CN101301486A - 一种止血微孔淀粉及其酶穿孔制法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种止血微孔淀粉及其酶穿孔制法。该止血微孔淀粉以甘薯淀粉原料，经酶穿孔法制备微孔淀粉，然后将微孔淀粉进行交联制得。薯淀粉与酶的重量比为每100份的甘薯淀粉中加入0.5～1.2份酶。本发明还公开了该止血微孔淀粉的制备方法。本发明制得的微孔淀粉表面积大，吸水率是现有止血材料的数倍，吸水速度明显提高，明显地提高了止血效果。

Description

一种止血微孔淀粉及其酶穿孔制法

技术领域

本发明涉及医用药剂，具体地说，本发明是一种止血微孔淀粉。本发明还涉及该淀粉的制备方法。

背景技术

目前，止血是临床治疗的重要组成部分，大血管和软组织一般性出血现有较可靠的止血方法，但对实质性脏器创面出血的治疗仍然是外科领域面临的难题。实质性脏器脆性大、血流量十分丰富(如脑、肾脏、肝脏、脾脏)，缝扎等止血对控制其中大血管出血是必要的，但同时极易导致组织切割破损，造成裂口出血或针眼出血；另外，缝扎止血对脏器创面广泛渗血不仅难以奏效，而且会使被缝扎组织发生缺血，可影响脑、肾、肝等重要脏器功能。

目前几种主要的止血材料：

1.可吸收性明胶海绵或粉末(Collagen hemostatic sponge orpowder)

主要成分为动物胶原，其亲水性和多孔特性使其能迅速浓缩血液，同时促进内源性凝血通路从而达到促进止血的目的。但是明胶海绵对于人体属于异种蛋白(牛、猪组织提取物)，具有一定的抗原性和致敏性。在人体吸收慢，使创口延迟愈合，并有增加创面感染之虞。代表产品：Gelfoam、INSTAT MCH Microfibrillar Collagen Hemostat、Helistat等。

2.氧化再生纤维素(Oxidized regenerated cellulose ORC)

氧化纤维素是一种纤维素的衍生物，有很强的吸水性，同样通过浓缩血液达到促进止血的目的，另外，其成分中的梭基可与血红素中二价铁结合，形成三价铁血红蛋白，并形成团块，促进出血血管的封堵。其缺点仍然是人体吸收较慢，有延迟创口愈合，增加感染的风险。代表产品：Surgicel Fibrillar absorbable hemostat等。

3.纤维蛋白原、凝血酶(Thrombin，Fibrinogen)

成分由纤维蛋白原、凝血酶、凝血因子等组成。主要是通过较强的吸水性，浓缩血液和促进第三阶段的凝血过程达到止血的目的。代表产品：FloSeal、Plasmaseal、FibRx、Tisseel等。

4.人造水凝胶(Synthetic hydrogel)

主要成分可以为聚乙二醇聚合物(Polyethylene glycol(PEG)polymer)、牛血清白蛋白等，使用时需要使用双筒注射器临时混合，形成粘稠的水凝胶，从而达到封堵血管止血的目的。代表产品：CoSeal、FocalSeal-L、BioGlue等。

5.多聚糖类产品

主要成分为多聚糖，生物相容性较好，无毒、刺激性小，在体内吸收较快。通过对淀粉进行交联、变形等方式制造，主要作用机制仍然是吸收血液中水分，使血液成分浓缩达到止血目的。但其吸水性仍不够高，价格昂贵。代表产品：Arista等。

发明内容

本发明克服了上述缺点，提出了一种止血微孔淀粉(poroushemostatic starch，以下又简称为“PHS”)及其酶穿孔制法。

为实现上述的发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种止血微孔淀粉，以甘薯淀粉原料，经酶穿孔法制备微孔淀粉，然后将微孔淀粉进行交联制得。

