一種生物可降解型醫用超聲耦合劑的製備方法與流程
2024-02-29 04:17:15
本發明公開了一種生物可降解型醫用超聲耦合劑的製備方法，屬於醫用產品製備技術領域。
背景技術：
當超聲波入射到兩種不同媒質的分界面時，二者阻抗相差越大，反射係數越大，穿過界面進入另一媒質的聲能就越少。對於醫用超聲，如果讓探頭與皮膚「幹接觸」，由於二者之間空氣層的強烈反射作用，探頭所發射的超聲波根本無法進入人體。為此，必須在探頭表面和皮膚之間充填某種物質，以驅除空氣，形成使超聲波順暢和不失真傳播的通道，這種物質就稱為醫用超聲耦合劑。
醫用超聲耦合劑是一種由新一代水性高分子凝膠組成的醫用產品。使用超聲耦合劑的目的首先是充填探頭與皮膚接觸面之間的微小空隙，排除這些空隙間的微量空氣對超聲穿透的影響；其次是通過耦合劑的過渡作用，減小探頭與皮膚之間的聲阻抗差，從而減少超聲能量在此界面的反射損失。另外，還起潤滑作用，降低探頭面與皮膚之間的摩擦，使探頭能靈活地滑動探查。
根據相關規範，接觸皮膚的診療器具都必須進行有效消毒，超聲探頭自然歸為其中，存在極高的感染風險。然而，現有的醫用超聲耦合劑廣泛使用的都是普通超聲耦合劑，不具備滅菌功能，易產生交叉感染，雖有少數消毒型醫用超聲耦合劑（如：有機小分子型超聲耦合劑、中藥型超聲耦合劑和高分子型超聲耦合劑），但它們的消毒劑配方難以在1分鐘左右殺滅病原微生物，長期使用細菌易對抗菌劑產生抗藥性，導致超聲耦合劑失去殺菌作用，且現有的超聲耦合劑不具有生物相容性和可生物降解性，一方面在使用中易出現過皮膚刺激或過敏反應，另一方面一旦在使用過程中通過滲透或由於操作不當進入體內，會在體內停留較長時間而不被代謝出去，會對人體產生一定的毒副作用。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題：針對現有的醫用超聲耦合劑滅菌效率低，長期使用會使細菌產生抗藥性，且不具有生物相容性和可生物降解性，會對皮膚造成刺激和過敏反應的缺陷，提供一種提取香樟油並與海帶中提取的海帶膠複合製備抗菌可降解醫用超聲耦合劑的方法，本發明首先將香樟果製成漿液後與乙醇溶液混合提取，得乙醇提取液，隨後將海帶研磨後與乙醇溶液混合振蕩後與鹽酸靜置陳化處理並離心分離，收集上層清液經調節pH後用超濾膜過濾，再滴入氯化鈣溶液反應，隨後抽濾並收集提取濾液與香樟果乙醇提取液混合改性後與去離子水、甘油等混合，即可得一種生物可降解型醫用超聲耦合劑，本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑有效解決了現有耦合劑不具備生物相容性和可生物降解性的問題，使用後不會對皮膚產生刺激性和產生毒副作用，同時提高了耦合劑的殺菌效率，具有殺菌廣譜性，具有廣闊的應用空間。
為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：
（1）收集新鮮香樟果，將其洗淨並自然晾乾，隨後將其置於勻漿機中處理10～15min，收集得香樟果漿液，按質量比1:8，將香樟果漿液與質量分數90%乙醇溶液攪拌混合，在室溫下靜置提取6～8h後，過濾並收集濾液，製備得香樟果乙醇提取液，備用；
（2）選取新鮮海帶，將其用清水洗淨並自然晾乾，將乾燥海帶研磨並過50目篩，收集乾燥海帶顆粒，按質量比1:5，將乾燥海帶顆粒與質量分數95%乙醇溶液攪拌混合，在200～300W下超聲振蕩處理10～15min，製備得海帶顆粒分散液，隨後按體積比1:5，將0.5mol/L鹽酸添加至海帶顆粒分散液中，靜置陳化6～8h；
