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一种无颗粒化的透明质酸钠直线交联修饰工艺方法与流程

2022-06-05 04:17:12 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及生物医用材料领域,具体涉及一种无颗粒化的透明质酸钠直线交联修饰工艺方法。


背景技术:

2.透明质酸钠是透明质酸的钠盐,由于具有良好的粘弹性、生物相容性和保湿性,从化妆品技术领域被应用到了生物医药技术领域,作为组织的填充材料。但是,透明质酸钠存在易降解,在生物体内存留时间短的问题,目前主要通过交联剂对透明质酸钠进行改性,増加透明质酸钠结构的稳定性。
3.由于透明质酸钠为线性高分子单链结构,在水溶液中扩展成随机的线圈状,与交联剂发生交联修饰时,交联反应容易在分子内发生,交联后的透明质酸钠分子因团聚呈颗粒化状态。目前透明质酸钠主要通过微生物发酵法制备,透明质酸钠的分子量大小可设定,包括大分子透明质酸钠(分子量范围180万-260万da)、中分子透明质酸钠(分子量范围100万-180万da)和小分子透明质酸钠(分子量范围40万-100万da)。透明质酸钠的分子量越大,透明质酸钠分子链相互缠绕越紧密,交联后的透明质酸钠分子团聚越严重,会呈现明显的颗粒化,注射到人体内后分布均匀性差,注射到人体组织中后会有异物感,且由于交联反应不均匀,会导致交联产物结构不规整,稳定性差。


技术实现要素:

4.针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种无颗粒化的透明质酸钠直线交联修饰工艺方法,将低分子量透明质酸钠与交联剂先后在低温条件下进行低温交联反应、高温条件下进行高温交联反应制得交联透明质酸钠凝胶块,最后将交联透明质酸钠凝胶块置于非交联透明质酸钠溶液中,高温溶胀得到交联修饰的交联透明质酸钠凝胶。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
6.一种无颗粒化的透明质酸钠直线交联修饰工艺方法,包括以下步骤:
7.步骤一、将低分子量透明质酸钠溶于溶剂,配制成低分子量透明质酸钠溶液;
8.所述用于溶解低分子量透明质酸钠的溶剂包括碱性溶液或者酸性溶液;
9.所述酸性溶液的ph值在2-3,所述酸性溶液包括盐酸溶液、磷酸溶液中的至少一种;
10.所述碱性溶液的ph值在11-14,所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种;
11.将交联剂溶于溶剂,配制成交联剂溶液;
12.所述用于溶解交联剂的溶剂包括碱性溶液;
13.所述碱性溶液的ph值在11-14;
14.所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种。
15.步骤二、将低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液在低温条件下,在透明质酸钠
低温交联反应装置中进行低温交联反应,得到低温交联反应产物;
16.步骤三、将低温交联反应产物进行高温交联反应,制得高温交联反应产物;
17.步骤四、采用生理等渗缓冲液对高温交联反应产物进行透析处理得到透明质酸钠凝胶块;
18.步骤五、将透明质酸钠凝胶块置于非交联透明质酸钠溶液中静置溶胀,再加热至沸腾,使透明质酸钠凝胶块完全溶胀于透明质酸钠溶液中,形成交联修饰透明质酸钠凝胶;
19.非交联透明质酸钠溶液与透明质酸钠凝胶块的质量比为3~5:1。
20.优选地,一种无颗粒化的透明质酸钠直线交联修饰工艺方法,包括以下步骤:
21.步骤一、将低分子量透明质酸钠溶于溶剂,配制成低分子量透明质酸钠溶液;
22.所述用于溶解低分子量透明质酸钠的溶剂包括碱性溶液或者酸性溶液;
23.所述酸性溶液的ph值在2-3,所述酸性溶液包括盐酸溶液、磷酸溶液中的至少一种;
24.所述碱性溶液的ph值在11-14,所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种;
25.将交联剂溶于溶剂,配制成交联剂溶液;
26.所述用于溶解交联剂的溶剂包括碱性溶液;
