（克/毫升）的纺丝溶液；

（B）将步骤A制得的几丁糖的纺丝溶液装入电纺丝液供给装置；

（C）将金属平面收集模板或转速为100-2500转/分、直径为2-20cm的滚筒与接地端相连，作为电纺丝过程的收集基板；

（D）通过流量泵调控电纺丝液的供给流量为0.1-20ml/h；

（E）调节高压发生端同收集装置之间的距离为3cm-30cm；

（F）通过高压发生器给电纺丝过程提供高压，可在0.1-40kv之间调控；

（G）在平面模板或旋转滚筒上收集后获得具有厚度在0.05-0.5毫米的几丁糖纤维膜。

上述方法制得的几丁糖纤维膜，先在室温下放置一晚，并继续放入37-100度下的真空烘箱中放置12小时以上以除去残余溶剂。