CN102028966A

CN102028966A - 一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法

Info

Publication number: CN102028966A
Application number: CN2010106100490A
Authority: CN
Inventors: 胡巧玲; 孙永富; 施建基
Original assignee: SUZHOU FANGCE SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Hi-Genius Investment Management Co., Ltd.
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2030-12-29
Also published as: CN102028966B

Abstract

一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法，本发明选用脱乙酰度55%～99%、分子量为100,000～500,000的壳聚糖溶解于适量甲酸、乙酸或者盐酸的稀溶液，配制得0.5%～5%(m/v)的壳聚糖溶液，静置脱泡；将溶液注于模具中，在其上覆盖一层单向渗透膜，再将模具浸泡碱性介质中，利用单向渗透中和法制得壳聚糖凝胶，用大量去离子水洗涤凝胶至中性；进行N-位或O-位羧化，浸泡入1%～5%CaCl₂稀溶液中少许时间，适度交联，取出，洗涤干净；将凝胶浸泡在1%～10%(m/v)浓度的丙三醇溶液中1小时，取出后沥干；最终60℃干燥成型即得止血膜。由于壳聚糖本身具有优异的止血效果；同时Ca²⁺也是凝血因子之一，具有促进血液凝固功效，两种作用在此发生协同作用，共同促进止血。

Description

一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法

技术领域

本发明涉及一种外科手术用止血敷料的制备方法，特别涉及一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法。

背景技术

壳聚糖（Chitosan），学名（1，4）-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，是由甲壳素（N-乙酰-2-乙酰氨基-D-葡萄糖以1-4糖苷键连接而成）经脱乙酰化反应后得到的一种生物高分子，其分子链中通常含有N-乙酰胺基葡萄糖和N-氨基葡萄糖两种结构单元，两者的比例随脱乙酰化程度的不同而不同。

壳聚糖优异的止血性能已经得到人们的认可，诸多文献报道了壳聚糖具有优异的止血性能并研究其止血机理。文献《Effects of chitin and chitosan on blood coagulation》（Carbohydrate Polymers）报道，甲壳素和壳聚糖都能促进血液凝固，实验结果表明，壳聚糖的止血速度要快于甲壳素。甲壳素聚集血小板能力强于壳聚糖，壳聚糖能更多的聚集红细胞。同时，壳聚糖和甲壳素都有促进伤口愈合的作用。文献《The performance of a fly-larva shell-derived chitosan sponge as an absorbable surgical hemostatic agent》（Biomaterials）自制了一种壳聚糖冻干海绵，其对壳聚糖乙酸溶液冻干处理，得到一种多孔易吸收的止血材料。经过动物学评价，此种冻干海绵表现出优异的止血性能，与目前市场上应用的明胶海绵及氧化纤维素止血材料相比，其止血时间更短。

目前已用于外科手术止血，例如美国Hemcon公司的壳聚糖绷带（Chitosan Bandages），主要用于急性外伤出血及枪伤的现场止血治疗；英国的“CELOX”（2006年通过美国的FDA认证及欧盟的CE认证；2010年通过中国食品药品监督管理局认证）。

但是因壳聚糖的特殊结构，其不溶于水，这一性质导致壳聚糖敷料创面粘附性差。

发明内容

本发明提供一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法，目的是解决现有壳聚糖敷料的创面粘附性差的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法，由下列步骤组成：

第一步：制备壳聚糖凝胶

将壳聚糖溶液注入敞口的模具，然后将该模具的敞口用单向渗透膜封闭，再将所述模具浸入沉析液中至壳聚糖完全沉析得到壳聚糖凝胶；其中，所述沉析液是质量浓度为1%～10%的氢氧化钠溶液、质量浓度为1%～10%的氢氧化钾溶液、质量浓度为1%～10%的碳酸钠溶液或者质量浓度为5%～20%的氯化钠溶液；所述单向渗透膜为滤纸或者聚丙烯多孔膜；

第二步：羧化反应

将第一步制得的壳聚糖凝胶用去离子水洗涤至pH值为6～10，然后在壳聚糖的N-位或O-位进行羧化反应，使壳聚糖凝胶的羧化度达到1%～20%；其中，所述羧化反应的羧化剂是丁二酸酐的二甲基亚砜溶液或者氯乙酸的异丙醇溶液，所述羧化反应的取代基为琥珀酰基或者羧甲基；当在O-位进行羧化反应时，再将壳聚糖凝胶放入25～60℃的0.1mol/L氢氧化钠溶液中反应0.5～1.5小时，然后用乙醇洗涤至少三次；