27.所述碱性溶液的ph值在11-14;
28.所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种。
29.步骤二、将低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液在低温条件下,在透明质酸钠低温交联反应装置中进行低温交联反应,得到低温交联反应产物;
30.步骤三、将低温交联反应产物进行高温交联反应,并对高温交联反应的产物进行干燥,制得干燥的凝胶块;
31.步骤四、将干燥的凝胶块置于生理等渗缓冲液中进行溶胀、透析处理,得到流体状交联透明质酸钠凝胶;
32.步骤五、将流体状交联透明质酸钠凝胶置于非交联透明质酸钠溶液中加热至沸腾,使交联透明质酸钠与非交联透明质酸钠溶液混合分散均匀,得到交联修饰透明质酸钠凝胶;
33.非交联透明质酸钠溶液与流体状交联透明质酸钠凝胶的质量比为1~3:1。
34.优选地,所述低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液的质量份数比为100:10~50;
35.优选地,所述步骤一中低分子量透明质酸钠的分子量为5万-30万da;
36.配制成的低分子量透明质酸钠溶液中低分子量透明质酸钠的质量浓度为1%-10%。
37.所述交联剂包括1,4-丁二醇二缩水甘油醚;
38.配制成的交联剂溶液中交联剂的质量浓度为1%-5%。
39.优选地,所述步骤二中低温交联反应的温度为5-15℃。
40.优选地,所述步骤三中高温交联反应的温度为30-65℃。
41.优选地,所述步骤四采用的磷酸盐缓冲液的ph值为7.4;
42.所述生理等渗缓冲液包括磷酸盐缓冲液,所述磷酸盐缓冲液包括以下原料配制而
成:
43.磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、氯化钠和氯化钾;
44.磷酸盐缓冲液中磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、氯化钠和氯化钾的浓度分别为0.24g/l、1.42g/l、8.0g/l、0.2g/l;
45.该磷酸盐缓液的渗透压和离子浓度与人体ph相近,故称为生理等渗缓冲液。
46.优选地,所述步骤五的非交联透明质酸钠溶液中,非交联透明质酸钠的质量浓度为1%-5%;
47.所述非交联透明质酸钠的分子量为5万-30万da。
48.优选地,所述非交联透明质酸钠溶液中含有含利多卡因;
49.利多卡因的添加量占非交联透明质酸钠溶液总量的0.1%-0.5%。
50.优选地,所述低分子量的透明质酸钠将非低分子量的透明质酸钠在透明质酸酶的低分子化作用下得到;
51.所述非低分子量的透明质酸钠包括大分子透明质酸钠或中分子透明质酸钠;
52.所述非低分子量的透明质酸钠的分子量为120万-200万da;
53.所述透明质酸酶的制备方法参考专利cn108251346b。
54.优选地,使用透明质酸钠低温交联反应装置进行低分子量的透明质酸钠溶液与交联剂溶液的低温交联反应,所述透明质酸钠低温交联反应装置包括反应组件、拌料仓、转运仓和泵组;
55.包括以下步骤:
56.s1、将低分子量的透明质酸钠溶液和交联剂溶液分别注入反应组件后,低分子量的透明质酸钠溶液和交联剂溶液在反应组件中进行混合及初步交联反应,得到初步交联混合液;
57.s2、初步交联混合液进入拌料仓进行进一步混合,得到混合液;
58.s3、进行进一步混合同时,混合液不断流出至转运仓内,并通过泵组将转运仓内的混合液重新注入反应组件内进行混合液中低分子量的透明质酸钠溶液和交联剂溶液的二次交联反应,得到二次交联混合液;
59.s4、二次交联混合液进入拌料仓进行进一步混合,得到二次混合液;
60.s5、依次循环步骤s3和s4,使低分子量的透明质酸钠溶液和交联剂溶液充分反应。
61.优选地,所述拌料仓上设置有混合板、门闸,所述门闸通过传动组件带动驱动组件和自锁组件配合运动;
62.随着混合板的旋转,所述门闸随着所述混合板的持续运动进行间歇式下降,使所述拌料仓内的混合液经所述门闸的顶部间歇式流入转运仓,所述流体通过泵组从所述转运仓回流至所述反应组件进行多次反应。
