專利名稱：一種多孔殼聚糖管的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料加工領域，特別涉及一種多孔殼聚糖管的制備方法。
背景技術：
殼聚糖是一種天然多糖，生物相容性好，可生物降解，被廣泛應用于生物醫(yī)學領域。殼聚糖沒有熔點，升溫只能碳化而不能軟化或熔解，所以無法通過擠塑、澆鑄等方法加工成管。目前主要采用旋轉蒸發(fā)法制備殼聚糖管，但這種方法費時費力，制備的管子無孔且不均勻。中國專利公開號CN1262961A，
公開日2000年8月16日，名稱為“用于神經修復的殼聚糖導管”中公開了采用冷凍干燥法制備殼聚糖導管，但由于模具的設計和制備工藝均存在缺陷，很難制備長度大于20mm的殼聚糖管。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種多孔殼聚糖管的制備方法。其特征在于以殼聚糖、醋酸、氫氧化鈉為原料，先在模具內加入殼聚糖的醋酸溶液，再插芯模，然后進行冷凍干燥成型，脫模即得長度大于150mm的殼聚糖管。其工藝過程為(1)在醋酸溶液中加入殼聚糖，攪拌溶解，過濾，用抽氣泵減壓消除氣泡，其氣壓小于100Pa。
(2)在不銹鋼管上套接錐形底座，分次加入殼聚糖溶液，并減壓消除氣泡。
(3)待溶液高度低于管口5～20mm時，在套管上套接頂蓋，通過頂蓋中心圓孔向溶液中插入芯模，使芯模位于套管中心并插到模具底部，將盛有殼聚糖溶液的模具置于-5℃～-196℃冷凍8～15小時，待完全冷凍后取出，去除模具的底座和頂蓋，用自來水沖洗套管，使凍結的殼聚糖管表層融化，取下套管，然后將帶有芯模的殼聚糖管置于低溫中繼續(xù)冷凍。
(4)將凍結成型的殼聚糖管置于冷凍干燥機中干燥，除去水分。
(5)取出干燥的殼聚糖管，置于氫氧化鈉溶液中浸泡8～15分鐘，除去殘余的乙酸；并用去離子水洗滌至中性，再用pH＝7.4的磷酸鹽緩沖溶液平衡10～30分鐘，用濾紙吸取殼聚糖管表面水分，置于烘箱中干燥，最后取出芯模，得多孔殼聚糖管。
所述殼聚糖管還可以制成外壁無孔管，可將帶芯模的多孔殼聚糖管放置在殼聚糖溶液中浸漬8～15分鐘，讓其表面均勻涂覆一層殼聚糖溶液，置于烘箱中干燥，然后在氫氧化鈉的溶液中浸泡15～25分鐘，水洗、磷酸鹽緩沖溶液平衡、干燥，制得外壁無孔的半貫通殼聚糖管。
所述殼聚糖管還可以制成內壁無孔管，可先在芯模上附著一定厚度的無孔殼聚糖膜，然后插入盛有殼聚糖溶液的模具中，低溫凍結，冷凍干燥，脫酸、水洗、平衡，最后干燥脫模，制得內壁無孔的半貫通殼聚糖管。
所述制備殼聚糖管的模具是在套管的下端套上錐形底座，上端套上有中心孔的頂蓋，芯模通過頂蓋中心孔插到錐形底座上，芯模的內芯為不銹鋼棒，外層為聚四氟乙烯管。
