可吸收神经导管及其制造方法.pdf

公开了一种可吸收神经导管，它基本由80－120重量份壳聚糖和10－30份乳酸组成。还公开了一种可吸收神经导管的制备方法，它包括如下步骤：a)提供壳聚糖在乳酸中的溶液，该溶液含有80－120重量份壳聚糖和10－30份乳酸；b)将所述溶液均匀涂覆在一模具棒上，并加热使之干燥；d)将得到的产物在0.2－2N的NaOH溶液中浸泡至脱模。

1.  一种可吸收神经导管，它基本由80-120重量份壳聚糖和10-30重量份乳酸组成。

2.  如权利要求1所述的可吸收神经导管，其特征在于该神经导管的拉伸强度为5-7N、弹性伸长率为50-70％。

3.  如权利要求1或2所述的可吸收神经导管，其特征在于其拉伸强度5-6N，弹性伸长率为50-60％，所述神经导管管壁厚度为150-300微米。

4.  如权利要求1或2所述的可吸收神经导管，其特征在于所述导管表面具有许多直径小于1微米的径向通孔，所述可吸收神经导管的内径为1.5-5mm。

5.  一种可吸收神经导管的制备方法，它包括如下步骤：
a)提供壳聚糖在乳酸中的溶液，该溶液含有80-120重量份壳聚糖和10-30重量份乳酸；
b)将所述溶液均匀涂覆在一模具棒上，并加热使之干燥；
d)将得到的产物在0.2-2N的NaOH溶液中浸泡至导管可从模具棒上脱模。

6.  如权利要求5所述的方法，其特征在于在步骤b)和d)之间它还包括：
c)重复步骤b)，直至达到所需的涂层厚度，得到成型的神经导管，并且在步骤b)之前它还包括用200目的筛网过滤壳聚糖的乳酸溶液并除去气泡的步骤。

