專利名稱：一種多糖人工血管及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用材料，特別是涉及一種多糖人工血管及其制備方法和應用。
背景技術：
人工血管在治療血管性疾病和中青年創(chuàng)傷修復中具有重要的作用。人工血管最早 在20世紀50年代研制成功并用于臨床，經歷了從簡單到復雜的發(fā)展經歷，其性能得到不斷 改善，越來越接近理想人工血管的性能要求。滌綸、聚四氟乙烯、聚氨酯等材料已經在大口 徑(>6mm)人工血管的制造上取得較滿意的效果，5年通暢率可達90%以上，因此常用作 大、中口徑的動脈移植。但上述材料在制造小口徑(<6mm)人工血管中存在較多的問題， 如易引起血栓、慢性炎癥反應、內膜增生、遠期通暢率低等，因此在小口徑人工血管中的應 用并不理想。隨著生物材料科學的不斷發(fā)展，可降解的高分子材料作為組織工程型人工血管受 到越來越多的關注，是目前研究熱點，但并未大量臨床使用。目前，作為組織工程型人工血 管主要有兩類，一類是人工聚合材料，如聚羥基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PLLA) 等，這些材料的共同特點是具有可塑性和可吸收性，但由于其在體內逐步分解為小分子如 乳酸、羥基乙酸等，也產生慢性炎癥反應。另一類是從天然組織中提取的材料，如蠶絲蛋白、 膠原蛋白、殼聚糖、海藻酸等，這些天然材料在自然界中分布廣泛，易于制取，可降解吸收， 具有良好的生物相容性，有利于細胞的附著和生長，經過衍生化改性和特殊制造工藝，可以 得到理想的小口徑人工血管，其技術關鍵是降低炎癥反應、提高抗凝血性、提高遠期通暢 率、加快內皮化進程。在申請?zhí)枮?00910264239.9的中國發(fā)明專利中，公開了一種用殼聚糖纖維編織 的非血管支架，支架的長度為100士3mm，直徑為18士2mm，并圖示了該非血管支架為編織的 網狀結構；在申請?zhí)枮?00910264238. 4的中國發(fā)明專利中，公開了一種用殼聚糖纖維編織 的血管支架，支架的長度為28-32mm，直徑為16_20mm，并圖示了該血管支架為編織的網狀 結構。上述兩個發(fā)明專利，由于其編織成網狀結構，能夠使血液等液體通過網孔，沒有防側 漏作用，因此只能用于血管的管腔術后防治狹窄，不能作為人工血管的替代品。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種多糖人工血管及其制備方法和應用，以克服現(xiàn)有技術的 上述缺點。一種多糖人工血管，其特征是由多糖制成的水不溶性多糖纖維和由多糖制成的膠 體溶液共同制成的致密的人工血管；所述的多糖是羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖 維素、透明質酸、海藻酸鹽、肝素、硫酸軟骨素、甲殼素、羧甲基甲殼素、羥丙基甲殼素、羥乙 基甲殼素、羧甲基羥丙基甲殼素、羧甲基羥乙基甲殼素、羥丙基羥乙基甲殼素、磺酸化甲殼 素、殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、羥乙基殼聚糖、羧甲基羥乙基殼聚糖、羧甲基羥 丙基殼聚糖、羥丙基羥乙基殼聚糖、磺酸化殼聚糖或琥珀酰殼聚糖中的1種或2種。
