本發明涉及一種可吸收高分子/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線及其制備方法，屬于生物醫用材料技術運用領域。

背景技術：

隨著科學技術的不斷發展，手術縫合線的種類也在不斷增加，進而滿足各種傷口縫合的需要。根據手術縫合線在人體內的吸收情況可以分為兩大類 ：一類是不可吸收手術縫合線，比如天然材料制成的蠶絲線、棉線、亞麻線等，金屬類的不銹鋼線、銀線等，以及合成的滌綸線、聚四氟乙烯線等。一類是可吸收手術縫合線，例如由天然材料制成的腸線、膠原線等，由高分子材料聚酯類（PLA、PGLA、PDS）、聚碳酸亞丙基酯等制備的手術縫合線。

近幾十年來，生物可吸收手術縫合線由于其良好的生物相容性、可降解性，一直是國內外醫用手術縫合線領域的研究熱點，尤其是化學合成高分子材料制備的手術縫合線得到了廣泛應用。可吸收手術縫合線與不可吸收手術縫合線相比最大優點是：它可以被人體吸收而不需要進行二次手術拆線。合成的可吸收縫合線克服了天然可吸收縫合線的缺點，具有組織反應小、吸收期可以調節、抗張強度大等優點。就目前而言，我國在實際應用中所需要的高分子合成材料醫用手術縫合線大部分是以國外進口為主，國內的高分子合成材料醫用手術縫合線還處于研發階段。

聚乳酸由于其良好的生物相容性、可降解性、無毒性、纖維強度高、柔性好、易打結等優良性能，由聚乳酸制備的手術縫合線在體內的降解速率可以通過控制聚乳酸的分子量以及結構進行調節，以便于滿足不同條件下的應用要求。

聚己內酯也是一種常用的合成高分子材料，具有生物活性、生物相容性、生物降解性、滲透性等優點，力學性能也優于聚乳酸，而且其降解產物不容易引起炎癥反應，可以作為與骨相連的軟組織的手術縫合線的原材料。

殼聚糖的化學名稱是β-(1，4)-2-氨基-2脫氧-D-葡聚糖，是自然界中大量存在的、可生物降解的、生物相容性好的、與纖維素化學結構相似的天然高分子線性多糖，易被溶解在多種酸溶液中，它具有一定的抑菌能力、化學惰性、對組織物異物反應、無毒、無害等優良特性。故而殼聚糖廣泛應用在生物醫學領域。

聚乙醇酸是脂肪族聚酯中最簡單的一種羥基乙酸均聚物，是一種結晶型的聚合物，其化學結構比較特殊，具有降解可吸收、生物相容性好、機械性能優良、綜合性能更好等特性；可與其它高分子材料復合用來紡絲、擠壓以及拉伸成型等。聚乙醇酸經使用會逐漸降解，最終降解產物為對人體無害的水和二氧化碳。

聚乙丙交酯（PLGA）是由單體乳酸和羥基乙酸無規則聚合而成的一種線性材料，因此也被稱為聚乳酸-羥基乙酸共聚物或聚乳酸-乙醇酸共聚物，是一種可降解的功能高分子有機化合物，其降解產物為乳酸和羥基乙酸，在體內主要通過自催化和巨噬細胞的吞噬來加速降解，因此它在醫藥及生物材料的應用中不會出現毒性；同時，PLGA具有良好的生物相容性、韌性、拉伸強度以及良好的成膜成囊的性能。在手術縫合線、防粘連膜、組織工程支架等方面得到廣泛應用。

