CN101342381A - 一种消炎防粘连止血海绵的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种消炎防粘连止血海绵的制备方法，该方法是通过聚乙烯醇的交联将壳聚糖凝胶微球固定在海绵内壁，然后再浸泡消炎溶液和防粘连溶液，即得PVA/载药壳聚糖消炎防粘连止血海绵，通过该方法制备的消炎防粘连止血海绵，可根据术腔大小修剪成合适大小，置入相应的部位，四周压力均衡，止血充分，对术腔黏膜损伤小。通过本发明的方法制备的消炎防粘连止血海绵，具有良好的消炎止血防粘连、抗菌、生物相容性、机械性能和抗水肿性能，促进受伤组织恢复能力强，可防止再次出血，消除明胶和动物胶原蛋白所不可避免的病毒隐患，使用安全性大幅度提高，且可以减轻病人痛苦与不适，有望替代进口产品，具有显著的社会效益和经济效益。

Description

一种消炎防粘连止血海绵的制备方法

技术领域

本发明属于医用生物材料领域，具体涉及一种消炎防粘连止血海绵的制备方法。

背景技术

世界范围内，创伤是5～44岁年龄人群的主要死亡原因，占总死亡人数的10％。由于创伤患者主要是年轻人，造成了劳动力丧失、死亡和伤残，给社会造成巨大的负担。尽管创伤治疗水平在提高，但不可控制出血导致患者死亡占创伤相关死亡的30％～40％，通过早期处理不可控制出血可能是降低死亡率的主要方法。因此，止血日益成为医学界研究热点。

常规的止血方法有人工挤压、烧灼术和伤口缝合，但这些方法有时并不能有效止血，而延长了手术时间。此外，不完善的止血手段常需要进行二次手术。多年来，在皮肤创伤和脾、肾等软组织器官损伤的出血治疗中，大都采用天然衍生可降解止血材料，主要有明胶海绵、氧化纤维素、微纤维胶原粉末、纤维蛋白胶，胶原海绵等，而它们各自都有一定的不足之处：明胶和胶原的组织黏附力较差，两者的止血功能均依赖于足量的血小板和凝血因子，故应用受到限制；纤维蛋白胶来自血液，可能会导致病毒感染；传统的药棉纱布医治皮肤伤口不仅愈合期较长、伤口疤痕明显，而且在换药过程中患者相当痛苦。因此，研制一种具有生物安全性、生物相容性，且有较强的止血功能的新型止血材料已显得非常重要。

壳聚糖本身具有凝血特性已有研究报道，壳聚糖的凝血效果与它的物理性状和化学性质有关。止血机制可能是因为壳聚糖是荷正电的分子，与血液中荷负电的红细胞、白细胞、血小板等有形成分相结合，产生凝血作用。

壳聚糖微球的制备方法是控制微球内药物释放的关键，传统的喷雾干燥技术、溶剂蒸发技术制备的壳聚糖微球骨架密度太低，难以包载药物，药物只能吸附在微球的表面，突释效应难以避免。

聚乙烯醇是一种可吸血、有效保护伤口的具有良好生物相容性和膨胀性且可降解的高分子材料，不含纤维，在使用中不会发生纤维脱落现象，不会影响伤口愈合或功能恢复，同时具有抗菌、消炎、不影响粘膜上皮化及伤口的愈合，减少疤痕形成、减少组织坏死和术后粘连等作用。

专利CN1320931也提供了一种含药物、壳聚糖的聚乙烯醇水凝胶敷料及其制备方法，该发明专利采用辐射交联制备含药和壳聚糖的聚乙烯醇水凝胶敷料，主要用于湿法治疗各种皮肤创伤的要求，但是制备方法较复杂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种采用聚乙烯醇发泡制备消炎防粘连止血海绵的方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种消炎防粘连止血海绵的制备方法，该方法是通过交联剂对聚乙烯醇(PVA)的交联作用将壳聚糖凝胶微球固定在海绵内壁得到PVA/壳聚糖复合止血材料，然后将该复合止血材料浸泡消炎溶液和防粘连溶液，即得PVA/载药壳聚糖消炎防粘连止血海绵。

