一种复合壳聚糖的球囊支架及其制备方法与流程

本发明涉及一种复合壳聚糖的球囊支架及其制备方法。

背景技术：

目前，临床上常用的防止宫腔及宫颈腔术后粘连的医疗器具为医生用foley导管和心形支架，foley导管是放置于膀胱内的导管，其端部的球囊不能与宫腔内膜贴合，导致宫腔内膜受力不均，减少局部内膜血流供应，影响内膜再生，且不能使宫腔创面充分分离，并且容易脱落也不美观。心形支架结构中包含有一个倒锥形的球囊，可以和子宫腔贴合，但是存在不利于积液导流的问题，增加了感染概率。为此cn205108490u公开了一张双腔心形宫腔球囊支架，其虽然能够有效进行宫腔内易粘连部位的支撑，同时可以引流宫腔内的积液和积血，必要时还可通过引流通道进行宫腔内药物注射，但是并不能完全排除积液和积血，并不能有效降低感染概率。

壳聚糖具有较好的生物相容性、防黏连和抑菌性，已经被广泛用于医疗器械领域，例如壳聚糖止血纱布和壳聚糖止血粉，cn359750a公开了硅胶交联壳聚糖合成重金属吸附剂的方法，通过将壳聚糖分散在溶液中然后加入硅胶搅拌制备，其产品主要用作为吸附剂使用，目前尚未有对于球囊支架复合壳聚糖的报道。

技术实现要素：

本发明的目的，在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种既可以防止宫腔内粘连又可以降低感染风险的复合壳聚糖的球囊支架，并同时提供其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

技术主题一

一种复合壳聚糖的球囊支架，其包括球囊支架，所述球囊支架的球囊表面复合有壳聚糖，所述球囊为硅胶材质。

技术主题二

一种技术主题一所述的复合壳聚糖的球囊支架的制备方法，其包括如下步骤：

（1）硅胶球囊的制备

硅胶原材料采用silpuran6000-30a/b胶，经液态硅胶注射成型机注射成型，得到硅胶球囊；

（2）硅胶球囊表面活化

将β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷溶于水中，搅拌形成活化液，用低温等离子体对步骤（1）得到的硅胶球囊处理2-8min，将硅胶球囊浸入前述活化液中，静置30-45h；

（3）壳聚糖复合

向步骤（2）中加入壳聚糖的醋酸溶液，超声波搅拌1-3h，取出球囊，清洗，干燥即得。

（4）组装

将步骤（3）中得到的壳聚糖复合球囊套于硅胶管中，两端胶粘后静置36-72小时，得到复合壳聚糖的球囊支架。

在本发明的一些实施方式中，所述低温等离子体的气体为ar/o2，等离子气体的流量为0.005-0.8l/min/cm²，放电压强为10-30pa，温度为30-70℃，时间为2-8min。

在本发明的一些实施方式中，所述步骤（2）中的活化液的体积浓度为4-6%。

在本发明的一些实施方式中，所述步骤（2）中活化液形成的搅拌时间为0.5-1.2h。

在本发明的一些实施方式中，所述步骤（3）中的壳聚糖的质量体积浓度为0.3-0.4g/ml。

在本发明的一些实施方式中，所述步骤（3）中醋酸溶液的浓度为1.5-2.5mol/l。

在本发明的一些实施方式中，所述活化液和醋酸溶液的体积比为1:0.9-1.4。

在本发明的一些实施方式中，具体步骤如下：

（1）硅胶球囊的制备

硅胶原材料采用silpuran6000-30a/b胶，经液态硅胶注射成型机注射成型，得到硅胶球囊；

（2）硅胶球囊表面活化

将40-60ml的β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷溶于1000ml水中，搅拌50min，形成活化液备用，用ar/o2低温等离子体处理步骤（1）得到的硅胶球囊，放电压强为10-30pa，温度为30-70℃，处理时间为2-8min，处理完毕后将硅胶球囊浸入所述的活化液中，静置30-45h；

（3）复合壳聚糖

将30-40g壳聚糖加入到1000ml浓度为1.5-2.5mol/l的醋酸溶液中溶解，将上述壳聚糖的醋酸溶液加入到步骤（2）浸有硅胶球囊的活化液中，超声波搅拌1-3h，取出球囊，清洗，干燥即得。

（4）组装

将壳聚糖复合球囊套于硅胶管中，两端胶粘后静置48-55小时，得到复合壳聚糖的球囊支架。

本发明的复合壳聚糖的硅胶球囊的技术方案的主要技术点为对已经成型的球囊进行表面复合壳聚糖。目前针对于硅胶粉末吸附壳聚糖已经有所报道，主要是通过吸附实现，但是吸附壳聚糖后的硅胶粉的挤出成型性能会受到影响，并不能实现本发明的目的。本发明首先对硅胶表面进行低温等离子处理，使硅胶表面增加活性羟基基团，然后通过活性羟基交联桥分子，最后再通过桥分子结合壳聚糖，形成表面复合壳聚糖的硅胶球囊。