羥基磷灰石是目前應用最廣泛的一種生物活性材料，其化學式為Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂，與人體的骨骼和牙齒無機成分的化學組成和結構類似，是磷酸鈣家族中的一種。同時，羥基磷灰石具有良好的生物活性、生物相容性、可降解性、無毒性、骨傳導性等優良特性，羥基磷灰石的生物活性主要體現在其材料植入人體內后，在體液的作用下發生降解，產生游離的Ca²⁺、PO₄^3-，為身體帶入一定量的活性成分，而且能誘導細胞生長和分裂。與羥基磷灰石粉體相比，羥基磷灰石晶須不僅具有以上特性，還具有增韌的作用，因此羥基磷灰石晶須備受世界各地科學家的關注。羥基磷灰石晶須對生物材料的增韌作用主要表現在以下兩方面：一是通過晶須的橋接、裂紋偏轉和拔出效應來吸收能量，消除裂紋尖端集中的應力；二是通過負荷傳遞使應力作用于晶須，從而降低周圍的基體材料所受的應力，來增強材料的韌性。

技術實現要素：

本發明提供一種可吸收高分子/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線，由可吸收高分子材料和羥基磷灰石晶須組成，可吸收高分子材料為聚乳酸、聚己內酯、殼聚糖、聚乙醇酸、聚乙丙交酯中的一種或幾種任意比例混合。

本發明的另一目的在于提供所述可吸收高分子/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線的制備方法，具體步驟如下：

（1）按照質量體積比g/mL為1-3︰20的比例，將可吸收高分子材料加入到有機溶劑中，常溫環境下用磁力攪拌器攪拌2-3個小時至完全混合均勻，攪拌速度為250轉/分鐘-400轉/分鐘，得到溶液A；

（2）按照羥基磷灰石晶須與可吸收高分子材料的質量比為1︰10-3︰10的比例，將羥基磷灰石晶須加入到步驟（1）的溶液A中，常溫環境下用磁力攪拌器攪拌2-3個小時，完全混合均勻，攪拌速度為250轉/分鐘-400轉/分鐘，制成紡絲原液，脫泡；

（3）將步驟（2）制得的紡絲原液經4-10mm噴絲板紡絲，再將得到的噴絲纖維水浴拉伸、熱定型制成不同規格的可吸收高分子/羥基磷灰石晶須復合纖維；

（4）將步驟（3）制得的可吸收高分子/羥基磷灰石晶須復合纖維水洗至中性，然后涂淋著色，低溫干燥；

（5）將步驟（4）所得物浸入在75%的醫用酒精中0.5-1個小時，對其進行滅菌殺毒，真空干燥包裝，即得到醫用手術縫合線。

步驟（1）所述有機溶劑為氯仿或丙酮與氯仿按照體積比為1︰10-3︰10混合的混合物。

步驟（3）所述紡絲方法聚乳酸、聚己內酯、聚乙醇酸、聚乙丙交酯采用熔融紡絲方法進行紡絲，殼聚糖采用濕法紡絲的方法進行紡絲，熔融紡絲和濕法紡絲均有現有技術。

本發明的有益效果：

（1）本發明制得的手術縫合線采用生物降解性好的高分子和有增韌作用的羥基磷灰石晶須制成的，具有較高的生物活性、生物相容性以及生物可降解性。

（2）本發明手術縫合線具有優異的強度和韌性，在手術操作過程中易于縫合與打結。

（3）本發明手術縫合線植入體內后，在降解吸收過程中可以帶入身體活性成分。

附圖說明

圖1是本發明實施例2聚乳酸/羥基磷灰石晶須制備復合的醫用縫合線的XRD圖；

圖2是本發明實施例2聚乳酸/羥基磷灰石晶須制備復合的醫用縫合線的FTIR圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的保護范圍并不限于所述內容。

實施例1

本實施所述聚乳酸/羥基磷灰石晶須復合的醫用縫合線制備所用的化學物質材料為：氯仿、聚乳酸、羥基磷灰石晶須、75%的醫用酒精，其準備用量如下：

聚乳酸：HO[OCCH(CH₃)O]₈₂₅H 1g

氯仿（三氯甲烷）：CHCl₃ 20mL

羥基磷灰石晶須：Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 0.1g

75%的醫用酒精 200mL

本實施所述的聚乳酸/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）將1g聚乳酸加入到20ml氯仿溶液，常溫環境下用磁力攪拌器以250轉/分鐘的速度攪拌2個小時至完全混合均勻，得到溶液A；