63.本发明还公开一种透明质酸钠低温交联反应装置,所述透明质酸钠低温交联反应装置包括拌料仓,低分子量的透明质酸钠溶液和交联剂溶液通过反应组件进行初步交联反应后进入拌料仓,所述拌料仓上设置有混合板,所述混合板绕所述拌料仓中轴线转动,且所述拌料仓上设置有门闸,所述门闸用于混合液的转运排放;
64.所述门闸通过传动组件带动驱动组件和自锁组件配合运动,以使所述门闸随着所述混合板的持续运动进行间歇式下降,以使所述拌料仓内的混合液经所述门闸的顶部间歇
式流入转运仓,所述混合液通过泵组从所述转运仓回流至所述反应组件进行多次反应。
65.优选地,所述驱动组件包括不完全齿轮和升降齿条,所述升降齿条固定安装在所述门闸上,在所述门闸下降过程中,当所述不完全齿轮的有齿部分与所述升降齿条啮合时,所述不完全齿轮转动以驱动所述升降齿条下降,且所述自锁组件对所述升降齿条实时锁定;
66.当所述不完全齿轮未与所述升降齿条啮合时,所述不完全齿轮与所述升降齿条未啮合,且所述自锁组件对所述升降齿条进行锁定。
67.优选地,所述自锁组件包括棘轮、弹性件和自锁齿条,所述弹性件安装在所述棘轮和拌料仓上,以使所述棘轮与所述自锁齿条相卡接,且所述自锁齿条安装在所述门闸上。
68.优选地,所述弹性件包括扭簧,所述扭簧的一端固定安装在所述拌料仓上,另一端固定安装在所述棘轮的转轴上,以使所述棘轮发生转动后,所述扭簧产生驱动所述棘轮反向转动的扭矩。
69.优选地,所述传动组件包括电机和混合轴,所述混合轴与所述混合板固定安装,使所述电机通过混合轴驱动所述混合板绕所述拌料仓的中轴线并在其内转动;
70.所述混合轴通过两个正齿轮的啮合驱动转接轴转动,所述转接轴通过两个斜齿轮的啮合驱动齿轮轴进行转动,所述齿轮轴与所述不完全齿轮固定连接。
71.优选地,在所述门闸下降至设定位置后,通过解锁组件解除所述棘轮对所述门闸的锁定以使门闸上升复位;
72.所述解锁组件包括导向杆和导向架,所述导向杆与所述导向架滑动配合以限制所述导向杆的运动方向,且所述导向杆的一端固定安装在门闸的底部,另一端固定安装有测距仪,所述导向架上固定安装有与所述测距仪相匹配的测量片,通过所述测距仪测量其至所述测量片的距离以控制所述棘轮对所述门闸的锁定和锁定解除。
73.优选地,所述解锁组件还包括复位弹簧,所述复位弹簧的两端分别固定安装在所述门闸和导向架上;
74.所述门闸下降使所述复位弹簧压缩以产生驱动所述门闸上升复位的驱动力。
75.优选地,所述解锁组件还包括驱动马达,所述驱动马达根据所述测距仪至所述测量片的距离驱动凸轮转动,使凸轮驱动所述棘轮转动以达到所述门闸的锁定解除。
76.优选地,所述混合板上开设有若干锥形通孔,所述锥形通孔的内径沿所述混合板转动的方向依次增大。
77.优选地,所述反应组件包括壳体,所述壳体的内壁设置有两个调速板,所述调速板的一端与所述壳体的内壁铰接,另一端能相对调节以改变低分子量的透明质酸钠溶液通过所述调速板之间时的剪切速率。
78.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
79.本发明中,将低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液先在低温条件下进行低温交联反应,交联剂将透明质酸钠的各分子间进行有序的初步连接,再在高温条件下进行进一步交联反应,使透明质酸钠分子之间形成稳定的共价键,增加透明质酸钠空间网络结构的紧密程度;
80.将经过两步交联制得的透明质酸钠凝胶块置于含利多卡因的非交联透明质酸钠溶液中沸腾溶胀,能够使透明质酸钠凝胶块和利多卡因在非交联透明质酸钠溶液中分散混
合得更加均匀;
81.本发明中,利用透明质酸钠低温交联反应装置进行低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液的低温交联反应,低分子量透明质酸钠溶液从注入管注入反应组件的壳体内后,从反应组件的调速板之间通过,由于调速板之间的横截面积逐渐减小(即具有收敛性横截面),低分子量透明质酸钠溶液在调速板之间流动过程中受到的剪切力增大(剪切速率变大),低分子量透明质酸钠的分子链沿外力方向取向,即低分子量透明质酸钠的分子链结构从缠绕的线圈状转化为被拉长状态,注入的交联剂溶液中的交联剂分子与被拉长的低分子量透明质酸钠的分子链间均匀交联起来,实现透明质酸钠的直线交联,得到规则线性网络结构的直线交联透明质酸钠,具有规则线性网络结构的直线交联透明质酸钠分子结构稳定,且与非交联透明质酸钠溶液在溶胀时,由于分子间在氢键的作用,使得溶胀后的直线交联透明质酸能够均匀分布于非交联透明质酸钠原液中,呈均匀黏稠流体状,无颗粒化;