本发明的桥分子为β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷，β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷活化后硅氧基发生水解，与经低温等离子处理后的硅烷表面活性羟基交联接枝，β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷的环氧端与壳聚糖分子的氨基接枝，实现壳聚糖复合，见图1。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明所提供的复合壳聚糖的球囊支架通过球囊、防粘连材料和抑菌的多重作用达到防止宫腔粘连的作用。

本发明所提供的复合壳聚糖的球囊支架在使用过程中不会发生磨损和掉屑的现象。

发明所提供的复合壳聚糖的球囊支架的细胞毒试验，结果为1级。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为硅胶表面负载壳聚糖的过程示意图；

图2为实施例1复合壳聚糖的球囊支架的电镜扫描图（a为放大100倍；b为放大10000倍；c为放大50000倍；d为放大100000倍）；

图3为本发明得到的硅胶球囊的结构示意图；

图4为本发明得到的硅胶球囊支架的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

实施例1

（1）硅胶球囊的制备

硅胶原材料采用silpuran6000-30a/b胶，经液态硅胶注射成型机注射成型，得到硅胶球囊，见图3。

（2）硅胶球囊表面活化

将50ml的β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷溶于1000ml水中，搅拌50min，形成活化液备用。用ar/o2低温等离子体处理步骤（1）得到的硅胶球囊，放电压强为25pa，温度为45℃，处理时间为5min，处理完毕后将20个硅胶球囊浸入所述的活化液中，静置36h。

（3）复合壳聚糖

将40g壳聚糖加入到1000ml浓度为2mol/l的醋酸溶液中溶解，将上述壳聚糖的醋酸溶液加入到步骤（2）浸有硅胶球囊的活化液中，超声波搅拌2h取出球囊，清洗，干燥，即可得到复合壳聚糖的硅胶球囊。

（4）组装

将壳聚糖复合球囊套于硅胶管中，两端胶粘后静置48小时，得到复合壳聚糖的球囊支架，见图2和图4。

实施例2

（1）硅胶球囊的制备

硅胶原材料采用silpuran6000-30a/b胶，经液态硅胶注射成型机注射成型，得到硅胶球囊，见图3。

（2）硅胶球囊表面活化

将60ml的β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷溶于1000ml水中，搅拌50min，形成活化液备用。用ar/o2低温等离子体处理步骤（1）得到的硅胶球囊，放电压强为20pa，温度为60℃，处理时间为5min，处理完毕后将20个硅胶球囊浸入所述的活化液中，静置36h。

（3）复合壳聚糖

将35g壳聚糖加入到1000ml浓度为2mol/l的醋酸溶液中溶解，将上述壳聚糖的醋酸溶液加入到步骤（2）浸有硅胶球囊的活化液中，超声波搅拌3h取出球囊，清洗，干燥，即可得到复合壳聚糖的硅胶球囊。

（4）组装

将壳聚糖复合球囊套于硅胶管中，两端胶粘后静置48小时，得到复合壳聚糖的球囊支架，见图4。

实施例3

（1）硅胶球囊的制备

硅胶原材料采用silpuran6000-30a/b胶，经液态硅胶注射成型机注射成型，得到硅胶球囊，见图3。

（2）硅胶球囊表面活化

将40ml的β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷溶于1000ml水中，搅拌50min，形成活化液备用。用ar/o2低温等离子体处理步骤（1）得到的硅胶球囊，放电压强为30pa，温度为30℃，处理时间为6min，处理完毕后将20个硅胶球囊浸入所述的活化液中，静置36h。

（3）复合壳聚糖

将35g壳聚糖加入到1000ml浓度为2.5mol/l的醋酸溶液中溶解，将上述壳聚糖的醋酸溶液加入到步骤（2）浸有硅胶球囊的活化液中，超声波搅拌2.5h取出球囊，清洗，干燥，即可得到复合壳聚糖的硅胶球囊，见图4。

（4）组装

将壳聚糖复合球囊套于硅胶管中，两端胶粘后静置48小时，得到复合壳聚糖的球囊支架。

实施例4

（1）硅胶球囊的制备

硅胶原材料采用silpuran6000-30a/b胶，经液态硅胶注射成型机注射成型，得到硅胶球囊，见图3。

（2）硅胶球囊表面活化

将55ml的β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷溶于1000ml水中，搅拌60min，形成活化液备用。用ar/o2低温等离子体处理步骤（1）得到的硅胶球囊，放电压强为10pa，温度为70℃，处理时间为8min，处理完毕后将20个硅胶球囊浸入所述的活化液中，静置36h，见图4。