上述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其具体步骤如下：

(1)表面接枝PVA的壳聚糖凝胶微球的制备

制备壳聚糖醋酸溶液；

利用交联剂和乳化剂在油水连续相中高速乳化交联制备壳聚糖凝胶微球；

将聚乙烯醇(PVA)接枝到壳聚糖凝胶微球表面即得表面接枝PVA的壳聚糖凝胶微球。

(2)PVA/壳聚糖复合止血材料的制备

用交联剂经物理发泡制备PVA海绵；

制备含戊二醛的表面接枝PVA的壳聚糖凝胶微球悬浮液；

将PVA海绵浸泡上述悬浮液，使壳聚糖凝胶微球表面的PVA短链与PVA海绵孔内表面的分子链交联，从而将壳聚糖凝胶微球固定在PVA海绵的孔隙内壁，得到PVA/壳聚糖复合止血材料。

(3)消炎防粘连止血海绵的制备

将上述PVA/壳聚糖复合止血材料浸泡消炎药物溶液和防粘连溶液，即得消炎防粘连止血海绵。

上述步骤(1)中，壳聚糖醋酸溶液浓度为1～5体积％，壳聚糖的脱乙酰度为80～100％，脱乙酰度是指壳聚糖分子中脱除乙酰基的糖残基数占壳聚糖分子中的糖残基数的百分数。

上述步骤(1)和步骤(2)中，交联剂为戊二醛、甲醛、环氧氯丙烷、二异氰酸酯中的一种或多种。

上述步骤(1)中，油相为液体石蜡、橄榄油、煤油、真空泵油中的一种或多种，油水的体积比为(30∶1)～(1∶1)。

上述步骤(1)中，乳化剂浓度为1～50g/L；乳化剂为聚氧乙烯醚、司班等，优选乳化剂为聚氧乙烯醚10、司班80、司班85中的一种或多种；乳化剂还可以为聚氧乙烯醚或司班中的一种或两种物质与助乳化剂组成的复合乳化剂，优选乳化剂为聚氧乙烯醚10、司班80、司班85中的一种或多种与助乳化剂组成的复合乳化剂，所述助乳化剂为硬脂酸镁、吐温80、吐温61、司班40等。

上述步骤(1)中，壳聚糖微球是微米级或纳米级。

上述步骤(1)中，PVA和壳聚糖微球的质量比为(90～99.99)∶(10～0.01)

上述步骤(1)中，将聚乙烯醇(PVA)接枝到壳聚糖凝胶微球表面可采用两种方法：在酸性条件下经铈离子引发直接接枝将聚乙烯醇接枝到壳聚糖凝胶微球表面，或在碱性条件下经N-羟甲基丙烯酰胺偶联接枝将聚乙烯醇接枝到壳聚糖凝胶微球表面。

上述步骤(1)中，通过调整投料比和反应条件，可得到不同分子结构和表面性质的表面接枝PVA的壳聚糖凝胶微球。

上述步骤(3)中，消炎药物为青霉素类、头孢菌素类、大环内酯类、氨基糖苷类、四环素类、氯霉素类、喹诺酮类、磺胺类中的一种或多种；消炎药物优选头孢拉定、青霉素、庆大霉素。

上述步骤(3)中，防粘连物质是透明质酸钠、聚乳酸、海藻酸钠、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、明胶或卡拉胶中的一种或多种。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明采用化学交联技术，经戊二醛交联固化得到微球结构，这种微球结构较为致密，球形及载药量均较为理想。

2.通过本发明的方法制备的消炎防粘连止血海绵，可根据术腔大小将其修剪成合适大小，置入相应的部位，不需注入抗生素，膨胀的填塞条将术腔内各个腔隙填充，四周压力均衡，止血充分，其质地柔韧，对术腔黏膜损伤小。

3.通过本发明的方法制备的消炎防粘连止血海绵，具有良好的消炎止血防粘连、抗菌、生物相容性、机械性能和抗水肿性能，促进受伤组织恢复能力强，可防止再次出血，消除明胶和动物胶原蛋白所不可避免的病毒隐患，使用安全性大幅度提高。