82.通过混合板对拌料仓内的混合液进行搅拌,使未反应的透明质酸钠溶液和交联剂溶液混合均匀,并随着混合板的旋转,使门闸间歇式下降,从而不断使液位高于门闸顶部的混合液随着混合板对混合液的搅拌而不断流出至转运仓内,从而实现对未反应的透明质酸钠溶液和交联剂溶液的不断混合后进入转运仓内,通过泵组将转运仓内的混合液重新注入反应组件内进行二次反应,避免了由于交联剂溶液的喷送速率与透明质酸钠溶液灌注至输送管道内的速率无法准确把控,以及由于交联剂溶液与透明质酸钠溶液在输送管道内的速率较快,造成透明质酸钠溶液与交联剂溶液无法充分反应,导致透明质酸钠交联反应程度低的问题;
83.通过在混合板转动的过程中,混合液从锥形通孔内径大的一侧流入锥形通孔,从内径小的一侧流出锥形通孔,由于锥形通孔的为变径孔,混合液在流过锥形通孔时,其速率逐渐增大,从而实现对混合液的剪切速率的增大,进而实现混合液中未反应的透明质酸钠溶液的分子链拉长,未反应的交联剂分子与被拉长的未反应的低分子量透明质酸钠的分子链间均匀交联起来,实现透明质酸钠的进一步直线交联反应;
84.通过锥形通孔的设置,降低了混合板在转动过程中的阻力,使混合液从锥形通孔中流出,提高了混合的效果。
附图说明
85.图1本发明制备工艺流程图一;
86.图2本发明制备工艺流程图二;
87.图3为本发明中透明质酸钠低温交联反应装置的立体结构图;
88.图4为本发明中透明质酸钠低温交联反应装置的内部结构图;
89.图5为本发明中透明质酸钠低温交联反应装置的局部结构图之一;
90.图6为本发明中透明质酸钠低温交联反应装置的局部结构图之二;
91.图7为本发明中透明质酸钠低温交联反应装置的局部结构爆炸图。
92.图中:1、反应组件;101、壳体;102、调速板;2、拌料仓;3、混合板;4、门闸;5、传动组件;501、电机;502、混合轴;503、正齿轮;504、转接轴;505、斜齿轮;506、齿轮轴;6、驱动组件;601、不完全齿轮;602、升降齿条;7、自锁组件;701、棘轮;702、弹性件;7021、扭簧;703、自锁齿条;8、解锁组件;801、导向杆;802、导向架;803、测距仪;804、测量片;805、复位弹簧;
806、驱动马达;807、凸轮;9、泵组;10、锥形通孔;11、转运仓;12、导流板。
具体实施方式
93.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
94.实施例1
95.低分子量的透明质酸钠的制备
96.将分子量为150万da的透明质酸钠用去离子水配制成20g/l的透明质酸钠溶液,加入5倍体积谷氨酸棒杆菌发酵上清液,37℃反应12h小时,低温干燥,得到粉末状的低分子量的透明质酸钠;
97.低分子量的透明质酸钠的分子量为15万da。
98.实施例2
99.交联修饰的交联透明质酸钠凝胶的制备
100.步骤一、配制透明质酸钠溶液和交联剂溶液
101.取实施例1制得的粉末状的低分子量的透明质酸钠,溶于ph值为13的氢氧化钠溶液中,配制成浓度为1.0%(m/m%,即100g透明质酸钠溶液中含有1.0g透明质酸钠)的透明质酸钠溶液;
102.取交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚,溶于ph值为13的氢氧化钠溶液中,配制成浓度为1.0%(v/v%,即100ml交联剂溶液中含有1.0ml交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚)的交联剂溶液;
103.步骤二、将100份低分子量透明质酸钠溶液与50份交联剂溶液置于透明质酸钠低温交联反应装置中,保持5℃的条件下进行低温交联反应,得到低温交联反应产物;
104.低温交联反的时间为60min;
105.步骤三、将低温交联反应产物进行高温交联反应,制得高温交联反应产物;