所述的酶穿孔法制备微孔淀粉步骤中，所用的酶为α-淀粉酶。

甘薯淀粉与酶的重量比为每100份的甘薯淀粉中加入0.5～1.2份酶。优先选择的比例是：每100份的甘薯淀粉中加入1.0份酶。

上述的止血微孔淀粉的制备方法，采用以下步骤：以甘薯淀粉原料，先以酶穿孔法制备微孔淀粉，再将微孔淀粉交联，即得止血微孔淀粉。

其中，制备微孔淀粉和微孔淀粉交联两个步骤采用：

酶穿孔法制备微孔淀粉：将淀粉酶用缓冲液配成酶液，与干基甘薯淀粉的醋酸钠缓冲液反应20～24小时，产物干燥、粉碎后，即得微孔淀粉；

微孔淀粉交联：将微孔淀粉进行调浆，维持pH值恒定在11.2-11.5范围；将调浆得到的悬浮液离心分离3次后进行干燥、消毒后，即得止血微孔淀粉。

采用以下重量比例的原料进行所述的调浆：每500ml蒸馏水中溶有12g三偏磷酸钠和6g碳酸钠，对200g微孔淀粉进行调浆。所述的消毒是以Co60辐照进行消毒。

本发明具备如下的优点：

本发明制得的微孔淀粉表面积大，吸水率是现有止血材料的数倍，吸水速度明显提高，明显地提高了止血效果。

附图说明

图1是本发明的淀粉表面电镜图。该图1中，淀粉表面有多个孔径基本相同的孔道，明显增加淀粉颗粒的表面积(SEM×6000)。

图2是本发明所述的Arista表面电镜图。该图1中，Arista表面有多个裂隙结构，无明显孔道，体积约为PHS的2-3倍(SEM×1000)。

图3是肾脏作1cm×0.5cm切口后，血液迅速涌出时的图。

图4是实验组经压迫约50s后，取走纱布，肾脏切口出血情况图。

具体实施方式

实施例1

多孔止血淀粉(porous hemostatic starch，PHS)的制备方法：

主要原料采用甘薯淀粉，甘薯的主要成分是淀粉，约占鲜薯重量的18％-25％，甘薯淀粉颗粒呈椭圆形，结构较疏松，表面积大，是制作微孔淀粉的理想原料。微孔淀粉是一种新型的变性淀粉，它是将天然生淀粉经过酶水解处理以后，在其颗粒表面形成蜂窝状多孔性的淀粉颗粒。淀粉颗粒直径约为5-50μm，内部有多个孔道结构，孔径约为0.5-5μm，孔的容积占颗粒体积的60％左右。

酶穿孔法制备微孔淀粉：取100g甘薯淀粉(干基)，置于500m1烧杯中，加入pH值为4.7的醋酸钠缓冲液200ml，置于45℃的恒温水浴锅中预热20分钟，同时用电动搅拌机搅拌。精确称取1g的α-淀粉酶，用缓冲液配成酶液，将酶液全部转移到淀粉悬浮液中并准确计时，搅拌反应20小时后，停止反应，将悬浮液在3000r/min下离心5分钟并把上清液量取体积后移入容量瓶中待测定用。剩余淀粉用蒸馏水洗涤并离心，如此重复3次后，将所得淀粉置于恒温鼓风干燥箱中45℃干燥至恒重，用粉碎机粉碎后，即得微孔淀粉。

微孔淀粉的交联：取200g微孔淀粉(干基)于1000ml烧杯中，加入溶有12g三偏磷酸钠、6g碳酸钠的蒸馏水500ml调浆，置于50℃恒温水浴锅中，在电动搅拌机匀速搅拌预热10ndn，用1.0mol/L的NaOH溶液调pH值为11.5，搅拌反应24h，在此过程中用NaOH溶液维持pH值恒定在11.2-11.5范围。反应结束后，用1.0mol/L HCI中和掉过量的碱。将悬浮液离心分离(3000r/min)，取沉淀的淀粉用蒸馏水洗涤后再离心，如此重复3次，将所得淀粉于鼓风干燥箱中在4o℃下干燥至恒重，研碎后即得交联微孔淀粉。多孔止血淀粉经Co60辐照消毒后，密封保存备用。

止血效能测定与比较：

实验动物及分组成年健康家兔50只(第三军医大学动物实验中心提供)，体重2.5-3kg，雌雄不限，实验组和对照组，每组各25只，每个压迫时间段内各5只。每只家兔两侧肾脏作长1cm，深0.5cm大小出血创面，随机用PHS对出血创面进行止血，以Arista止血粉对另一侧创面的止血为对照。实验组为PHS应用组，对照组为Arista止血粉应用组。

实验方法及观察指标

出血模型制作3％戊巴比妥钠注射液(30-40mg/kg)沿家兔耳沿静脉注射麻醉，在实验台上固定好家兔，无菌操作逐层开腹，暴露家兔肾脏，用手术刀片随机在肾脏不同位置作二纵向切割伤，长约1cm，深约0.5cm，切口部位血液用称过重量的干燥纱布吸干后，随机用1gPHS对出血创面进行止血，以1gArista对另一侧创面的止血为对照，用纱布压迫创面，分别压迫10s、20s、30s、40s、50s并记录各时间组的出血量及止血时间。