4.本发明的制备消炎防粘连止血海绵的方法，选用聚乙烯醇、壳聚糖、透明质酸等作为原料，可以减轻病人痛苦与不适，并且有望替代进口产品，具有显著的社会效益和经济效益。

具体实施方式

实施例1壳聚糖凝胶微球的制备

将0.5g脱乙酰度为85％的壳聚糖溶解在25ml体积百分比为2％的醋酸溶液中，加热搅拌溶解，待溶解后加入4ml表面活性剂(OP-10)、80ml液体石蜡，常温快速搅拌(6000r/min)30min后，缓慢滴加1ml 25％戊二醛进行交联，升温到40℃反应1h，再升温到60℃反应3h，充分交联后加10％NaOH调pH为碱性，反应产物用大量蒸馏水洗涤后抽滤，滤饼用石油醚、异丙醇分别索氏抽提器中抽提24h，真空干燥，得到壳聚糖凝胶微球，用无水乙醇超声分散后滴在铜网上用透射电镜观察，结果表明微球的外观较为均匀规则，微球的粒径约在1μm左右。

实施例2表面接枝PVA的壳聚糖凝胶微球的制备

在浓度为2×10^-2mol/l的硝酸水溶液存在下，由浓度为2×10^-3mol/l的硝酸铈铵引发直接接枝，50℃反应4h，将10g PVA接枝到实施例1制备得到的0.1g壳聚糖凝胶微球表面，得到表面接枝PVA的壳聚糖凝胶微球。

实施例3表面接枝PVA的壳聚糖凝胶微球的制备

在浓度为1×10^-2mol/l氢氧化钠水溶液存在下经0.7×10^-3mol/l N-羟甲基丙烯酰胺偶联接枝，50℃反应3h，从而将1g聚乙烯醇(PVA)接枝到10g负载消炎药物的壳聚糖凝胶微球表面。

实施例4PVA海绵的制备

PVA海绵的制备，其步骤如下：

将20g的PVA，溶于200ml沸水中，降温至50℃，加入2ml的司班80表面活性剂、22ml质量分数为37％的甲醛、加入4g碳酸氢钠，在高速搅拌机中以1500r/min搅拌20min，再加入20ml质量分数为36％的盐酸，继续高速搅拌使溶液自由发泡至最大体积，继续搅拌下反应30min使泡沫稳定，再向泡沫体中滴入含戊二醛的表面接枝PVA的壳聚糖凝胶微球悬浮液并搅拌均匀，将泡沫体注入聚丙烯模具中，在50～60℃下恒温5h，取出成型海绵在蒸馏水中洗至中性，待洗涤液经搅拌后不能产生稳定气泡，将海绵放在模具中冷冻干燥24h，得到微黄色壳聚糖改性缩醛化PVA海绵。

实施例5消炎防粘连止血海绵的制备

含戊二醛的表面接枝PVA的壳聚糖微球凝胶悬浮液的制备步骤如下：称取2g聚乙烯醇于烧杯中，加入蒸馏水，于90℃加热溶解，冷却至室温，然后加入0.25g已制好的壳聚糖微球，搅拌均匀，得到的混合物用蒸馏水将溶液调到40ml，滴入2ml体积分数为1％的戊二醛溶液，升温至60℃搅拌一定时间，然后将瓶内物质倒进密封袋，除空气后，密封置于60℃的恒温水浴锅中放置24h，得聚乙烯醇/壳聚糖微球凝胶悬浮液，取出，用蒸馏水浸泡，每天换水一次，7天以后取出凝胶，在空气中干燥24h。

将5g制备好的PVA海绵吸入1g上述悬浮液，得到PVA/壳聚糖复合止血材料；然后用大量蒸馏水清洗干净后真空干燥，再分别将上述PVA/壳聚糖复合止血材料浸泡入0.01mol/l的庆大霉素消炎药物溶液和0.05mol/l的透明质酸防粘连溶液，即得消炎防粘连止血海绵。