106.高温交联温度为30℃,反应时间为2小时;
107.步骤四、采用生理等渗缓冲液对高温交联反应产物进行透析处理得到透明质酸钠凝胶块;
108.生理等渗缓冲液的用量是透明质酸钠凝胶块体积的10倍,透析处理6次;
109.步骤五、将透明质酸钠凝胶块置于非交联透明质酸钠溶液中静置溶胀,再加热至沸腾,使透明质酸钠凝胶块完全溶胀于透明质酸钠溶液中,形成交联修饰透明质酸钠凝胶;
110.其中,非交联透明质酸钠溶液中,非透明质酸钠的质量浓度为1%;非交联透明质酸钠的分子量为30万da;非交联透明质酸钠溶液中含有占非交联透明质酸钠溶液总量0.3%的利多卡因;非交联透明质酸钠溶液与透明质酸钠凝胶块的质量比为3:1。
111.实施例3
112.交联修饰的交联透明质酸钠凝胶的制备
113.步骤一、配制透明质酸钠溶液和交联剂溶液
114.取实施例1制得的粉末状的低分子量的透明质酸钠,溶于ph值为13的氢氧化钠溶
液中,配制成浓度为10%(m/m%,即100g透明质酸钠溶液中含有10g透明质酸钠)的透明质酸钠溶液;
115.取交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚,溶于ph值为13的氢氧化钠溶液中,配制成浓度为5%(v/v%,即100ml交联剂溶液中含有5ml交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚)的交联剂溶液;
116.步骤二、将100份低分子量透明质酸钠溶液与10份交联剂溶液置于透明质酸钠低温交联反应装置装置中,保持15℃的条件下进行低温交联反应,得到低温交联反应产物;
117.低温交联反的时间为30min;
118.步骤三、将低温交联反应产物进行高温交联反应,制得高温交联反应产物;
119.高温交联温度为65℃,反应时间为1小时;
120.步骤四、采用生理等渗缓冲液对高温交联反应产物进行透析处理得到透明质酸钠凝胶块;
121.生理等渗缓冲液的用量是透明质酸钠凝胶块体积的8倍,透析处理8次;
122.步骤五、将透明质酸钠凝胶块置于非交联透明质酸钠溶液中静置溶胀,再加热至沸腾,使透明质酸钠凝胶块完全溶胀于透明质酸钠溶液中,形成交联修饰透明质酸钠凝胶;
123.其中,非交联透明质酸钠溶液中,非透明质酸钠的质量浓度为5%;非交联透明质酸钠的分子量为5万da;非交联透明质酸钠溶液中含有占非交联透明质酸钠溶液总量0.3%的利多卡因;非交联透明质酸钠溶液与透明质酸钠凝胶块的质量比为5:1。
124.实施例4
125.交联修饰的交联透明质酸钠凝胶的制备
126.步骤一、配制透明质酸钠溶液和交联剂溶液
127.取实施例1制得的粉末状的低分子量的透明质酸钠,溶于ph值为13的氢氧化钠溶液中,配制成浓度为5%(m/m%,即100g透明质酸钠溶液中含有5g透明质酸钠)的透明质酸钠溶液;
128.取交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚,溶于ph值为13的氢氧化钠溶液中,配制成浓度为3%(v/v%,即100ml交联剂溶液中含有3ml交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚)的交联剂溶液;
129.步骤二、将100份低分子量透明质酸钠溶液与30份交联剂溶液置于透明质酸钠低温交联反应装置装置中,保持10℃的条件下进行低温交联反应,得到低温交联反应产物;
130.低温交联反的时间为40min;
131.步骤三、将低温交联反应产物进行高温交联反应,制得高温交联反应产物;
132.高温交联温度为50℃,反应时间为1.5小时;
133.步骤四、采用生理等渗缓冲液对高温交联反应产物进行透析处理得到透明质酸钠凝胶块;
134.生理等渗缓冲液的用量是透明质酸钠凝胶块体积的10倍,透析处理5次;
135.步骤五、将透明质酸钠凝胶块置于非交联透明质酸钠溶液中静置溶胀,再加热至沸腾,使透明质酸钠凝胶块完全溶胀于透明质酸钠溶液中,形成交联修饰透明质酸钠凝胶;
136.其中,非交联透明质酸钠溶液中,非透明质酸钠的质量浓度为3%;非交联透明质酸钠的分子量为15万da;非交联透明质酸钠溶液中含有占非交联透明质酸钠溶液总量