本發(fā)明的有益效果是利用本方法能制備壁厚0.2～1mm，內徑0.5～8mm，平均孔徑0.02～0.1mm，孔隙率20％～90％，長度150mm以上多孔殼聚糖管，同時還可制備外壁無孔或內壁無孔的半貫通多孔管。其特點是(1)模具采用錐形底座、制備工藝中先加入溶液后插入芯模，這樣既利于粘度較大的殼聚糖溶液的加入，又能保證芯模處于套管中心；(2)芯模的內芯為不銹鋼棒，外層為聚四氟乙烯套管，這樣可保證芯模的剛性且利于冷凍過程中的傳熱，同時便于殼聚糖管的脫模；(3)采用先取下套管后冷凍干燥的方法，這樣有利于干燥過程中的傳質傳熱，減少干燥時間，可制備出均勻的長度較大的多孔殼聚糖管；(4)制備外壁無孔或內壁無孔的半貫通多孔管，其剛性和強度高于全貫通多孔管，可適合于不同組織的修復需要。
圖1示出本發(fā)明所使用的模具結構示意圖。
具體實施例方式
圖1所示為本發(fā)明所使用的模具結構示意圖。模具是在套管1的下端套上錐形底座2，上端套上有中心孔的頂蓋3，芯模4通過頂蓋3中心孔插到錐形底座2上，其芯模4的內芯5為不銹鋼棒，外層6為聚四氟乙烯管。下面是制備多孔殼聚糖管的實施例。通過具體實施方式
，結合附圖對本發(fā)明作詳細描述。
實施例1①在1％(v/v)醋酸溶液中加入脫乙酰度為83％的殼聚糖，攪拌溶解，配制成2％(m/v)的殼聚糖溶液，200目尼龍布過濾。置于真空干燥箱，室溫減壓抽氣，氣壓小于100Pa，消除溶液中的氣泡。
②在長度為200mm、內徑16mm的不銹鋼管1上套接錐形底座2，分次加入殼聚糖溶液，減壓消除氣泡。
③待溶液高度為185mm時，在套管1上套接頂蓋3，通過頂蓋3中心圓孔向殼聚糖溶液7中插入外徑為6mm的芯模4，使芯模4位于套管1中心并插到錐形底座2的底部。芯模4的內芯為不銹鋼棒5，外層為聚四氟乙烯管6。
④將盛有殼聚糖溶液的模具置于-20℃冷凍12小時。取出，去除模具的底座2和頂蓋3。用自來水沖洗套管1，使凍結的殼聚糖管表層融化，脫去套管1。然后將芯模4和凍結殼聚糖管7置于-20℃冰箱中繼續(xù)冷凍2小時。
⑤將凍結成型的殼聚糖管置于冷凍干燥機中干燥，主干溫度-40℃，主干壓力12Pa。10小時后，殼聚糖管干燥完全。
⑥取出殼聚糖管，置于2％氫氧化鈉溶液中浸泡10分鐘，除去殘余的乙酸。去離子水洗滌至中性，再用pH＝7.4的磷酸鹽緩沖溶液平衡30分鐘。用濾紙吸取殼聚糖管表面水分，置于60℃烘箱中干燥。最后取出芯模4，得多孔殼聚糖管。
本實施例制得的多孔殼聚糖管長度為150mm，內徑6mm，壁厚為0.5mm，平均孔徑0.052mm，孔隙率為75％。
實施例2將實施例1中制得的帶芯模的多孔殼聚糖管放置在2％(m/v)殼聚糖溶液中浸漬10分鐘，讓其表面均勻涂覆一層殼聚糖溶液，置于60℃烘箱中干燥，2％氫氧化鈉溶液中浸泡20分鐘脫酸，水洗、磷酸鹽緩沖溶液平衡、干燥，制得外壁無孔的半貫通殼聚糖管。
本實施例制得的多孔殼聚糖管長度為150mm，內徑6mm，壁厚為0.55mm，其中外壁無孔部分厚0.06mm，平均孔徑0.052mm，孔隙率為68％。
實施例3先在芯模上均勻涂覆一層殼聚糖溶液，置于60℃烘箱中干燥，重復兩次，即在芯模上附著了一層無孔殼聚糖膜，然后插入盛有殼聚糖溶液的模具中，其他工藝過程和工藝條件如同實施例1，最后制得內壁無孔的半貫通殼聚糖管。
本實施例制得的多孔殼聚糖管長度為150mm，內徑6mm，壁厚為0.58mm，其中內壁無孔部分厚0.09mm，平均孔徑0.052mm，孔隙率為62％。