第三步：交联反应

将第二步制得的壳聚糖凝胶浸入质量浓度为1%～5%的氯化钙中进行交联反应10～40分钟，然后用去离子水洗涤；

第四步：增塑反应

将第三步制得的壳聚糖凝胶浸入丙三醇溶液中进行增塑反应，取出沥干、干燥后即得具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜；所述丙三醇溶液是将丙三醇溶于水中制得，其浓度为0.5%～10%（m/v，g/100ml）。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，上述方案中，脱乙酰度的计算方式如：《分析化学研究简报》2002年第7期第846～848页，贾之慎、李秀玲所撰写的《酸碱电导滴定法测定壳聚糖脱乙酰度》。

2、上述方案中，所述模具可以是培养皿等类似具有敞口，其它部位密封的器皿。

3、上述方案中，羧化度的定义：每100g壳聚糖羧化之后，羧化基团总质量占产物总质量的比例。

羧化基团的测定方式如《北京化工大学学报》第31卷第2期第14～17页，刘长霞等撰写的《N,O-羧甲基壳聚糖羧化度计算式的修正》。

本发明中，凝胶体系下，壳聚糖的羟基、氨基不可能完全羧化，但羧化度的计算仍以反应完成之后，羧化基团质量占产物总质量的百分比计算。

4、上述方案中，m/v表示每100ml溶剂中溶解的溶质的克数。

5、上述方案中，所述聚丙烯多孔膜可以采用专利号为200710099005.4的中国发明专利公开的《非对称性的聚丙烯多孔膜及其制备方法》制备。

6、上述方案中，所述壳聚糖溶液是将壳聚糖溶解于稀酸后经过滤、静置脱泡后制得，其浓度为1%～6%（m/v，g/100ml）；

7、上述方案中，所述壳聚糖的脱乙酰度为55%～99%，分子量为100000～500000。

8、上述方案中，所述稀酸是1%～5%（m/v，g/100ml）的甲酸、1%～5%（m/v，g/100ml）的乙酸或者1%～5%（m/v，g/100ml）的盐酸。

9、上述方案中，所述第四步的干燥是在温度为45～80℃的真空或者常压条件下进行。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：

1、本发明对表层壳聚糖进行羧化改性，并使得羧化度达到1%～20%，提高止血膜的吸水性，从而使其创面粘附性能好；

2、本发明同时以CaCl₂对敷料进行适度交联，即提高了敷料的力学强度，又可额外为血液凝固提供必要的Ca²⁺，与壳聚糖的止血产生协同作用，加快止血速度。

3、本发明通过单向渗透凝胶法，制备出的壳聚糖止血膜遇水不卷曲，与组织贴附性好，使用极其方便。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法

（1）取2g壳聚糖，脱乙酰度95%，分子量100,000，加入250ml三颈烧瓶中，加入200ml 2%稀乙酸溶液，室温搅拌至完全溶解，配制成1%（m/v）的壳聚糖溶液，静置脱泡；（2）将上述溶液过滤，得澄清壳聚糖溶液；（3）将上述壳聚糖溶液注入模具（培养皿）中，在其上覆盖一层单向渗透膜，将模具放入质量浓度为的5%NaOH沉析液过夜，至壳聚糖完全沉析，形成壳聚糖凝胶，大量去离子水冲洗至中性pH=6.0～8.0；（4）在密闭反应器中加入丁二酸酐的二甲亚砜溶液（3g丁二酸酐溶于40ml二甲亚砜），加热至60℃，将上述中性壳聚糖凝胶放入密闭容器反应30分钟后取出；（5）将凝胶放入25℃的0.1mol/L NaOH溶液反应1h，取出凝胶，用足量乙醇反复洗涤5～6次，经检测，其羧化度为5%；（6）将上述部分羧化的壳聚糖凝胶浸泡在3%的CaCl₂溶液（m/v）中10分钟后取出，大量去离子水冲洗干净，沥干；（7）将上述凝胶浸泡入5%（m/v）的丙三醇溶液中若干时间，取出，沥干；（8）将上述壳聚糖凝胶60℃干燥，即得高度吸水溶胀止血膜。