0.3%的利多卡因;非交联透明质酸钠溶液与透明质酸钠凝胶块的质量比为4:1。
137.对比例
138.与实施例2相比,对比例中在步骤二中低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液进行低温交联反应时,不采用透明质酸钠低温交联反应装置,直接将低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液进行一次性混合,保持温度5℃,反应60min,其他条件不变。
139.实施例5
140.本实施例公开了一种透明质酸钠低温交联反应装置,该装置能满足进行上述实施例2-4中低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液的低温交联反应。
141.透明质酸钠低温交联反应装置包括反应组件1、拌料仓2、转运仓11和泵组9;
142.包括以下步骤:
143.s1、将低分子量的透明质酸钠溶液和交联剂溶液分别注入反应组件1后,低分子量的透明质酸钠溶液和交联剂溶液在反应组件中进行混合及初步交联反应,得到初步交联混合液;
144.s2、初步交联混合液进入拌料仓2进行进一步混合,得到混合液;
145.s3、进行进一步混合同时,混合液不断流出至转运仓11内,并通过泵组9将转运仓内的混合液重新注入反应组件1内进行混合液中低分子量的透明质酸钠溶液和交联剂溶液的二次交联反应,得到二次交联混合液;
146.s4、二次交联混合液进入拌料仓2进行进一步混合,得到二次混合液;
147.s5、依次循环步骤s3和s4,使低分子量的透明质酸钠溶液和交联剂溶液充分反应。
148.请参阅图3、图5和图7,一种透明质酸钠低温交联反应装置,包括拌料仓2,流体通过反应组件1进行初步反应后进入拌料仓2,其特征在于:所述拌料仓2上设置有混合板3,所述混合板3绕所述拌料仓2中轴线转动,且所述拌料仓2上设置有门闸4,所述门闸4用于混合液的转运排放;
149.所述门闸4通过传动组件5带动驱动组件6和自锁组件7配合运动,以使所述门闸4随着所述混合板3的持续运动进行间歇式下降,以使所述拌料仓2内的混合液经所述门闸4的顶部间歇式流入转运仓11,所述流体通过泵组9从所述转运仓11回流至所述反应组件进行多次反应。
150.低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液在反应组件1内进行混合及初步交联反应,得到的初步交联混合液进入拌料仓2内,通过混合板3绕所述拌料仓2中轴线转动,使混合板3对拌料仓2内的初步交联混合液进行搅拌,使未反应的透明质酸钠溶液和未反应的交联剂溶液混合均匀,并随着混合板3的旋转,使门闸4间歇式下降,从而不断使液位高于门闸4顶部的混合液随着混合板3对混合液的搅拌而不断流出至转运仓11内,从而实现对未反应的透明质酸钠溶液和未反应的交联剂溶液的不断混合后进入转运仓11内,通过泵组9将转运仓11内的混合液重新注入反应组件1内进行二次反应,依次循环上述过程,以达到透明质酸钠溶液与交联剂溶液的充分反应,避免了由于交联剂溶液的喷送速率与透明质酸钠溶液灌注至输送管道内的速率无法准确把控,以及由于交联剂溶液与透明质酸钠溶液在输送管道内的速率较快,造成透明质酸钠溶液与交联剂溶液无法充分反应,导致透明质酸钠交联反应不完全的问题。
151.进一步地,参照图4和图7,对于上述驱动组件6来说,所述驱动组件6包括不完全齿
轮601和升降齿条602,所述升降齿条602固定安装在所述门闸4上,在所述门闸4下降过程中,当所述不完全齿轮601的有齿部分与所述升降齿条602啮合时,所述不完全齿轮601转动以驱动所述升降齿条602下降,且所述自锁组件7对所述升降齿条602实时锁定;
152.当所述不完全齿轮601未与所述升降齿条602啮合时,所述不完全齿轮601与所述升降齿条602未啮合,且所述自锁组件7对所述升降齿条602进行锁定;
153.其中不完全齿轮601固定安装在传动组件5上,通过传动组件带动不完全齿轮601进行转动,且传动组件5亦为混合板3转动的动力源,因此,不完全齿轮601随着混合板3的转动进行持续的转动,又因为不完全齿轮601上部分行径不具备齿,因此,不完全齿轮601与升降齿条602的啮合为间歇式,因此,随着不完全齿轮的持续转动,升降齿条602间歇式下降,进而驱动门闸4间歇式下降,从而实现混合液从门闸4的顶部阶段式流出。
