关键词:
癸二酸
丙二醇
熔融缩聚
注塑
生物相容性
细胞毒性试验
Ames试验
全身毒性试验
皮内反应
迟发型超敏反应
直肠黏膜刺激试验
植入试验
体外降解
人胆汁
模拟胃液
模拟肠液
体内降解
热灼伤
胆管损伤
内支架
大网膜
摘要:
第一部分
聚癸二酸丙二醇聚酯的制备及吻合支架的制造
研究目的制备一种新型生物可降解高分子材料,并以此制造一系列空腔脏器吻合支架。
研究方法将癸二酸、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇以2:3.75:1.25的摩尔比通过熔融缩聚二步法完成材料制备,经无水甲醇提纯。制备的材料采用凝胶渗透色谱(GPC)法测定其分子量,采用红外图谱表征合成产物。根据吻合支架设计模型铸造相应模具,然后通过注塑的方法制备相应的支架。
结果通过熔融缩聚的方法成功制备了目标产物聚癸二酸丙二醇聚酯(PSPP),重均分子量为67000左右,数均分子量为30000左右,分布宽度为2.2。红外谱图中分别在1161cm-1、1728cm-1、2927cm-1、2851cm-1出现吸收峰。以制备的PSPP材料通过注塑的方法制得各种空腔脏器吻合支架。
结论以癸二酸、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇为单体,采用熔融缩聚法成功制备了PSPP。通过注塑法制造了一系列空腔脏器吻合支架。
第二部分
聚癸二酸丙二醇酯的生物相容性实验研究
研究目的通过体外和体内生物相容性实验,系统评价新型生物可降解聚酯材料PSPP的生物相容性,为进一步动物实验和临床研究提供实验依据。
研究方法依据我国颁布的医疗器械生物学评价指南(GB/T16886.2008),选择细胞毒性试验、Ames试验作为体外试验项目,全身毒性试验、皮内反应、迟发型超敏反应、植入试验和直肠黏膜刺激试验作为体内试验项目来对PSPP的生物相容性进行评估。
结果(1)体外试验:细胞毒性试验据24h、48h和72h观察,PSPP浸提液组的细胞相对增殖率RGR值均在75%以上,毒性判定均为1级;Ames试验在活化或非活化代谢条件下,PSPP组TA97、TA98、TA100和TA102的菌株回变菌落数均与阴性对照组相接近,无统计学差异(P>0.05)且PSPP组回复突变菌落数均未超过阴性对照组2倍,判断为阴性。(2)体内试验:皮内注射24h、48h、72h后观察每只动物在每一规定的观察时间内的原发性刺激记分均为0;全身毒性反应试验分别自尾静脉注射供试液和空白对照液4h、24h、48h和72h后,两组动物未出现死亡,进食正常,无呕吐、呆滞、运动机能减退、呼吸困难等症状出现;迟发型超敏反应试验PSPP加和不加弗氏完全佐剂情况下,在致敏后第3天和第7天及激发后24h和48h,皮肤过敏反应评分均为0分;直肠黏膜刺激试验连续直肠灌注1周后通过肉眼观察,结合组织病理学检查,未见直肠给药部位出现充血、红肿及坏死现象;植入试验大体标本观察,实验组和阴性对照组2w时可见周围组织轻度水肿,4w、12w均可见材料被一薄层囊壁包绕,与周围组织无明显粘连,未发现周围组织有充血、水肿、坏死等异常情况,组织学观察2w时两组炎症细胞反应均为IV级,囊腔反应均为IV级,4w时炎症细胞反应均为III级,囊腔反应均为II级,12w时炎症细胞反应均为I级,囊腔反应均为I级。
结论PSPP无论在体外和体内均表现出良好的生物相容性。
第三部分
聚癸二酸丙二醇酯的生物降解性能研究
研究目的研究聚癸二酸丙二醇酯(PSPP)在体外和动物体内不同介质中的降解规律,明确影响PSPP降解速度的主要因素,了解PSPP在消化道不同部位的降解时间。
研究方法体外降解选择人新鲜胆汁、模拟胃液和模拟肠液为降解介质,PSPP支架为样本,每种介质各设立48个样本。每个支架独立浸泡于装有10ml降解介质的平底试管内,37℃,100转/分钟持续振荡,每日更换浸提介质。每周每种介质分别取出3个样本用来观察外观和完整性,检测重量和重均分子量,扫描电镜下观察表面形态改变,观察期为4个月或至支架崩解。体内降解以巴马小型猪为实验对象,选择小肠、胃、结肠三个部位进行试验,样品5个为1串,分别悬挂在相应的消化道内。小肠每4天处死一头动物,共4头,胃和结肠每周处死1头,各6头。取出样本后分别观察形态变化,分子量变化,扫描电镜观察表面形态改变。
结果在体外人新鲜胆汁中,PSPP支架的降解周期约为3.5个月,观察期内总失重将近60%,重均分子量从原来的67000左右降低到31000左右,扫描电镜发现支架表面逐渐呈鱼鳞样改变伴脱落;在模拟胃液中,4个月内支架外形保持完整,支架的重量,重均分子量及支架表面形态改变均不明显;在模拟肠液中降解周期约为2.5个月,失重46%左右,重均分子量降至30000左右,扫描电镜下,材料表面呈鱼鳞样改变。体内降解中,空肠内的降解周期约为2周,重均分子量变化不明显,扫描电镜下材料表面明显被腐蚀;胃内降解6周支架厚度变化不明显,重均分子量稍有下降,扫描电镜下材料表面变得粗糙伴少量空洞;结肠