实施例二：一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法

（1）取4g壳聚糖，脱乙酰度85%，分子量200,000，加入250ml三颈烧瓶中，加入200ml 2%稀乙酸溶液，室温搅拌至完全溶解，配制成2%（m/v）的壳聚糖溶液，静置脱泡；（2）将上述溶液过滤，得澄清壳聚糖溶液；（3）将上述壳聚糖溶液注入模具中，在其上覆盖一层单向渗透膜，将模具放入5%NaOH沉析液过夜，至壳聚糖完全沉析，形成壳聚糖凝胶，大量去离子水冲洗至中性pH=6.0～8.0；（4）在密闭反应器中加入丁二酸酐的二甲亚砜溶液（3g丁二酸酐溶于40ml二甲亚砜），加热至60℃，将上述中性壳聚糖凝胶放入密闭容器反应30分钟后取出；（5）将凝胶放入25℃的0.1 mol/L NaOH溶液反应1h，取出凝胶，用足量乙醇反复洗涤5～6次；（6）将上述部分羧化的壳聚糖凝胶浸泡在3%的CaCl₂溶液（m/v）中10分钟后取出，大量去离子水冲洗干净，沥干；（7）将上述凝胶浸泡入5%（m/v）的丙三醇溶液中若干时间，取出，沥干；（8）将上述壳聚糖凝胶60℃真空干燥，即得高度吸水溶胀止血膜。

实施例三：一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法

（1）取6g壳聚糖，脱乙酰度65%，分子量500,000，加入250ml三颈烧瓶中，加入200ml 2%稀乙酸溶液，室温搅拌至完全溶解，配制成3%（m/v）的壳聚糖溶液，静置脱泡；（2）将上述溶液过滤，得澄清壳聚糖溶液；（3）将上述壳聚糖溶液注入模具中，在其上覆盖一层单向渗透膜，将模具放入5%NaOH沉析液过夜，至壳聚糖完全沉析，形成壳聚糖凝胶；（4）在密闭反应器中加氯乙酸、异丙醇（m/m=1:10），加热至60～80℃，将上述壳聚糖凝胶放入密闭容器反应30分钟后取出，用足量乙醇反复洗涤5～6次；（6）将上述部分羧化的壳聚糖凝胶浸泡在3%CaCl₂溶液中10分钟后取出，大量去离子水冲洗干净，沥干；（7）将上述凝胶浸泡入5%（m/v）的丙三醇溶液中若干时间，取出，沥干；（8）将上述壳聚糖凝胶60℃干燥，即得高度吸水溶胀止血膜。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法，其特征在于：由下列步骤组成：

第一步：制备壳聚糖凝胶

第二步：羧化反应

将第一步制得的壳聚糖凝胶用去离子水洗涤至pH值为6～10，然后在壳聚糖的N-位或O-位进行羧化反应，使壳聚糖凝胶的羧化度达到1%～20%，然后用乙醇洗涤至少三次；其中，所述羧化反应的羧化剂是丁二酸酐的二甲基亚砜溶液或者氯乙酸的异丙醇溶液，所述羧化反应的取代基为琥珀酰基或者羧甲基；当在O-位进行羧化反应时，再将壳聚糖凝胶放入25～60℃的0.1mol/L氢氧化钠溶液中反应0.5～1.5小时；

第三步：交联反应

第四步：增塑反应

将第三步制得的壳聚糖凝胶浸入丙三醇溶液中进行增塑反应，取出沥干、干燥后即得具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜；所述丙三醇溶液是将丙三醇溶于水中制得，其浓度为0.5%～10%（m/v）。

2.根据权利要求1所述的具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法，其特征在于：所述壳聚糖溶液是将壳聚糖溶解于稀酸后经过滤、静置脱泡后制得，其浓度为1%～6%（m/v）。

3.根据权利要求1所述的具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法，其特征在于：所述壳聚糖的脱乙酰度为55%～99%，分子量为100000～500000。

4.根据权利要求1所述的具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法，其特征在于：所述稀酸是1%～5%（m/v）的甲酸、1%～5%（m/v）的乙酸或者1%～5%（m/v）的盐酸。

5.根据权利要求1所述的具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血膜的制作方法，其特征在于：所述第四步的干燥是在温度为45～80℃的真空或者常压条件下进行。