154.进一步地,参阅图5和图7,所述自锁组件7包括棘轮701、弹性件702和自锁齿条703,所述弹性件702安装在所述棘轮701和拌料仓2上,以使所述棘轮701与所述自锁齿条703相卡接,且所述自锁齿条703固定安装在所述门闸4上。
155.所述弹性件702包括扭簧7021,所述扭簧7021的一端固定安装在所述拌料仓2上,另一端固定安装在所述棘轮701的转轴上,以使所述棘轮701发生转动后,所述扭簧7021产生驱动所述棘轮701反向转动的扭矩。
156.从而在门闸4下降的时,自锁齿条703挤压棘轮701,使棘轮701带动其转轴发生转动,从而使扭簧7021发生形变,具有驱动棘轮701复位的扭矩,当自锁齿条703的下一个齿槽与棘轮701相对应时,棘轮701在扭簧7021的扭矩的作用下复位,再次对自锁齿条703进行锁定,达到对门闸4的位置锁定。
157.进一步地,参阅图7,所述传动组件5包括电机501和混合轴502,所述混合轴与所述混合板3固定安装,使所述电机501通过混合轴502驱动所述混合板3绕所述拌料仓2的中轴线并在其内转动;
158.所述混合轴502通过两个正齿轮503的啮合驱动转接轴504转动,所述转接轴504通过两个斜齿轮505的啮合驱动齿轮轴506进行转动,所述齿轮轴506与所述不完全齿轮601固定连接。
159.其中,还包括有底架,电机固定安装在底架上,转接轴504和齿轮轴506均转动配合在底架上。
160.从而通过电机501的转动带动混合轴502进行转动,使混合轴502带动混合板3进行转动,达到搅拌混合的作用,同时,由于混合轴502和转接轴504通过正齿轮503相啮合,使混合轴502在转动的同时驱动转接轴504进行转动,而转接轴504与齿轮轴506通过两个斜齿轮505实现动力传输,从而使转接轴504带动506进行转动,进而带动了不完全齿轮601进行转动,从而实现了电机501驱动混合板3进行转动,同时不完全齿轮601随着混合板32的转动进行转动,进而实现了门闸4苏子和混合板3的转动而间歇式下降。
161.进一步地,在所述门闸4下降至设定位置后,通过解锁组件8解除所述棘轮701对所述门闸4的锁定以使门闸4上升复位;
162.所述解锁组件8包括导向杆801和导向架802,所述导向杆801与所述导向架802滑动配合以限制所述导向杆801的运动方向,且所述导向杆801的一端固定安装在门闸4的底部,另一端固定安装有测距仪803,所述导向架802上固定安装有与所述测距仪803相匹配的
测量片804,通过所述测距仪803测量其至所述测量片804的距离以控制所述棘轮701对所述门闸4的锁定和锁定解除。
163.所述解锁组件8还包括复位弹簧805,所述复位弹簧805的两端分别固定安装在所述门闸4和导向架802上;
164.所述门闸4下降使所述复位弹簧805压缩以产生驱动所述门闸4上升复位的驱动力。
165.所述解锁组件8还包括驱动马达806,所述驱动马达806根据所述测距仪803至所述测量片804的距离驱动凸轮807转动,使凸轮807驱动所述棘轮701转动以达到对所述门闸4的锁定解除,其中驱动马达806固定安装在拌料仓2上,且凸轮807与驱动马达806的输出轴固定连接,且凸轮807与棘轮701的一侧相切设置。
166.门闸4在下降的过程中,测距仪803测量其至所述测量片804的距离,当该距离达到设定值后,测距仪803向驱动马达806发送启动指令,使驱动马达806发生转动,从而使凸轮807发生转动,由于凸轮807与棘轮701的一侧相切设置,因此,凸轮807的转动使棘轮701发生转动,从而解除了棘轮701对自锁齿条703的位置限定(即解除了门闸4上升时的位置限定),由于门闸4的下降,使复位弹簧805发生压缩,从而具有产生向上的弹力,该弹力作用于门闸4的底部,又由于门闸4上升时的锁定解除,因此复位弹簧805驱动门闸4上升;
167.门闸4上升后,测距仪803所测量的其至测量片804的距离变大,当该距离增大至设定值后,即门闸4复位,此时测距仪803向驱动马达806发送复位指令,使驱动马达806反向转动以驱动凸轮807复位,而棘轮701在扭簧7021的作用下复位,与自锁齿条703卡接,完成对门闸4的再次位置锁定。