（2）將0.1g羥基磷灰石晶須加入到步驟（1）所得的溶液A中，常溫環境下用磁力攪拌器以250轉/分鐘的速度攪拌2個小時至完全混合均勻，制成紡絲原液，脫泡；

（3）將步驟（2）制得的紡絲原液經4mm熔紡噴絲板噴絲，再將得到的噴絲纖維水浴拉伸、熱定型制成不同規格的PLA/HAw復合纖維；

（4）將步驟（3）制得的PLA/HAw復合纖維水洗至中性，然后涂淋著色，30℃低溫干燥；

（5）將步驟（4）所得物浸入在75%的醫用酒精中0.5個小時，對其進行滅菌殺毒，真空干燥包裝，即得到醫用手術縫合線。

本實施例制備的手術縫合線直徑為0.20mm，抗張強度為46.56N。

實施例2

本實施所述聚乳酸/羥基磷灰石晶須復合的醫用縫合線制備所用的化學物質材料為：氯仿、丙酮、聚乳酸、羥基磷灰石晶須、75%的醫用酒精，其準備用量如下：

聚乳酸：HO[OCCH(CH₃)O]₈₂₅H 2g

氯仿（三氯甲烷）：CHCl₃ 16.7mL

羥基磷灰石晶須：Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 0.4g

75%的醫用酒精 200mL

丙酮：CH₃COOH₃ 3.3mL

本實施所述的聚乳酸/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）將2g聚乳酸加入到以體積比為2:10混合的丙酮/氯仿溶液，其中丙酮為3.3mL，氯仿為16.7mL，常溫環境下用磁力攪拌器以250轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，得到溶液A；

（2）將0.4g羥基磷灰石晶須加入到步驟（1）所得的溶液A中，常溫環境下用磁力攪拌器以400轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，制成紡絲原液，脫泡；

（3）將步驟（2）制得的紡絲原液經6mm熔紡噴絲板噴絲，再將得到的噴絲纖維水浴拉伸、熱定型制成不同規格的PLA/HAw復合纖維；

（4）將步驟（3）制得的PLA/HAw復合纖維水洗至中性，然后涂淋著色，35℃低溫干燥；

（5）將步驟（4）所得物浸入在75%的醫用酒精中45分鐘，對其進行滅菌殺毒，真空干燥包裝，即得到醫用手術縫合線。

本實施例制備的手術縫合線直徑為0.21mm，抗張強度為47.42N。

本實施例為采用聚乳酸/羥基磷灰石晶須制備復合醫用縫合線的XRD分析如圖1所示，從圖中可以看出未加入HAw的PLA支架在10~25°有一個比較寬的彌散峰，說明聚乳酸結晶度很低，而加入HAw的PLA支架中，在16.89°和18.94°附近出現兩個明顯的衍射峰，說明羥基磷灰石晶須改變了聚乳酸的結晶性，使得聚乳酸/羥基磷灰石晶須支架的結晶性有了很大的提高，另外，在加入HAw的PLA支架中可以明顯看到HA峰的存在，例如：各衍射峰（2θ=25.9°,2θ=31.7°,2θ=45.6°）的位置與標準卡片（JCPDS）相符，說明所制備的HAw/PLA復合多孔支架中有HA的存在；本實施例為采用聚乳酸/羥基磷灰石晶須制備復合醫用縫合線的FTIR分析如圖2所示，由圖2可看出該復合醫用縫合線紅外特征峰與PLA和HAw完全吻合，說明該多孔支架中含有該成分。

實施例3

本實施所述殼聚糖/羥基磷灰石晶須復合的醫用縫合線制備所用的化學物質材料為：氯仿、丙酮、殼聚糖、羥基磷灰石晶須、75%的醫用酒精，其準備用量如下：

殼聚糖 2g

氯仿（三氯甲烷）：CHCl₃ 18.2mL

羥基磷灰石晶須：Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 0.4g

75%的醫用酒精 200mL

丙酮：CH₃COOH₃ 1.8mL

本實施所述的殼聚糖/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）將2g殼聚糖加入到以體積比為1:10混合的丙酮/氯仿溶液，其中丙酮為1.8mL，氯仿為18.2mL，常溫環境下用磁力攪拌器以400轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，得到溶液A；

