一种胆道支架及其制备方法
阅读说明：本技术 一种胆道支架及其制备方法 (Biliary tract stent and preparation method thereof ) 是由 肖瑶 姚磊 赵杰 谭玉勇 于 2021-09-06 设计创作，主要内容包括：一种胆道支架及其制备方法,为了提高胆道支架的抗菌性能,降低胆道支架阻塞的风险,本发明在传统的胆道支架表面制备了聚乳酸/三氯生涂覆层,通过抗菌剂三氯生可以赋予胆道支架优异的抗菌能力,避免细菌与蛋白类物质附着于支架表面。深入研究后发现,抗菌剂添加量过多会导致胆道支架的生物相容性下降,进一步的,本发明在聚乳酸/三氯生涂覆层中添加了少量的石墨烯,如此,可以将胆道支架材料的溶血率降低到令人满意的水平。值得一提的是,石墨烯的添加量并非越高越好,过多的石墨烯会导致胆道支架的生物相容性进一步恶化。(In order to improve the antibacterial performance of the biliary tract stent and reduce the risk of biliary tract stent blockage, the invention prepares a polylactic acid/triclosan coating layer on the surface of the traditional biliary tract stent, and the antibacterial agent triclosan can endow the biliary tract stent with excellent antibacterial ability to prevent bacteria and protein substances from being attached to the surface of the stent. After intensive research, the inventor finds that the biocompatibility of the biliary tract stent is reduced due to the excessive addition of the antibacterial agent, and further, the invention adds a small amount of graphene in the polylactic acid/triclosan coating layer, so that the hemolysis rate of the biliary tract stent material can be reduced to a satisfactory level. It is worth mentioning that the higher the addition amount of graphene is, the better the addition amount is, and the excessive graphene may further deteriorate the biocompatibility of the biliary tract stent.)
技术领域
本发明涉及胆道支架领域，具体涉及一种胆道支架及其制备方法。
背景技术
胆道梗阻，尤其是胆总管的梗阻，为胆道常见的异常，导致胆道梗阻的原因大致包括结石、炎症、肿瘤和疤痕等。胆道梗阻的主要临床表现是右上腹疼痛，波动性或进行性的梗阻性黄疸，继发胆道感染时常有寒战及发热。胆道梗阻若不及时解除，多导致胆道感染，常并发败血症、胆源性肝脓肿、感染性休克及多脏器功能障碍，则病情迅速恶化，病死率很高。
临床实践中，胆道支架置入术是解决胆道梗阻的常见介入治疗方法。但是，胆道支架阻塞是一种普遍存在的临床问题，其原因主要是黏性蛋白质和细菌形成的细菌生物膜沉积在支架表面，细菌及产物与棕榈酸钙、胆红素钙聚集形成胆泥。所以，制备具有抗菌性能的胆道支架以缓解其阻塞是一种行之有效的方法。有鉴于此，如何制备抗菌性能优异的胆道支架是医学领域长期面临的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种胆道支架的制备方法，该方法可以在提高胆道支架的抗菌性能，同时还具备良好的生物相容性。