（3）复合壳聚糖

将30g壳聚糖加入到1000ml浓度为2.5mol/l的醋酸溶液中溶解，将上述壳聚糖的醋酸溶液加入到步骤（2）浸有硅胶球囊的活化液中，超声波搅拌3h取出球囊，清洗，干燥，即可得到复合壳聚糖的硅胶球囊。

（4）组装

将壳聚糖复合球囊套于硅胶管中，两端胶粘后静置48小时，得到复合壳聚糖的球囊支架，见图4。

对比例1

（1）硅胶球囊的制备

硅胶原材料采用silpuran6000-30a/b胶，经液态硅胶注射成型机注射成型，得到硅胶球囊，见图3。

（2）硅胶球囊表面活化

将50ml的β-（3,4-环氧环己基）乙基三乙氧基硅烷溶于1000ml水中，搅拌50min，形成活化液备用。用270nm的紫外线辐照步骤（1）得到的硅胶球囊表面25min，处理完毕后将20个硅胶球囊浸入所述的活化液中，静置36h。

（3）复合壳聚糖

将40g壳聚糖加入到1000ml浓度为2mol/l的醋酸溶液中溶解，将上述壳聚糖的醋酸溶液加入到步骤（2）浸有硅胶球囊的活化液中，超声波搅拌2h取出球囊，清洗，干燥，即可得到复合壳聚糖的硅胶球囊

（4）组装

将壳聚糖复合球囊套于硅胶管中，两端胶粘后静置48小时，得到复合壳聚糖的球囊支架，见图4。

效果例1结合力测试

壳聚糖与硅胶球囊间的结合力测试采用美国标准测试方法astmd3359-02进行测试。测试方法为：首先在样品表面1cm*1cm见方的地方刻画10*10的格子，之后用刷子清洁干净；用3m胶缓缓粘贴格子，看格子周围涂层的脱落情况，根据标准定其等级。

紫外改性与等离子体改性均可部分提高基体与复合层间结合力，说明两种改性技术均可刻烛材料表面增加表面粗糙度而达到提高结合力的效果。对比实施例1与对比例1结合力测试结果可知：紫外改性后复合层的材料表面沿切口边缘和四方格子内，涂层均有剥落，受影响面积约为15-35%，根据astm标准其结合力等级为2b。等离子体改性后复合层的材料沿切口边缘和切口的交叉点处，有少量涂层剥落，受影响面积约为5-15%，根据astm标准其结合力等级为3b。对比结果可知，等离子体改性后涂层结合力等级高于紫外改性，由此说明等离子体改性效果优于紫外改性。

效果例2表面形貌分析

采用fei-quanta-200f配有eds检测装置表征实施例1得到的复合壳聚糖的硅胶球囊表面形貌。测试时，加速电压为15kv，工作模式为高真空状态。同时也对对比例1样品进行表面测试。

实施例1等离子体处理硅胶表面后，在形成大量官能团的同时刻蚀材料表面造成材料表面粗糙度增加，从而可以显著提高壳聚糖与硅胶球囊间的结合力。等离子体处理并接枝后，材料表面涂层平整光滑，切应力对涂层的影响进一步降低，相比于对比例1，等离子体处理后的硅胶表面，涂层与基体间结合更加紧密，表面更加致密、平整。

效果例3抗菌性测试

依照中华人民共和国卫生部《消毒技术规范》手册，对实施例1和对比例1制备的硅胶球囊支架进行抗菌性测试。通过对革兰氏阴性细菌（大肠杆菌）和革兰氏阳性细菌（金黄色葡萄球菌）的抑菌环试验实验测试其抗菌性。抑菌环实验中，所用细菌浓度为1-5*10⁷cfu/ml，将制备好的各个样片（样品大小为10*10mm）直接贴于长满细菌的培养皿中，将培养皿置于恒温培养箱中培养18-24小时，硅胶片周围未长细菌宽度即为抑菌环大小。

实施例1和对比例1的试验样品进行抗菌性实验由实验结果可知，样品对大肠杆菌产生的抑菌尺寸大小分别为6mm、3mm，远远大于标准要求1mm；对比可以看出，实施例1抗菌效果明显优于对比例1。对金黄色葡萄球菌产生的抑菌尺寸大小分别为5mm、2mm，同样远远大于标准要求1mm。两组实验结果得出，等离子体改性并接枝后，抗菌性能明显优于紫外辐照方式得到的产品。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。