出血指标观察

止血时间肾脏出血创面观察：计算从PHS或Arista止血粉开始应用于创面至创面血液渗出停止或止血粉颗粒红染面积不再扩大记录为止血时间。

出血量用分析天平预先精确称量实验组和对照组止血前和止血后干燥纱布重量，分别计算出血量(出血量＝止血后重量-止血前重量/血液比重)。

统计方法数据以x±s表示，输入SPSS10.0统计软件，采用方差分析，P值＞0.05为无明显差异。

结果：一般性状及超微结构所制得PHS为白色粉末状颗粒，肉眼观察，PHS颗粒大小均一，颗粒结构较Arista止血粉细腻，扫描电镜下，淀粉颗粒直径约为15μm，内部有多个孔道结构，孔径约为1μm(见扫描电镜图1)，孔径大小基本相同。Arista止血粉为白色粉末状颗粒，扫描电镜下可见颗粒表面由多个裂隙组成，无孔道结构，颗粒体积约为PHS的2-3倍(其扫描电镜见图2)。

实验结果显示，在压迫10s、20s时，肾脏出血量大，出血时间长。压迫时间超过30s后，出血量和出血时间变化比较明显，两者明显缩短，压迫40s、50s后，出血指标变化幅度进一步减小。实验数据表明：实验组和对照组均需压迫30s以上，止血效果才能体现，且两者P＞0.05，可以认为PHS对肾脏止血与Arista止血粉具有相同的效果。表1是不同压迫时间内，PHS和Arista止血粉出血量和止血时间。

表1本发明实施例所得的止血淀粉和Arista止血粉的性能比较

实验组和对照组无明显差异，P＞0.05。

止血效果大体观察

暴露肾脏后，在正常肾脏表面做手术切口后，血液迅速涌出(请见图3)，用干燥纱布吸干血液后，快速洒上1g PHS，出血区淀粉由白色立即变红，干燥纱布持续压迫。20s压迫组，移走纱布，出血创面有少量血液渗出，PHS颗粒红染面积缓慢扩大；30s压迫组，肾脏切口出血基本停止，无明显渗血现象；40s和50s压迫组，移走纱布后，可见PHS呈糊状黏附于切口表面，出血停止。(请见图4)

以上对本发明所提供的止血微孔淀粉及其酶穿孔制法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种止血微孔淀粉，其特征在于：以甘薯淀粉原料，经酶穿孔法制备微孔淀粉，然后将微孔淀粉进行交联制得。

2.根据权利要求1所述的止血微孔淀粉，其特征在于：所述的酶穿孔法制备微孔淀粉步骤中，所用的酶为α-淀粉酶。

3.根据权利要求1或2所述的止血微孔淀粉，其特征在于：甘薯淀粉与酶的重量比为每100份的甘薯淀粉中加入0.5～1.2份酶。

4.根据权利要求3所述的止血微孔淀粉，其特征在于：甘薯淀粉与酶的重量比为每100份的甘薯淀粉中加入1.0份酶。

5.权利要求1所述的止血微孔淀粉的制备方法，其特征在于，采用以下步骤：以甘薯淀粉原料，先以酶穿孔法制备微孔淀粉，再将微孔淀粉交联，即得止血微孔淀粉。

6.根据权利要求5所述的止血微孔淀粉，其特征在于，包含以下步骤：

酶穿孔法制备微孔淀粉：将淀粉酶用缓冲液配成酶液，与干基甘薯淀粉的醋酸钠缓冲液反应20～24小时，产物干燥、粉碎后，即得微孔淀粉；

微孔淀粉交联：将微孔淀粉进行调浆，维持pH值恒定在11.2-11.5范围；将调浆得到的悬浮液离心分离3次后进行干燥、消毒后，即得止血微孔淀粉。

7.根据权利要求6所述的止血微孔淀粉，其特征在于，采用以下重量比例的原料进行所述的调浆：每500ml蒸馏水中溶有12g三偏磷酸钠和6g碳酸钠，对200g微孔淀粉进行调浆。

8.根据权利要求6所述的止血微孔淀粉，其特征在于：所述的消毒是以Co60辐照进行消毒。

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