（2）將0.4g羥基磷灰石晶須加入到步驟（1）所得的溶液A，常溫環境下用磁力攪拌器以250轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，制成紡絲原液，脫泡；

（3）將步驟（2）制得的紡絲原液經濕紡機噴絲、凝固，噴絲板5mm，再將得到的噴絲纖維水浴拉伸、熱定型制成不同規格的殼聚糖/羥基磷灰石晶須復合纖維；

（4）將步驟（3）制得的殼聚糖/羥基磷灰石晶須復合纖維水洗至中性，然后涂淋著色，35℃低溫干燥；

（5）將步驟（4）所得物浸入在75%的醫用酒精中45分鐘，對其進行滅菌殺毒，真空干燥包裝，即得到醫用手術縫合線。

本實施例制備的手術縫合線直徑為 0.21mm， 抗張強度為 47.15N。

實施例4

本實施所述聚己內酯/羥基磷灰石晶須復合的醫用縫合線制備所用的化學物質材料為：氯仿、丙酮、聚己內酯、羥基磷灰石晶須、75%的醫用酒精，其準備用量如下：

聚己內酯：(C₆H₁₀O₂)_n 3g

氯仿（三氯甲烷）：CHCl₃ 16.7mL

羥基磷灰石晶須：Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 0.6g

75%的醫用酒精 200mL

丙酮：CH₃COOH₃ 3.3mL

本實施所述的聚己內酯/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）將3g聚己內酯加入到以體積比為2:10混合的丙酮/氯仿溶液，其中丙酮為3.3mL，氯仿為16.7mL，常溫環境下用磁力攪拌器以250轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，得到溶液A；

（2）將0.6g羥基磷灰石晶須加入到步驟（1）制得的溶液A，常溫環境下用磁力攪拌器以250轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，制成紡絲原液，脫泡；

（3）將步驟（2）制得的紡絲原液經8mm熔紡噴絲板噴絲，再將得到的噴絲纖維水浴拉伸、熱定型制成不同規格的聚己內酯/羥基磷灰石晶須復合纖維；

（4）將步驟（3）制得的聚己內酯/羥基磷灰石晶須復合纖維水洗至中性，然后涂淋著色，35℃低溫干燥；

（5）將步驟（4）所得物浸入在75%的醫用酒精中1個小時，對其進行滅菌殺毒，真空干燥包裝，即得到醫用手術縫合線。

本實施例制備的手術縫合線直徑為 0.22mm， 抗張強度為46.89N。

實施例5

本實施所述聚己內酯/聚乙醇酸/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線制備所用的化學物質材料為：氯仿、丙酮、聚己內酯、聚乙醇酸、羥基磷灰石晶須、75%的醫用酒精，其準備用量如下：

聚己內酯：(C₆H₁₀O₂)_n 1g

聚乙醇酸： 2g

氯仿（三氯甲烷）：CHCl₃ 16.7mL

羥基磷灰石晶須：Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 0.6g

75%的醫用酒精 200mL

丙酮：CH₃COOH₃ 3.3mL

本實施所述的聚己內酯/聚乙醇酸/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）將1g的聚己內酯和2g的聚乙醇酸加入到以體積比為2:10混合的丙酮/氯仿溶液中，其中丙酮為3.3mL，氯仿為16.7mL，常溫環境下用磁力攪拌器以400轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，得到溶液A；

（2）將0.6g羥基磷灰石晶須加入到步驟（1）制得的溶液A，常溫環境下用磁力攪拌器以300轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，制成紡絲原液，脫泡；