7.  如权利要求5或6所述的方法，其特征在于在步骤d)之前它还包括真空干燥产物的步骤。

8.  如权利要求5或6所述的方法，其特征在于加热干燥温度低于60℃。

9.  如权利要求5或6所述的方法，其特征在于在氢氧化钠浸泡时间为1-1.5小时。

10.  如权利要求5或6所述的方法，其特征在于所述模具棒是以30-40rpm/min的转速匀速水平转动的。

可吸收神经导管及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于神经外科、整形外科、手外科、脑外科及骨科等周围神经缺损临床修复的可吸收神经导管以及该导管的制造方法。
背景技术
治疗周围神经损伤是外科学领域中尚未解决的难题之一。科研人员经长期努力，已经在周围神经损伤修复研究方面取得了巨大成功。
周围神经缺损临床修复的关键在于寻找一种适宜于神经修复的生物材料。要求该生物材料具有良好的生物相溶性，对肌体组织无毒副作用，可在体内被降解而吸收以及具有一定的拉伸强度及抗压弹性等特性。
中国专利CN 1262961A公开了一种由于神经修复的导管，它包括壳聚糖、明胶、戊二醛、醋酸、氢氧化钠、多聚赖氨酸。这种导管是将壳聚糖溶解在醋酸溶液中，向该溶液加入明胶并调节pH值制得的(见其权利要求1和2)。
中国专利CN 1319379A公开了一种医用人造神经移植物，它包括生物导管和嵌在该生物导管内的纤维支架(见其权利要求1)。
但是现有的神经导管制造方法具有反应步骤多、所需时间长因而制造成本高的缺陷。
因此，本领域还需要开发一种制造简便并具有良好生物相溶性和良好弹性强度的可吸收神经导管。
发明的内容
本发明的一个目的是提供一种反应简单、步骤少且容易制得并且成本低廉的可吸收神经导管的制造方法；
本发明的另一个目的是提供一种具有良好生物相容性和良好弹性强度的可吸收神经导管。
因此，本发明提供一种可吸收神经导管，它基本由80-120重量份壳聚糖和10-30重量份乳酸组成。
本发明还提供一种所述可吸收神经导管的制造方法，它包括如下步骤：
a)提供壳聚糖在乳酸中的溶液；
b)将所述溶液均匀涂覆在一模具棒上，并加热使之干燥；
c)重复步骤b)，直至达到所需的涂层厚度，得到成型的神经导管；
d)将成型的神经导管干燥，随后在0.2-2N的NaOH溶液中浸泡至导管能从模具棒上脱下。
本发明还提供由上述本发明方法制得的可吸收神经导管。
图1是本发明一个较好实例的神经导管放大5500倍的显微照片；
图2是图1导管放大300倍的显微照片。
本发明可吸收神经导管的制造方法包括如下步骤：
a)提供壳聚糖在乳酸中的溶液
本发明壳聚糖乳酸溶液是将壳聚糖溶解在乳酸中形成的。用于形成本发明壳聚糖乳酸溶液的壳聚糖是脱乙酰度大于90％的壳聚糖，其脱乙酰度较好为92-99％，更好为95-99％。所述壳聚糖的粘度为500-800Mpa·s，较好为600-750Mpa·s。用于制备本发明神经导管的壳聚糖可从市场上购得。例如它可购自挪威Primex公司。
用于形成本发明壳聚糖乳酸溶液的乳酸是乳酸的水溶液，较好是浓度为1-10％(w/w)、更好是1-5％(w/w)的乳酸水溶液。
配置时可先将粉末状壳聚糖溶解在1-10％的乳酸水溶液中，充分搅拌使之溶解。在本发明的较好实例中，可通过过滤除去溶液中的杂质并真空除去气泡。用于过滤的方法可以是本领域常规的方法。在本发明的一个较好实例中，使用200目的筛网过滤形成的乳酸溶液。
在所述壳聚糖的乳酸溶液中，壳聚糖的含量为80-120重量份，乳酸的含量为10-30重量份。当壳聚糖与乳酸的含量在该数值范围内时，形成的乳酸溶液具有一定的粘稠度，足以涂覆在模具棒上形成神经导管。
b)制作神经导管
取一模具棒，其外径等于欲制作的神经导管的内径。将上面形成的壳聚糖乳酸溶液均匀涂覆在该模具棒上，并加热使之干燥，形成神经导管。