（3）待陳化完成後，在2500～3000r/min下離心分離10～15min，收集上層清液並用質量分數10%氫氧化鈉溶液調節pH至7.0，製備得中和提取液，將中和提取液用截留分子量為3000的超濾膜過濾，收集截留液並滴加1mol/L氯化鈣溶液至無沉澱析出，隨後抽濾並收集提取濾液；
（4）按質量比1:3，將上述提取濾液與步驟（1）製備的香樟果乙醇提取液攪拌混合，在200～300W下超聲分散處理10～15min，隨後在室溫下靜置陳化6～8h，製備得改性混合液，將改性混合液置於45～50℃下旋轉蒸發至幹，收集乾燥結晶並碾磨，製備得改性海帶膠粉末；
（5）按質量份數計，分別稱量35～40份上述製備的改性海帶膠粉末、60～70份去離子水、3～5份氯化鈉、65～70份甘油和10～15份無水乙醇置於燒杯中，攪拌混合併置於室溫下靜置6～8h，即可製備得一種生物可降解型醫用超聲耦合劑。
本發明的應用方法是：在超聲診斷和治療操作中，取15～20g本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑，將其塗敷於診斷部位的皮膚表面（避免在有創口的皮膚上使用），塗敷方式為橫豎往返均勻各塗擦5次，待塗敷完成進行超聲診斷，最後在診斷完成後用紙巾將剩餘耦合劑擦除乾淨即可。經檢測，本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑聲阻抗為1.54×106～1.70×106Pa·s/m，聲速為1640～1920m/s，聲衰減係數斜率為0.019～0.023dB/(cm·MHz)，粘度為28～32Pa·s，對載體上大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌等常見病菌在50～80s內的殺滅率均在99.9%以上，且本發明耦合劑具有較好的生物相容性和可生物降解性，對皮膚刺激指數為0，無任何皮膚致敏性。
本發明的有益效果是：
（1）本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑具有較好的生物相容相和可生物降解性，同時易於塗布，滑動性好，具有很好的耦合作用，透聲效果顯著，超聲成像清晰，使用後不會對超聲探頭造成損傷，對皮膚亦無任何刺激性；
（2）本發明既保持了醫用超聲耦合劑的聲學特性，徹底解決了短時間內不能實現有效消毒的問題，又能同時殺滅多種病原性微生物，達到對超聲探頭和皮膚的雙重消毒殺菌作用。
具體實施方式
首先收集新鮮香樟果，將其洗淨並自然晾乾，隨後將其置於勻漿機中處理10～15min，收集得香樟果漿液，按質量比1:8，將香樟果漿液與質量分數90%乙醇溶液攪拌混合，在室溫下靜置提取6～8h後，過濾並收集濾液，製備得香樟果乙醇提取液，備用；隨後選取新鮮海帶，將其用清水洗淨並自然晾乾，將乾燥海帶研磨並過50目篩，收集乾燥海帶顆粒，按質量比1:5，將乾燥海帶顆粒與質量分數95%乙醇溶液攪拌混合，在200～300W下超聲振蕩處理10～15min，製備得海帶顆粒分散液，隨後按體積比1:5，將0.5mol/L鹽酸添加至海帶顆粒分散液中，靜置陳化6～8h；待陳化完成後，在2500～3000r/min下離心分離10～15min，收集上層清液並用質量分數10%氫氧化鈉溶液調節pH至7.0，製備得中和提取液，將中和提取液用截留分子量為3000的超濾膜過濾，收集截留液並滴加1mol/L氯化鈣溶液至無沉澱析出，隨後抽濾並收集提取濾液；隨後按質量比1:3，將上述提取濾液與上述步驟製備的香樟果乙醇提取液攪拌混合，在200～300W下超聲分散處理10～15min，隨後在室溫下靜置陳化6～8h，製備得改性混合液，將改性混合液置於45～50℃下旋轉蒸發至幹，收集乾燥結晶並碾磨，製備得改性海帶膠粉末；最後按質量份數計，分別稱量35～40份上述製備的改性海帶膠粉末、60～70份去離子水、3～5份氯化鈉、65～70份甘油和10～15份無水乙醇置於燒杯中，攪拌混合併置於室溫下靜置6～8h，即可製備得一種生物可降解型醫用超聲耦合劑。