上述的多糖人工血管的制備方法，其特征是在橫截面直徑為l-10mm、長度為 2-50cm的人工血管模具上，均勻涂布多糖膠體溶液，將水不溶性多糖纖維緊密地纏繞或編 織或機織在人工血管模具上，形成致密的多糖纖維層，再在多糖纖維層上涂布多糖膠體溶 液，經自然干燥/加熱干燥，或用交聯(lián)劑進行交聯(lián)，再經自然干燥/加熱干燥，形成致密的膜 層，多糖纖維和多糖膜共同形成致密的管狀結構，從模具上取下，經裁切、包裝、滅菌，制得 多糖人工血管。上述的多糖人工血管作為人工血管在臨床手術中植入人體內，替代損傷或缺損的 血管，改善供血狀況的應用。本發(fā)明的多糖人工血管具有較好的致密性、可拉伸性、可彎曲性、機械強度和柔順 性，在植入動物體內或人體內后，可被機體緩慢降解吸收，無免疫原性，具有較好的生物相 容性，并可促進血管內皮細胞的生長，可以在創(chuàng)傷修復手術中植入機體內，作為人工血管替 代損傷或缺損的血管，改善供血狀況。高分子多糖可生物降解、無毒副作用，還具有良好的成膠性、成膜性、可紡性，部分 多糖如殼聚糖、透明質酸等還具有很好的生物學功能，具有促進創(chuàng)面愈合、抑制瘢痕增生、 抗菌等作用，所有這些特點都賦予高分子多糖作為生物醫(yī)用材料的優(yōu)良性能。
具體實施例方式實施例1取長度為30cm、直徑為2mm的表面光滑的不銹鋼棒狀人工血管模具，將甲殼素多 糖纖維在上述不銹鋼棒狀人工血管模具上均勻地纏繞形成致密的管狀結構，再在甲殼素多 糖纖維管狀結構上涂布質量百分濃度為2% (下同)的殼聚糖的醋酸水膠體溶液(醋酸水 膠體溶液中醋酸的質量百分濃度為)，自然干燥成致密的殼聚糖多糖膜，小心從不銹鋼 棒狀人工血管模具上取下上述由甲殼素多糖纖維和殼聚糖多糖膜制成的致密的管狀結構， 經裁切、包裝、6tlCo滅菌，制得橫截面內徑2mm的多糖人工血管。實施例2取長度為30cm、直徑為4mm的表面光滑的不銹鋼棒狀人工血管模具，將羧甲基纖 維素多糖纖維在上述不銹鋼棒狀人工血管模具上均勻地纏繞形成致密的管狀結構，再在羧 甲基纖維素多糖纖維管狀結構上涂布質量百分濃度為2% (下同)的殼聚糖的醋酸水膠體 溶液(醋酸水膠體溶液中醋酸的質量百分濃度為)，自然干燥成致密的殼聚糖多糖膜， 小心從不銹鋼棒狀人工血管模具上取下上述由羧甲基纖維素多糖纖維和殼聚糖多糖膜制 成的致密的管狀結構，經裁切、包裝、6tlCo滅菌，制得橫截面內徑4mm的多糖人工血管。實施例3取長度為20cm、直徑為6mm的表面光滑的玻璃棒狀人工血管模具，將由殼聚糖多 糖纖維與甲殼素多糖纖維按質量比為3 7混合后紡制成的線，沿不銹鋼棒狀人工血管模 具編織形成致密的管狀結構，在管狀上涂布上述2%的羧甲基甲殼素的水膠體溶液，自然干 燥成致密的羧甲基甲殼素多糖膜，小心從玻璃棒狀人工血管模具上取下上述由甲殼素多糖 纖維、殼聚糖多糖纖維和羧甲基甲殼素多糖膜制成的致密管狀結構，經裁切、包裝、6tlCo滅 菌，制得橫截面內徑為6mm的多糖人工血管。實施例4
取長度為50cm、直徑為8mm的表面光滑的不銹鋼管狀人工血管模具，在管狀人工 血管模具模具的表面均勻地涂布質量百分濃度為2%的羧甲基甲殼素-透明質酸的多糖膠 體水溶液(羧甲基甲殼素與透明質酸的質量比為9 1)，取海藻酸多糖纖維均勻致密地纏 繞在上述涂有羧甲基甲殼素-透明質酸的多糖膠體溶液的不銹鋼管狀模具上，再在海藻酸 多糖纖維上涂布上述2%的羧甲基甲殼素-透明質酸的多糖膠體溶液，自然干燥成致密的 多糖膜，將管狀結構浸入含有1 %的戊二醛交聯(lián)劑的水溶液中，交聯(lián)60min，取出后再浸入 含有2%的硼氫化鈉水溶液中還原2h，再取出放入潔凈的水中浸泡12h，取出后自然晾干， 小心從不銹鋼管狀人工血管模具上取下上述致密的管狀結構，經裁切、包裝、6tlCo滅菌，制得 橫截面內徑為8mm的多糖人工血管。