用于制作所述模具棒的材料无特别的限制，只要它具有光滑的表面即可。适合制作所述模具棒材料的例子有木材，塑料，橡胶，玻璃、陶瓷等。模具棒的外径取决于欲制作的神经导管的内径。
较好的是，选择与涂料液具有良好浸润性的材料制成的模具棒，这种材料的非限定性例子有玻璃、陶瓷等。
在本发明的一个较好实例中，所述模具棒可以在水平位置匀速自转，自转的转速无特别的限制，可以例如为30-40rpm/min。
用于涂覆壳聚糖乳酸溶液的方法无特别地限制，只要能将所述溶液均匀涂覆在模具棒上即可。所述涂覆方法的非限定性例子有例如刷涂、喷涂等。
涂覆壳聚糖乳酸溶液后可通过干燥形成涂层膜。用于干燥的方法无特别的限制，可以是常温空气干燥或者例如红外线加热干燥。加热干燥的温度一般应低于70℃，较好低于60℃以免损伤形成的涂层膜。
为了使神经导管管壁均匀并具有所需用途要求的厚度，可在上述干燥的涂层膜外壁重复进行涂覆-干燥步骤。所述涂覆-干燥的次数取决于壳聚糖乳酸溶液的稠度和所需的神经导管管壁厚度。
在神经导管成型后，应对置于模具棒上的神经导管进行进一步充分干燥。所述干燥的方法可以是本发明公知的方法。在本发明的一个较好实例中，将置于模具棒上的神经导管放入真空干燥系统中进行干燥。
随后将经充分干燥的神经导管在0.2-2N的NaOH溶液中浸泡至导管能从模具棒上脱下。
在将经充分干燥的置于模具棒上的神经导管放入氢氧化钠溶液中以后，导管中部分未酯化的乳酸会与氢氧化钠发生反应，此时导管由透明变成浅乳白色半透明，用手按住模具棒就可将导管从模具棒上脱模。一般来说，导管在氢氧化钠溶液中需要浸泡1-1.5小时。
用蒸馏水将脱模后的神经导管洗至中性，存放于蒸馏水中。
用本发明方法制得的神经导管是具有一定拉伸强度的弹性软管，它基本由80-120重量份壳聚糖和10-30重量份乳酸组成，其拉伸强度为5-7N，较好为5-6N，弹性伸长率为50-70％，较好为50-60％。在本发明的一个较好实例中，所述神经导管管壁厚度为150-300微米，较好为180-300微米。
试验表明，本发明神经导管用水浸取(37±1℃)72小时后，其PH值为6.8-7.2；细胞毒性试验符合GB/T 16886.5-1997第4.5.1规定；过敏试验符合GB/T16175.10-1996第4.5.2规定；遗传毒性试验符合GB/T 16886.3-1997第4.5.5规定；生物降解试验符合GB/T 16886.6-2001第4.5.4规定；植入试验符合GB/T16886.6-2001第4.5.3规定；无菌试验符合GB/T 16886.3-1997第4.5.5规定。
如附图1所示，本发明神经导管的表面存在许多直径小于1μm的不规则小孔，这些小孔具有通透性，允许小分子营养物质通过小孔以提供神经再生时所需的营养物质，同时可阻断成纤维细胞和炎性细胞的侵入，避免吻合口瘢痕增生。
图2是本发明导管放大300倍的显微照片。由该照片可清楚地观察到本发明神经导管管壁上的小孔。
本发明可吸收神经导管是一种天然的、可在体内生物降解，无毒副作用的良好的神经缺损修复材料。可吸收神经导管完全能满足手术和植入体内各要素的条件。由于该神经导管具有良好的弹性强度，保证神经趋化再生通道的畅通。同时该神经导管比表面具有许多小于1μm的小孔，为神经再生通道创造了良好的微环境。
下面通过实施例进一步说明书本发明。
实施例
1.拉伸强度测试方法
使用美国Instron万能材料试验机进行本试验。取20mm长的神经导管试样，用气压夹夹住导管两端，中间留10mm的长度，以1mm/min的速度拉伸导管至断裂。记录断裂点拉伸强度。
2.弹性伸长率测试方法
如上所述进行试验，记录断裂时两个夹子之间的距离D(mm)，用下式算得神经导管的弹性伸长率：