168.进一步地,参阅图7,所述混合板3上开设有若干锥形通孔10,所述锥形通孔10的内径沿所述混合板3转动的方向依次增大。
169.在混合板3转动的过程中,混合液从锥形通孔10内径大的一侧流入锥形通孔,从内径小的一侧流出锥形通孔10,由于锥形通孔10的为变径孔,混合液在流过锥形通孔10时,其速率逐渐增大,从而实现对混合液的剪切速率的改变,进而使混合液中未反应的透明质酸钠溶液的分子链拉伸,而通过混合板3的转动,将未反应的交联剂溶液充分混合在混合液中,当透明质酸钠溶液的透明质酸钠分子链在搅拌的过程中通过锥形通道被拉长时,未反应的交联剂分子与被拉长的未反应的低分子量透明质酸钠的分子链间均匀交联起来,实现透明质酸钠的进一步直线交联反应;同时,锥形通孔10的设置,降低了混合板3在转动过程中的阻力,使混合液从锥形通孔10中流出,提高了混合的效果。
170.进一步地,参阅图7,所述反应组件1包括壳体101,所述壳体101的内壁设置有两个调速板102,所述调速板102的一端与所述壳体101的内壁铰接,另一端能相对调节以改变流体通过所述调速板102之间时的速率。
171.反应组件1还包括注入管,注入管外接透明质酸钠溶液供应源,使透明质酸钠溶液供应源通过注入管注入壳体101内,使透明质酸钠溶液从调速板102之间通过,由于调速板102之间的横截面积逐渐减小,因此其剪切速率逐渐增大,从而使透明质酸钠溶液的分子链拉长;
172.反应组件1还包括有交联剂溶液喷头,设置在壳体101的正上方,使喷头将交联剂溶液喷送至壳体101的中部,当透明质酸钠容易的分子链拉长后,与被拉长的低分子量透明
质酸钠的分子链间均匀交联起来。
173.具体的,在调速板102与透明质酸钠溶液相接触面的相对面设置滑轨,滑轨滑动设置有滑块,滑块的一侧设置万向球套,万向球套活动连接有万向球,且万向球固定安装在螺杆上,所述螺杆贯穿并螺纹连接在壳体101上,通过转动螺杆,使螺杆旋进壳体101内,从而通过滑轨与滑块的配合使调速板102溶液流出的一端相互靠近或者远离,从而改变了其横截面积的变化率,进而改变了流体的剪切速率,实现了剪切速率的可调性。
174.进一步地,参阅图5,从拌料仓2内经门闸4流出的混合液经导流板12进入转运仓11,通过泵组9将转运仓11内的混合液重新注入反应组件,即重新注入到注入管内
175.实验例
176.(1)观察并记录实施例2-4和对比例中制得的交联修饰透明质酸钠凝胶的外观特性:
177.结果如表1所示:
178.表1
[0179][0180]
(2)对实施例2-4和对比例中制得的透明质酸钠凝胶进行动物皮内刺激实验:
[0181]
准备健康白兔3只,出去脊背两侧的毛,在每只兔子的一侧注射3个点的同一种样品,注射量0.2ml,另一侧空白对比。实验结果如表2所示。
[0182]
表2
[0183][0184]
(3)实施例2-4和对比例中制得的交联修饰透明质酸钠凝胶进行体外酶解试验,取样品0.1ml,加入0.9ml透明质酸酶溶液中,透明质酸酶溶液中透明质酸酶的浓度为20u/ml,记录酶解处理时间1h、3h和6h时各样品的酶解率,结果如表3所示。
[0185]
表3
[0186][0187]
由表1可知,本发明制得的交联修饰透明质酸钠凝胶由于是微观结构呈线性状的交联透明质酸凝胶,即直线交联透明质酸凝胶,呈均匀黏稠流体状,无颗粒化。
[0188]
由表2和表3可知,本发明制得的交联修饰透明质酸钠凝胶生物相容性,注射安全性高,且降解速度慢,注射后,持续时间长。
[0189]
对比例中,由于步骤二中低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液进行低温交联反应时,不采用透明质酸钠低温交联反应装置,直接将低分子量透明质酸钠溶液与交联剂溶液进行一次性混合,不能使交联反应趋近于线性结构的透明质酸钠分子间进行,交联反应不均匀,交联产物结构不规整,稳定性差,体外酶解率高。
[0190]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
再多了解一些

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