（3）將步驟（2）制得的紡絲原液經8mm熔紡噴絲板噴絲，再將得到的噴絲纖維水浴拉伸、熱定型制成不同規格的聚己內酯/聚乙醇酸/羥基磷灰石晶須復合纖維；

（4）將步驟（3）制得的聚己內酯/聚乙醇酸/羥基磷灰石晶須復合纖維水洗至中性，然后涂淋著色，35℃低溫干燥；

（5）將步驟（4）所得物浸入在75%的醫用酒精中1個小時，對其進行滅菌殺毒，真空干燥包裝，即得到醫用手術縫合線。

本實施例制備的手術縫合線直徑為 0.22mm， 抗張強度為46.89N。

實施例6

本實施所述聚乙醇酸/羥基磷灰石晶須復合的醫用縫合線制備所用的化學物質材料為：氯仿、丙酮、聚乙醇酸、羥基磷灰石晶須、75%的醫用酒精，其準備用量如下：

聚乙醇酸 2g

氯仿（三氯甲烷）：CHCl₃ 16.7mL

羥基磷灰石晶須：Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 0.4g

75%的醫用酒精 200mL

丙酮：CH₃COOH₃ 3.3mL

本實施所述的聚乙醇酸/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）將2g聚乙醇酸加入到以體積比為2:10混合的丙酮/氯仿溶液，其中丙酮為3.3mL，氯仿為16.7mL，常溫環境下用磁力攪拌器以300轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，得到溶液A；

（2）將0.4g羥基磷灰石晶須加入到步驟（1）制得的溶液A，常溫環境下用磁力攪拌器以400轉/分鐘的速度攪拌2.5個小時至完全混合均勻，制成紡絲原液，脫泡；

（3）將步驟（2）制得的紡絲原液經6mm熔紡噴絲板噴絲，再將得到的噴絲纖維水浴拉伸、熱定型制成不同規格的聚乙醇酸/羥基磷灰石晶須復合纖維；

（4）將步驟（3）制得的聚乙醇酸/羥基磷灰石晶須復合纖維水洗至中性，然后涂淋著色，35℃低溫干燥；

（5）將步驟（4）所得物浸入在75%的醫用酒精中45分鐘，對其進行滅菌殺毒，真空干燥包裝，即得到醫用手術縫合線。

本實施例制備的手術縫合線直徑為0.22mm， 抗張強度為47.06N。

實施例7

本實施所述聚乙丙交酯/羥基磷灰石晶須復合的醫用縫合線制備所用的化學物質材料為：氯仿、丙酮、聚乙丙交酯、羥基磷灰石晶須、75%的醫用酒精，其準備用量如下：

聚乙丙交酯 3g

氯仿（三氯甲烷）：CHCl₃ 15.4mL

羥基磷灰石晶須：Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ 0.9g

75%的醫用酒精 200mL

丙酮：CH₃COOH₃ 4.6mL

本實施所述的聚乙丙交酯/羥基磷灰石晶須復合的手術縫合線的制備方法，具體包括以下步驟：

（1）將3g聚乙丙交酯加入到以體積比為3:10混合的丙酮/氯仿溶液，其中丙酮為4.6mL，氯仿為15.4mL，常溫環境下用磁力攪拌器以350轉/分鐘的速度攪拌3個小時至完全混合均勻，得到溶液A；

（2）將0.9g羥基磷灰石晶須加入到步驟（1）制得的溶液A，常溫環境下用磁力攪拌器以350轉/分鐘的速度攪拌3個小時至完全混合均勻，制成紡絲原液，脫泡；

（3）將步驟（2）制得的紡絲原液經10mm熔紡噴絲板噴絲，再將得到的噴絲纖維水浴拉伸、熱定型制成不同規格的聚乙丙交酯/羥基磷灰石晶須復合纖維；

（4）將步驟（3）制得的聚乙丙交酯/羥基磷灰石晶須復合纖維水洗至中性，然后涂淋著色，40℃低溫干燥；

（5）將步驟（4）所得物浸入在75%的醫用酒精中1個小時，對其進行滅菌殺毒，真空干燥包裝，即得到醫用手術縫合線。

本實施例制備的手術縫合線直徑為0.23mm， 抗張強度為47.06N。