一种胆道支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.基材预处理：将胆道支架材料先后抛光、打磨、除油、清洗并烘干备用，其中除油选用碳酸氢钠溶液，清洗选用去离子水并配以超声波辅助，烘干在氮气条件下进行；
B.涂覆层溶液的制备：称取聚乳酸并加入乙酸乙酯溶液中，适当搅拌使之充分溶解，称取三氯生并添加到聚乳酸溶液中，搅拌均匀后得到涂覆层溶液；
C.涂覆层制备：将经过预处理的胆道支架材料浸入涂覆层溶液中15-20min，取出后晾干，再次浸入，重复5-8次后取出，在真空中干燥处理40-60h，得到包含涂覆层的胆道支架材料。
进一步地，所述支架材料的尺寸为1*1*1cm。
进一步地，所述碳酸氢钠溶液的浓度为20％。
进一步地，所述三氯生的质量为聚乳酸质量的5-15％。
进一步地，所述三氯生的质量为聚乳酸质量的20-30％。
进一步地，所述涂覆层溶液还包含石墨烯分散液。
进一步地，所述石墨烯占聚乳酸质量的1-5％。
进一步地，所述石墨烯占聚乳酸质量的3％。
进一步地，本发明还提供了一种胆道支架，所述胆道支架由上述方法制备而得。
为了提高胆道支架的抗菌性能，降低胆道支架阻塞的风险，本发明在传统的胆道支架表面制备了聚乳酸/三氯生涂覆层，通过抗菌剂三氯生可以赋予胆道支架优异的抗菌能力，避免细菌与蛋白类物质附着于支架表面。深入研究后发现，抗菌剂添加量过多会导致胆道支架的生物相容性下降，进一步的，本发明在聚乳酸/三氯生涂覆层中添加了少量的石墨烯，如此，可以将胆道支架材料的溶血率降低到令人满意的水平。值得一提的是，石墨烯的添加量并非越高越好，过多的石墨烯会导致胆道支架的生物相容性进一步恶化。
具体实施方式
下面通过具体实施例来验证本发明的技术效果，但是本发明的实施方式不局限于此。
实施例1
A.基材预处理：将胆道支架材料切割为1*1*1cm的尺寸，先后抛光、打磨、除油、清洗并烘干备用，其中除油选用浓度为20％的碳酸氢钠溶液，清洗选用去离子水并配以超声波辅助，烘干在氮气条件下进行；
B.涂覆层溶液的制备：称取20g聚乳酸并加入乙酸乙酯溶液中，适当搅拌使之充分溶解，按照聚乳酸质量的5％称取三氯生并添加到聚乳酸溶液中，搅拌均匀后得到涂覆层溶液；
C.涂覆层制备：将经过预处理的胆道支架材料浸入涂覆层溶液中15min，取出后晾干，再次浸入，重复5次后取出，在真空中干燥处理60h，得到包含涂覆层的胆道支架材料。
实施例2
A.基材预处理：将胆道支架材料切割为1*1*1cm的尺寸，先后抛光、打磨、除油、清洗并烘干备用，其中除油选用浓度为20％的碳酸氢钠溶液，清洗选用去离子水并配以超声波辅助，烘干在氮气条件下进行；
B.涂覆层溶液的制备：称取20g聚乳酸并加入乙酸乙酯溶液中，适当搅拌使之充分溶解，按照聚乳酸质量的8％称取三氯生并添加到聚乳酸溶液中，搅拌均匀后得到涂覆层溶液；
C.涂覆层制备：将经过预处理的胆道支架材料浸入涂覆层溶液中15min，取出后晾干，再次浸入，重复5次后取出，在真空中干燥处理60h，得到包含涂覆层的胆道支架材料。
实施例3
A.基材预处理：将胆道支架材料切割为1*1*1cm的尺寸，先后抛光、打磨、除油、清洗并烘干备用，其中除油选用浓度为20％的碳酸氢钠溶液，清洗选用去离子水并配以超声波辅助，烘干在氮气条件下进行；
B.涂覆层溶液的制备：称取20g聚乳酸并加入乙酸乙酯溶液中，适当搅拌使之充分溶解，按照聚乳酸质量的12％称取三氯生并添加到聚乳酸溶液中，搅拌均匀后得到涂覆层溶液；
C.涂覆层制备：将经过预处理的胆道支架材料浸入涂覆层溶液中15min，取出后晾干，再次浸入，重复5次后取出，在真空中干燥处理60h，得到包含涂覆层的胆道支架材料。
实施例4
A.基材预处理：将胆道支架材料切割为1*1*1cm的尺寸，先后抛光、打磨、除油、清洗并烘干备用，其中除油选用浓度为20％的碳酸氢钠溶液，清洗选用去离子水并配以超声波辅助，烘干在氮气条件下进行；
B.涂覆层溶液的制备：称取20g聚乳酸并加入乙酸乙酯溶液中，适当搅拌使之充分溶解，按照聚乳酸质量的15％称取三氯生并添加到聚乳酸溶液中，搅拌均匀后得到涂覆层溶液；
C.涂覆层制备：将经过预处理的胆道支架材料浸入涂覆层溶液中15min，取出后晾干，再次浸入，重复5次后取出，在真空中干燥处理60h，得到包含涂覆层的胆道支架材料。
实施例5
A.基材预处理：将胆道支架材料切割为1*1*1cm的尺寸，先后抛光、打磨、除油、清洗并烘干备用，其中除油选用浓度为20％的碳酸氢钠溶液，清洗选用去离子水并配以超声波辅助，烘干在氮气条件下进行；