實例1
首先收集新鮮香樟果，將其洗淨並自然晾乾，隨後將其置於勻漿機中處理10min，收集得香樟果漿液，按質量比1:8，將香樟果漿液與質量分數90%乙醇溶液攪拌混合，在室溫下靜置提取6h後，過濾並收集濾液，製備得香樟果乙醇提取液，備用；隨後選取新鮮海帶，將其用清水洗淨並自然晾乾，將乾燥海帶研磨並過50目篩，收集乾燥海帶顆粒，按質量比1:5，將乾燥海帶顆粒與質量分數95%乙醇溶液攪拌混合，在200W下超聲振蕩處理10min，製備得海帶顆粒分散液，隨後按體積比1:5，將0.5mol/L鹽酸添加至海帶顆粒分散液中，靜置陳化6h；待陳化完成後，在2500r/min下離心分離10min，收集上層清液並用質量分數10%氫氧化鈉溶液調節pH至7.0，製備得中和提取液，將中和提取液用截留分子量為3000的超濾膜過濾，收集截留液並滴加1mol/L氯化鈣溶液至無沉澱析出，隨後抽濾並收集提取濾液；隨後按質量比1:3，將上述提取濾液與上述步驟製備的香樟果乙醇提取液攪拌混合，在200W下超聲分散處理10min，隨後在室溫下靜置陳化6h，製備得改性混合液，將改性混合液置於45℃下旋轉蒸發至幹，收集乾燥結晶並碾磨，製備得改性海帶膠粉末；最後按質量份數計，分別稱量35份上述製備的改性海帶膠粉末、60份去離子水、3份氯化鈉、65份甘油和10份無水乙醇置於燒杯中，攪拌混合併置於室溫下靜置6h，即可製備得一種生物可降解型醫用超聲耦合劑。
本實例操作簡便，使用時，在超聲診斷和治療操作中，取15g本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑，將其塗敷於診斷部位的皮膚表面（避免在有創口的皮膚上使用），塗敷方式為橫豎往返均勻各塗擦5次，待塗敷完成進行超聲診斷，最後在診斷完成後用紙巾將剩餘耦合劑擦除乾淨即可。經檢測，本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑聲阻抗為1.54×106Pa·s/m，聲速為1640m/s，聲衰減係數斜率為0.019dB/(cm·MHz)，粘度為28Pa·s，對載體上大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌等常見病菌在50s內的殺滅率均達99.93%，且本發明耦合劑具有較好的生物相容性和可生物降解性，對皮膚刺激指數為0，無任何皮膚致敏性。
實例2
首先收集新鮮香樟果，將其洗淨並自然晾乾，隨後將其置於勻漿機中處理13min，收集得香樟果漿液，按質量比1:8，將香樟果漿液與質量分數90%乙醇溶液攪拌混合，在室溫下靜置提取7h後，過濾並收集濾液，製備得香樟果乙醇提取液，備用；隨後選取新鮮海帶，將其用清水洗淨並自然晾乾，將乾燥海帶研磨並過50目篩，收集乾燥海帶顆粒，按質量比1:5，將乾燥海帶顆粒與質量分數95%乙醇溶液攪拌混合，在250W下超聲振蕩處理13min，製備得海帶顆粒分散液，隨後按體積比1:5，將0.5mol/L鹽酸添加至海帶顆粒分散液中，靜置陳化7h；待陳化完成後，在2750r/min下離心分離13min，收集上層清液並用質量分數10%氫氧化鈉溶液調節pH至7.0，製備得中和提取液，將中和提取液用截留分子量為3000的超濾膜過濾，收集截留液並滴加1mol/L氯化鈣溶液至無沉澱析出，隨後抽濾並收集提取濾液；隨後按質量比1:3，將上述提取濾液與上述步驟製備的香樟果乙醇提取液攪拌混合，在250W下超聲分散處理13min，隨後在室溫下靜置陳化7h，製備得改性混合液，將改性混合液置於48℃下旋轉蒸發至幹，收集乾燥結晶並碾磨，製備得改性海帶膠粉末；最後按質量份數計，分別稱量38份上述製備的改性海帶膠粉末、65份去離子水、4份氯化鈉、68份甘油和13份無水乙醇置於燒杯中，攪拌混合併置於室溫下靜置7h，即可製備得一種生物可降解型醫用超聲耦合劑。