实施例1
向8g壳聚糖(脱乙酰度大于90％，粘度为500Mpa·s，购自挪威Primex公司)中加入100ml 1％乳酸水溶液，充分搅拌溶解，得到壳聚糖的乳酸溶液。用200目筛网过滤该溶液并真空除去气泡，得到壳聚糖的乳酸涂料液。
将一直径为2mm的玻璃模具棒装入一电动机使之以35rpm/min的转速匀速水平转动，将前面配制的壳聚糖乳酸涂料液均匀地涂覆在匀速自转的模具棒表面上，然后以红外线加热方法在60摄氏度下加热干燥。重复所述涂覆-干燥步骤5次，接着将成型在模具棒上的神经导管置于真空干燥器中在740mmHg真空度下室温干燥3.5小时。
将上述经充分干燥的神经导管在0.2N NaOH溶液中浸泡1小时脱模。
将脱模后的神经导管用水洗至中性，存放于蒸馏水中。在120摄氏度高温下灭菌消毒后密封保存。
用上述方法测定神经导管的性能，结果神经导管管壁厚度为180微米、内径为2mm、拉伸强度为5N、弹性伸长率为50％，显微照片显示其表面具有小于1μm的不规则小孔。
实施例2
向10g壳聚糖(脱乙酰度大于90％，粘度为500Mpa·s，购自挪威Primex公司)中加入100ml 2％乳酸水溶液，充分搅拌溶解，得到壳聚糖的乳酸溶液。用200目筛网过滤该溶液并真空除去气泡，得到壳聚糖的乳酸涂料液。
将一直径为1.5mm的玻璃模具棒装入一电动机使之以38rpm/min的转速匀速水平转动，将前面配制的壳聚糖乳酸涂料液均匀地涂覆在匀速自转的模具棒表面上，然后以红外线加热方法在60摄氏度下加热干燥。重复所述涂覆-干燥步骤5次，接着将成型在模具棒上的神经导管置于真空干燥器中在740mmHg真空度下室温干燥3.5小时。
将上述经充分干燥的神经导管在0.5N NaOH溶液中浸泡1.5小时脱模。
将脱模后的神经导管用水洗至中性，存放于蒸馏水中。在120摄氏度高温下灭菌消毒后密封保存。
用上述方法测定神经导管的性能，结果神经导管管壁厚度为200微米、内径为1.5mm、拉伸强度为6N、弹性伸长率为60％，显微照片显示其表面具有小于1μm的不规则小孔。
实施例3
向12g壳聚糖(脱乙酰度大于90％，粘度为500Mpa.s，购自挪威Primex公司)中加入100ml 3％乳酸水溶液，充分搅拌溶解，得到壳聚糖的乳酸溶液。用200目筛网过滤该溶液并真空除去气泡，得到壳聚糖的乳酸涂料液。
将一直径为4mm的玻璃模具棒装入一电动机使之以40rpm/min的转速匀速水平转动，将前面配制的壳聚糖乳酸涂料液均匀地涂覆在匀速自转的模具棒表面上，然后以红外线加热方法在60摄氏度下加热干燥。重复所述涂覆-干燥步骤5次，接着将成型在模具棒上的神经导管置于真空干燥器中在740mmHg真空度下室温干燥3.5小时。
将上述经充分干燥的神经导管在2N NaOH溶液中浸泡1小时脱模。
将脱模后的神经导管用水洗至中性，存放于蒸馏水中。在120摄氏度高温下灭菌消毒后密封保存。
用上述方法测定神经导管的性能，结果神经导管管壁厚度为280微米、内径为4mm、拉伸强度为7N、弹性伸长率为70％，显微照片显示其表面具有小于1μm的不规则小孔。
实施例4
如实施例1所述制造神经导管，但是壳聚糖乳酸溶液涂覆后使用室温自然干燥法进行干燥。
用上述方法测定神经导管的性能，结果神经导管管壁厚度为180微米、内径为2mm、拉伸强度为5N、弹性伸长率为50％，显微照片显示其表面具有小于1μm的不规则小孔。
实施例5
向11g壳聚糖(脱乙酰度大于90％，粘度为500Mpa·s，购自挪威Primex公司)中加入100ml 2％乳酸水溶液，充分搅拌溶解，得到壳聚糖的乳酸溶液。用200目筛网过滤该溶液并真空除去气泡，得到壳聚糖的乳酸涂料液。
将一直径为5mm的玻璃模具棒装入一电动机使之以40rpm/min的转速匀速水平转动，将前面配制的壳聚糖乳酸涂料液均匀地涂覆在匀速自转的模具棒表面上，然后以红外线加热方法在60摄氏度下加热干燥。重复所述涂覆-干燥步骤5次，接着将成型在模具棒上的神经导管置于真空干燥器中在740mmHg真空度下室温干燥3.5小时。
将上述经充分干燥的神经导管在1N NaOH溶液中浸泡1.2小时脱模。
用上述方法测定神经导管的性能，结果神经导管管壁厚度为300微米、内径为5mm、拉伸强度为5.8N、弹性伸长率为59％，显微照片显示其表面具有小于1μm的不规则小孔。
实施例5
取雄性SD大鼠10只(对照10只)，将坐骨神经切除5mm长神经段，形成人为神经缺损模型。用实施例2制得的可吸收神经导管(直径1.5mm，长10mm)在缺损神经的两端进行缝合搭桥。经三个月后取出桥接神经修复段观察：再生神经生长正常，粗细均匀，无神经瘤生成。
经显微镜观察：再生神经修复段再生轴突密集，且轴突周围有再生雪旺氏细胞形成的髓鞘包绕。
经组织学观察：可吸收神经导管表面粗糙，并存在许多碎裂纹，表面见有大量吞噬细胞存在。
经电生理检测：可吸收神经导管修复缺损神经后的神经传导速度与自体神经修复组无显著差异。经小腿三头肌称重试验，可吸收神经导管试验组与自体神经修复组肌肉湿重也相差无异。
经生物学细胞毒性和植入试验：证实无细胞毒性和毒副作用。
从以上动物实验结果表明，可吸收神经导管是神经缺损修复的理想材料。
本发明可吸收神经导管具有容易制备、成品率高、制备成本低等优点，并且本发明可吸收神经导管为软管，可长期浸泡在水中不变形，这样可避免神经导管进入肌体后而吸收水分产生变形，它具有一定的拉伸强度，这样完全满足手术缝合及神经拉伸的要求，它具有一定的弹性强度，可以保证神经趋化通道得到畅通，避免塌陷而使通道堵塞。另外，本发明神经导管表面具有许多小于1μm的小孔，可满足神经趋化过程中所需的微环境。
根据动物实验数据表明，再在小猪身上做周围神经缺损修复试验中证实，可吸收神经导管经3-4个月便有明显生物降解效果。