權利要求
1.一種多孔殼聚糖管的制備方法，其特征在于以殼聚糖、醋酸、氫氧化鈉為原料，先在模具內加入殼聚糖的醋酸溶液，再插芯模，然后進行冷凍干燥成型，脫模即得長度大于150mm的多孔殼聚糖管，其工藝過程為①在醋酸溶液中加入殼聚糖，攪拌溶解，過濾，用抽氣泵減壓消除氣泡，其氣壓小于100Pa；②在不銹鋼管上套接錐形底座，分次加入殼聚糖溶液，并減壓消除氣泡；③待溶液高度低于管口5～20mm時，在套管上套接頂蓋，通過頂蓋中心圓孔向溶液中插入芯模，使芯模位于套管中心并插到模具底部，將盛有殼聚糖溶液的模具置于-5℃～-196℃冷凍8～12小時，待完全冷凍后取出，去除模具的底座和頂蓋，用自來水沖洗套管，使凍結的殼聚糖管表層融化，取下套管，然后將帶有芯模的殼聚糖管置于低溫中繼續(xù)冷凍；④將凍結成型的殼聚糖管置于冷凍干燥機中干燥，除去水分；⑤取出干燥的殼聚糖管，置于氫氧化鈉溶液中浸泡8～15分鐘，除去殘余的乙酸；并用去離子水洗滌至中性，再用pH＝7.4的磷酸鹽緩沖溶液平衡10～30分鐘，用濾紙吸取殼聚糖管表面水分，置于烘箱中干燥，最后取出芯模，得多孔殼聚糖管。
2.根據權利要求1所述多孔殼聚糖管的制備方法，其特征在于該方法還可以制成外壁無孔的殼聚糖管，即可將帶芯模的多孔殼聚糖管放置在殼聚糖溶液中浸漬8～15分鐘，讓其表面均勻涂覆一層殼聚糖溶液，置于烘箱中干燥，然后在氫氧化鈉的溶液中浸泡15～25分鐘，水洗、磷酸鹽緩沖溶液平衡、干燥，制得外壁無孔的半貫通殼聚糖管。
3.根據權利要求1所述多孔殼聚糖管的制備方法，其特征在于該方法還可以制成內壁無孔的殼聚糖管，即可先在芯模上附著一定厚度的無孔殼聚糖膜，然后插入盛有殼聚糖溶液的模具中，低溫凍結，冷凍干燥，脫酸、水洗、平衡，最后干燥脫模，制得內壁無孔的半貫通殼聚糖管。
4.根據權利要求1所述制備多孔殼聚糖管的模具，其特征在于模具是在套管的下端套上錐形底座，上端套上有中心孔的頂蓋，芯模通過頂蓋中心孔插到錐形底座上，其芯模的內芯為不銹鋼棒，外層為聚四氟乙烯管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備多孔殼聚糖管的方法，屬于生物醫(yī)用材料領域。本方法以殼聚糖、醋酸、氫氧化鈉為原料，先在模具內加入殼聚糖的醋酸溶液，再插芯模，然后進行冷凍干燥成型，脫模即得大于150mm以上的殼聚糖管。采用改進了的冷凍干燥工藝，制備出壁厚0.2～1mm，內徑0.5～8mm，平均孔徑0.02～0.1mm，孔隙率20％～90％，長度150mm以上的多孔殼聚糖管。同時還可制備外壁無孔或內壁無孔的半貫通多孔管。本發(fā)明制備的多孔殼聚糖管，具有一定的彈性和強度，可生物降解，其代謝產物對人體無毒副作用，可用于組織修復用材料或組織工程支架材料。
文檔編號A61L31/04GK1404881SQ0214908
公開日2003年3月26日 申請日期2002年11月22日 優(yōu)先權日2002年11月22日
發(fā)明者張秀芳, 曹文靈, 公衍道, 高媛, 李家謀 申請人:清華大學