在上述實施例1至實施例4中，甲殼素多糖纖維、羧甲基纖維素多糖纖維、殼聚糖 多糖纖維和海藻酸多糖纖維均為水不溶性多糖纖維；將甲殼素多糖纖維、羧甲基纖維素多 糖纖維、殼聚糖多糖纖維或海藻酸多糖纖維改為多糖是羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、透明 質酸、肝素、硫酸軟骨素、羧甲基甲殼素、羥丙基甲殼素、羥乙基甲殼素、羧甲基羥丙基甲殼 素、羧甲基羥乙基甲殼素、羥丙基羥乙基甲殼素、磺酸化甲殼素、羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚 糖、羥乙基殼聚糖、羧甲基羥乙基殼聚糖、羧甲基羥丙基殼聚糖、羥丙基羥乙基殼聚糖、磺酸 化殼聚糖或琥珀酰殼聚糖的水不溶性纖維，均能達到同樣的效果。在上述實施例1至實施例4中，所述的多糖人工血管是由多糖制成的水不溶性多 糖纖維和由多糖制成的膠體溶液共同制成的致密的人工血管；所述的多糖是羧甲基纖維 素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、透明質酸、海藻酸鹽、肝素、硫酸軟骨素、甲殼素、羧甲基 甲殼素、羥丙基甲殼素、羥乙基甲殼素、羧甲基羥丙基甲殼素、羧甲基羥乙基甲殼素、羥丙基 羥乙基甲殼素、磺酸化甲殼素、殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、羥乙基殼聚糖、羧甲 基羥乙基殼聚糖、羧甲基羥丙基殼聚糖、羥丙基羥乙基殼聚糖、磺酸化殼聚糖或琥珀酰殼聚 糖中的1種或2種；所述的多糖膠體溶液的質量百分濃度為0. 5-20%。在上述實施例1至實施例4中，制備所述的多糖人工血管時，先在橫截面直徑為 l-10mm、長度為2-50cm的人工血管模具上，均勻涂布多糖膠體溶液，將水不溶性多糖纖維 緊密地纏繞或編織或機織在人工血管模具上，形成致密的多糖纖維層，再在多糖纖維層上 涂布多糖膠體溶液，經自然干燥/加熱干燥，或用交聯(lián)劑進行交聯(lián)，再經自然干燥/加熱干 燥，形成致密的膜層，多糖纖維和多糖膜共同形成致密的管狀結構，從模具上取下，經裁切、 包裝、滅菌，制得橫截面內徑為l-10mm、長度為2-50cm的多糖人工血管；所述的交聯(lián)劑是乙 二醛、丙二醛、戊二醛、乙二醇雙縮水甘油醚、丁二醇雙縮水甘油醚或環(huán)氧氯丙烷中的1種 或2種；交聯(lián)劑的水溶液或乙醇溶液的質量百分濃度為0. 05-10%。在本發(fā)明的多糖人工血管中，水不溶性多糖纖維以緊密纏繞、緊密編織、緊密機織 的方式在人工血管模具上形成致密的管狀結構；水不溶性多糖纖維起到了骨架支持作用， 增加了人工血管的可拉伸性、可彎曲性、機械強度和柔順性；所述的多糖膠體溶液在多糖纖 維層的內層或外層干燥成致密的膜層，增加了人工血管的致密性、可拉伸性、可彎曲性、機 械強度和柔順性，起到了防止側漏的作用。實施例5多糖人工血管的功能評價試驗取上述實施例1制得的橫截面內徑2mm的多糖人 工血管，無菌條件下用手術剪剪取長度4cm的人工血管，以雜種犬為試驗動物，采用戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉，劑量為45mg/Kg。手術切開試驗犬大腿根內側，手術暴露股動脈，用止血 夾夾住一段長度為8cm的股動脈兩端，截斷股動脈4cm，采用端端縫合，將剪取的人工血管 縫合到截斷的股動脈處，取下止血夾，逐層縫合肌肉、皮膚。試驗狗術后正常飼養(yǎng)，定期觀察 試驗狗的行為狀態(tài)，并進行超聲檢查股動脈血流情況。實驗結果表明，股動脈人工血管置換 術后1周，試驗狗行走基本恢復正常；在術后3個月、6個月和9個月的觀察期內，動物行動 及表現(xiàn)均正常，對人工血管移植部位進行的彩色超聲觀察顯示，人工血管血流通暢，端口吻 合良好，無明顯的狹窄和堵塞現(xiàn)象。本發(fā)明實施例中所制備的多糖人工血管，在動物血管替換的功能性評價試驗研究 中均能獲得類似的結果，均能替代損傷或缺損的血管，改善供血狀況的應用。本發(fā)明的多糖人工血管具有較好的致密性、可拉伸性、可彎曲性、機械強度和柔順 性，在植入動物體內或人體內后，可被機體緩慢降解吸收，無免疫原性，具有較好的生物相 容性，并可促進血管內皮細胞的生長，可以在臨床創(chuàng)傷修復手術中植入人體內，作為損傷血 管的替代物，作為人工血管替代損傷或缺損的血管，改善供血狀況。因此，本發(fā)明的多糖人 工血管作為人工血管在臨床手術中植入人體內，替代損傷或缺損的血管，改善供血狀況的 應用。