B.涂覆层溶液的制备：称取20g聚乳酸并加入乙酸乙酯溶液中，适当搅拌使之充分溶解，按照聚乳酸质量的20％称取三氯生并添加到聚乳酸溶液中，搅拌均匀后得到涂覆层溶液；
C.涂覆层制备：将经过预处理的胆道支架材料浸入涂覆层溶液中15min，取出后晾干，再次浸入，重复5次后取出，在真空中干燥处理60h，得到包含涂覆层的胆道支架材料。
实施例6
A.基材预处理：将胆道支架材料切割为1*1*1cm的尺寸，先后抛光、打磨、除油、清洗并烘干备用，其中除油选用浓度为20％的碳酸氢钠溶液，清洗选用去离子水并配以超声波辅助，烘干在氮气条件下进行；
B.涂覆层溶液的制备：称取20g聚乳酸并加入乙酸乙酯溶液中，适当搅拌使之充分溶解，按照聚乳酸质量的30％称取三氯生并添加到聚乳酸溶液中，搅拌均匀后得到涂覆层溶液；
C.涂覆层制备：将经过预处理的胆道支架材料浸入涂覆层溶液中15min，取出后晾干，再次浸入，重复5次后取出，在真空中干燥处理60h，得到包含涂覆层的胆道支架材料。
接下来，我们对实施例1-6中试验样品的抗菌性能及生物相容性进行评价。
其中，抗菌性能的测试方法为：选择菌液浓度为4×108cfu/ml的金黄色葡萄球菌作为试验用菌液，分别取0.2ml试验用菌液滴加在样品表面，在37℃、相对湿度RH>90％的条件下，培养48h，然后取出样品进行活菌计数，并通过计数得到抗菌率。每个样品做5个平行试验，以不包含三氯生的涂覆层胆道支架为对照组。其中，抗菌率计算公式为：
R(％)＝(A-B)/A×100
式中：R表示抗菌率；
A表示对照组平均回收菌数；
B表示实施例样品平均回收菌数。
另外，通过溶血实验评价试验样品的生物相容性，具体方法为：将样品与血液直接接触，测定红细胞膜破裂后释放的血红蛋白量，以检测各样品体外溶血程度。血红蛋白的吸收波长为545nm，可用分光光度计检测其浓度。具体操作步骤如下：
(1)从健康家兔心脏采血100mL，加入2％草酸钾5mL，制成新鲜抗凝血。取抗凝血40mL，加入0.9％氯化钠注射液50mL进行稀释。
(2)取3支硅化试管，一支试管装入试验样品和氯化钠注射液10mL，一支试管空白作为阴性对照组加入氯化钠生理盐水10mL，另外一支试管空白作为阳性对照组分别加入10mL蒸馏水。
(3)所有试管在37℃水浴中恒温30min，分别加入5mL抗凝兔血，并在37℃条件下保温60min。
(4)取试管上层清液，在545nm波长处测定吸光度。每一样品进行三次平行试验并取平均值。
溶血率的计算公式如下：
溶血率(％)＝(试样平均吸光度-阴性组吸光度)/(阳性组吸光度-阴性组吸光度)×100
具体地，实验结果如表1所示。
表1实施例1-6的抗菌率及溶血率
样品编号
抗菌率/％
溶血率/％
实施例1
65.7
2.1
实施例2
76.3
3.6
实施例3
79.6
3.7
实施例4
81.2
4.6
实施例5
85.4
8.3
实施例6
87.1
11.7
从表1可以看到，随着涂覆层溶液中三氯生含量的提高，涂覆层中抗菌剂的含量提高，进而使得胆道支架涂覆层的抗菌性能提高，然而，在抗菌性能提高的同时，导致涂覆层材料的生物相容性降低，在涂覆层溶液中三氯生含量为聚乳酸的30％时，溶血率高达11.7％，而通常，溶血率低于5％会被认为是满意的实验结果。
为了在保证抗菌率的情况下，提高胆道支架的生物相容性，我们进一步进行了多种尝试，最终发现在涂覆层溶液中添加石墨烯乙醇分散液可以提高胆道支架的生物相容性，具体实验结果如表2所示，其中基础样品是指在相应实施例的基础上，向涂覆层溶液中添加了石墨烯乙醇分散液，石墨烯含量是指石墨烯与聚乳酸的质量比。
表2添加石墨烯后的抗菌率及溶血率
基础样品
石墨烯含量/％
抗菌率/％
溶血率/％
实施例5
1
85.6
3.3
实施例5
3
85.7
0.9
实施例5
5
85.9
1.6
实施例5
15
89.2
10.6
实施例6
1
87.1
4.3
实施例6
3
87.3
1.2
实施例6
5
87.4
3.7
实施例6
15
90.0
16.7
从表2可以看到，在涂覆层溶液中添加少量的石墨烯乙醇分散液后，可以大幅降低涂覆层的溶血率，考虑到实验误差，可以认为少量的石墨烯对涂覆层的抗菌性能几乎没有影响。但是，石墨烯的添加量对涂层性能的影响呈现出了不规律的趋势，当石墨烯添加量高达15％时，得到的结果却是抗菌率提高，生物相容性进一步恶化。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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