本實例操作簡便，使用時，在超聲診斷和治療操作中，取18g本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑，將其塗敷於診斷部位的皮膚表面（避免在有創口的皮膚上使用），塗敷方式為橫豎往返均勻各塗擦5次，待塗敷完成進行超聲診斷，最後在診斷完成後用紙巾將剩餘耦合劑擦除乾淨即可。經檢測，本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑聲阻抗為1.62×106Pa·s/m，聲速為1780m/s，聲衰減係數斜率為0.021dB/(cm·MHz)，粘度為30Pa·s，對載體上大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌等常見病菌在65s內的殺滅率均達99.95%，且本發明耦合劑具有較好的生物相容性和可生物降解性，對皮膚刺激指數為0，無任何皮膚致敏性。
實例3
首先收集新鮮香樟果，將其洗淨並自然晾乾，隨後將其置於勻漿機中處理15min，收集得香樟果漿液，按質量比1:8，將香樟果漿液與質量分數90%乙醇溶液攪拌混合，在室溫下靜置提取8h後，過濾並收集濾液，製備得香樟果乙醇提取液，備用；隨後選取新鮮海帶，將其用清水洗淨並自然晾乾，將乾燥海帶研磨並過50目篩，收集乾燥海帶顆粒，按質量比1:5，將乾燥海帶顆粒與質量分數95%乙醇溶液攪拌混合，在300W下超聲振蕩處理15min，製備得海帶顆粒分散液，隨後按體積比1:5，將0.5mol/L鹽酸添加至海帶顆粒分散液中，靜置陳化8h；待陳化完成後，在3000r/min下離心分離15min，收集上層清液並用質量分數10%氫氧化鈉溶液調節pH至7.0，製備得中和提取液，將中和提取液用截留分子量為3000的超濾膜過濾，收集截留液並滴加1mol/L氯化鈣溶液至無沉澱析出，隨後抽濾並收集提取濾液；隨後按質量比1:3，將上述提取濾液與上述步驟製備的香樟果乙醇提取液攪拌混合，在300W下超聲分散處理15min，隨後在室溫下靜置陳化8h，製備得改性混合液，將改性混合液置於50℃下旋轉蒸發至幹，收集乾燥結晶並碾磨，製備得改性海帶膠粉末；最後按質量份數計，分別稱量40份上述製備的改性海帶膠粉末、70份去離子水、5份氯化鈉、70份甘油和15份無水乙醇置於燒杯中，攪拌混合併置於室溫下靜置8h，即可製備得一種生物可降解型醫用超聲耦合劑。
本實例操作簡便，使用時，在超聲診斷和治療操作中，取20g本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑，將其塗敷於診斷部位的皮膚表面（避免在有創口的皮膚上使用），塗敷方式為橫豎往返均勻各塗擦5次，待塗敷完成進行超聲診斷，最後在診斷完成後用紙巾將剩餘耦合劑擦除乾淨即可。經檢測，本發明製得的生物可降解型醫用超聲耦合劑聲阻抗為1.70×106Pa·s/m，聲速為1920m/s，聲衰減係數斜率為0.023dB/(cm·MHz)，粘度為32Pa·s，對載體上大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌等常見病菌在80s內的殺滅率均在99.98%，且本發明耦合劑具有較好的生物相容性和可生物降解性，對皮膚刺激指數為0，無任何皮膚致敏性。