權利要求
一種多糖人工血管，其特征是由多糖制成的水不溶性多糖纖維和由多糖制成的膠體溶液共同制成的致密的人工血管；所述的多糖是羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、透明質酸、海藻酸鹽、肝素、硫酸軟骨素、甲殼素、羧甲基甲殼素、羥丙基甲殼素、羥乙基甲殼素、羧甲基羥丙基甲殼素、羧甲基羥乙基甲殼素、羥丙基羥乙基甲殼素、磺酸化甲殼素、殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、羥乙基殼聚糖、羧甲基羥乙基殼聚糖、羧甲基羥丙基殼聚糖、羥丙基羥乙基殼聚糖、磺酸化殼聚糖或琥珀酰殼聚糖中的1種或2種。
2.如權利要求1所述的多糖人工血管，其特征是所述的多糖膠體溶液的質量百分濃度 為 0. 5-20% ο
3.如權利要求1所述的多糖人工血管，其特征是所述的多糖人工血管的橫截面內徑為 l-10mm、長度為 2-50cm。
4.權利要求1所述的多糖人工血管的制備方法，其特征是在橫截面直徑為l-10mm、長 度為2-50cm的人工血管模具上，均勻涂布多糖膠體溶液，將水不溶性多糖纖維緊密地纏繞 或編織或機織在人工血管模具上，形成致密的多糖纖維層，再在多糖纖維層上涂布多糖膠 體溶液，經自然干燥/加熱干燥，或用交聯(lián)劑進行交聯(lián)，再經自然干燥/加熱干燥，形成致密 的膜層，多糖纖維和多糖膜共同形成致密的管狀結構，從模具上取下，經裁切、包裝、滅菌， 制得多糖人工血管。
5.如權利要求4所述的多糖人工血管的制備方法，其特征是所述的交聯(lián)劑是乙二醛、 丙二醛、戊二醛、乙二醇雙縮水甘油醚、丁二醇雙縮水甘油醚或環(huán)氧氯丙烷中的1種或2種； 交聯(lián)劑的水溶液或乙醇溶液的質量百分濃度為0. 05-10%。
6.權利要求1所述的多糖人工血管作為人工血管在臨床手術中植入人體內，替代損傷 或缺損的血管，改善供血狀況的應用。
全文摘要
一種多糖人工血管及其制備方法和應用。一種多糖人工血管，其特征是由多糖制成的水不溶性多糖纖維和由多糖制成的膠體溶液共同制成的致密的人工血管；所述的多糖是羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、透明質酸、海藻酸鹽、肝素、硫酸軟骨素、甲殼素、羧甲基甲殼素、羥丙基甲殼素、羥乙基甲殼素、羧甲基羥丙基甲殼素、羧甲基羥乙基甲殼素、羥丙基羥乙基甲殼素、磺酸化甲殼素、殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、羥乙基殼聚糖、羧甲基羥乙基殼聚糖、羧甲基羥丙基殼聚糖、羥丙基羥乙基殼聚糖、磺酸化殼聚糖或琥珀酰殼聚糖中的1種或2種。本發(fā)明的多糖人工血管具有較好的致密性、可拉伸性、可彎曲性、機械強度和柔順性，可以在創(chuàng)傷修復手術中植入機體內，作為人工血管替代損傷的血管，改善供血狀況。
文檔編號A61L27/20GK101934091SQ20101027391
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權日2010年9月7日
發(fā)明者劉萬順, 孔曉穎, 潘學理, 韓寶芹 申請人:中國海洋大學