实施例6负载头孢拉定的壳聚糖微球制备

0.5g脱乙酰度为85％的壳聚糖溶解在25ml 2％的醋酸溶液中，为A液，将100mg头孢拉定溶于水中，形成B液，将B液缓慢匀速滴入A液中，剧烈搅拌10min，形成C液，在C液中滴加25％戊二醛水溶液5ml，交联固化12h后，用2000r/min离心沉淀3min，将沉淀物洗涤干燥。

实施例7用透明质酸作为防粘连物质制备消炎防粘连止血海绵

将10g的PVA，溶于200ml沸水中，降温至50℃，加入1ml的司班80-吐温61(体积比为8∶2)表面活性剂、10ml质量分数为37％的甲醛、加入3g碳酸氢钠，在高速搅拌机中以1500r/min搅拌20min，再加入10ml质量分数为36％的盐酸，继续高速搅拌使溶液自由发泡至最大体积，继续搅拌下反应30min使泡沫稳定，再向泡沫体中滴入含戊二醛的壳聚糖/PVA共混液、透明质酸溶液并搅拌均匀，将泡沫体注入聚丙烯模具中，在50～60℃下恒温5h，取出成型海绵在蒸馏水中洗至中性，待洗涤液经搅拌后不能产生稳定气泡，将海绵放在模具中冷冻干燥24h，得到微黄色壳聚糖改性缩醛化PVA海绵。

Claims (10)

1、一种消炎防粘连止血海绵的制备方法，其具体步骤如下：

(1)表面接枝聚乙烯醇的壳聚糖凝胶微球的制备

制备壳聚糖醋酸溶液；利用交联剂和乳化剂在油水连续相中高速乳化交联制备壳聚糖凝胶微球；将聚乙烯醇接枝到壳聚糖凝胶微球表面即得表面接枝聚乙烯醇的壳聚糖凝胶微球；

(2)聚乙烯醇/壳聚糖复合止血材料的制备

制备含戊二醛的上述表面接枝聚乙烯醇的壳聚糖凝胶微球悬浮液；用交联剂经物理发泡制备聚乙烯醇海绵；将所得的聚乙烯醇海绵浸泡前述悬浮液，得到聚乙烯醇/壳聚糖复合止血材料；

(3)消炎防粘连止血海绵的制备

将上述聚乙烯醇/壳聚糖复合止血材料浸泡消炎药物溶液和防粘连溶液，即得消炎防粘连止血海绵。

2、根据权利要求1所述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，壳聚糖醋酸溶液浓度为1～5体积％，壳聚糖的脱乙酰度为80～100％。

3、根据权利要求1所述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中，所述交联剂为戊二醛、甲醛、环氧氯丙烷、二异氰酸酯中的一种或一种以上。

4、根据权利要求1所述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乳化剂为聚氧乙烯醚、司班、和助乳化剂组成的复合乳化剂，乳化剂浓度为1～50g/L。

5、根据权利要求1所述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚乙烯醇和壳聚糖微球的质量比为90～99.99∶10～0.01。

6、根据权利要求1所述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述油水连续相的油相为液体石蜡、橄榄油、煤油、真空泵油中的一种或多种，油水的体积比为30∶1～1∶1。

7、根据权利要求1所述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述将聚乙烯醇接枝到壳聚糖凝胶微球表面的方法为：在酸性条件下经铈离子引发直接接枝将聚乙烯醇接枝到壳聚糖凝胶微球表面，或在碱性条件下经N-羟甲基丙烯酰胺偶联接枝将聚乙烯醇接枝到壳聚糖凝胶微球表面。

8、根据权利要求1所述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述消炎药物为青霉素类、头孢菌素类、大环内酯类、氨基糖苷类、四环素类、氯霉素类、喹诺酮类、磺胺类中的一种或多种。

9、根据权利要求1所述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述防粘连物质是透明质酸钠、聚乳酸、海藻酸钠、羧甲基淀粉、羧甲基纤维素、明胶或卡拉胶中的一种或多种。

10、根据权利要求1所述消炎防粘连止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述壳聚糖微球是微米级或纳米级。