CN104383587B - 一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料及其制备方法，它涉及一种止血材料及其制备方法。本发明的目的是要解决现有氧化再生纤维素改性后的材料止血性能提升幅度小，机械性能和生物吸收性能均差的问题。一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料由富勒烯和氧化再生纤维素制备的；制备方法：一、制备富勒烯的分散液；二、复合，得到富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料。使用本发明制备的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料进行止血，止血时间降低了7.7％～10％。本发明可获得一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料及其制备方法。

Description

一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种止血材料及其制备方法。

背景技术

在日常生活中不可避免的会发生各种事故，在进行急救治疗以及手术过程中，都可能因大出血导致医疗事故甚至死亡。因此，病患者局部有效的快速止血则至关重要，有效控制出血并降低出血时间成为降低患者死亡率的重要措施。临床常用的止血材料如止血纱布、止血纤维、止血绷带在使用中都有局限性，如止血时间较长，易与伤口粘连而不易换药，对伤口的感染和化脓无能为力。快速止血和功能性止血将是未来止血药物发展的方向。

常用的可吸收止血材料有纤维蛋白胶、明胶海绵、氧化纤维素、微纤维胶原、壳聚糖以及藻酸钙纤维等。它们的作用机理和使用方法不尽相同，止血效果也有差别。但是，目前临床上被广泛使用的止血纱布是由美国强生(Johnson&Johnson)公司生产的SURGICEL系列可吸收止血产品——SURGICEL^TM、SURGICEL^TM Nu-Knit、SURGICEL^TM Fibrillar，在国内又称“速即纱”，以上产品的成分均为氧化再生纤维素，主要的区别体现于外在表现形式，现今SURGICEL系列产品已经在国际市场上占有了极其重要的地位，且受到了医学领域专家的一致好评。同时，国内有几家公司也生产出了类似的止血纱布，但是由于材料性能远不如速即纱，所以临床上主要采用昂贵的进口止血材料。

氧化再生纤维素为纤维素的衍生物，有良好的止血性能、生物可降解性能且无毒，目前已被用于多种行业，包括在医疗领域中，一般采用氮氧化物作为氧化剂，将纤维素单元中C-6位上的羟基氧化为羧基制得氧化再生纤维素。其作为止血材料使用时，羧基含量应为16～24％，以保证其止血效果。氧化再生纤维素止血机制如下：氧化再生纤维素接触血液后可以吸附大量的血红细胞，然后氧化再生纤维素结构中的酸性羧基会导致溶血，即血红细胞溶解、破裂，并释放出血红蛋白。同时，由于血红蛋白中含有三价铁离子，氧化再生纤维素可以与Fe³⁺结合形成棕色胶块，封闭、堵塞毛细血管末端而止血。由此可见，氧化再生纤维素的止血过程即为一系列的生物化学工程，而且材料结构中的羧基数量有限，因此导致氧化再生纤维素材料的止血速度相对较慢，致使该类材料无法适用于动脉等部位的大出血情况。

氧化再生纤维素作为止血材料的改性研究一直在不断努力进行中。Doub等人公开了采用碳酸氢钠或乙酸钙的水溶液对氧化再生纤维素进行中和的方法，并且用凝血酶浸渍碳酸氢钠中和的氧化再生纤维素，然后对浸渍后的织物进行冻结处理并在此状态下干燥，制得了一种高效的氧化纤维素类外科手术止血材料。美国专利中Saferstein等人叙述了使用弱酸盐的醇水溶液，如乙酸钠，将氧化再生纤维素中和至pH值介于5～8之间，这种方法不但使氧化再生纤维素可以室温稳定储存，而且可以负载上类似凝血酶的酸敏感物质，进而提高氧化再生纤维素材料的止血性能。同时他们还发现，Doub等人采用碳酸氢钠中和的方法会导致氧化再生纤维素织物部分胶化、变形，并且致使最终中和的氧化再生纤维织物的拉伸强度太低而无法应用到实际的止血过程中。而Doub等人在专利中提到的乙酸钙中和的氧化再生纤维素虽然保证了织物的原有形态，但由于中和后材料钙含量过高，在使用过程中会对接触处的哺乳动物皮肤和其他体细胞产生刺激性，并在使用位置形成大的发白的肉芽肿块，妨碍材料的生物吸收。

综上所述，虽然以上研究成果都对氧化再生纤维素的相关研究具有很大的意义，同时也使材料的止血性能得到了一定程度的提升，但是提升程度一般较小，即改善效果较差；而且，以往研究中的改善方法还会对氧化再生纤维素止血材料的机械强度和生物可吸收性能造成负面影响，相对于小幅度提升的止血性能而言，改性效果是得不偿失的。

发明内容

本发明的目的是要解决现有氧化再生纤维素改性后的材料止血性能提升幅度小，机械性能和生物吸收性能均差的问题，而提供一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料及其制备方法。

一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料由富勒烯和氧化再生纤维素制备的；所述的富勒烯与氧化再生纤维素的质量比为(0.05～10):100。

一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备富勒烯的分散液：将富勒烯粉末加入到溶剂中，再在超声功率为160W～400W超声处理10min～60min，得到富勒烯的分散液；

步骤一中所述的富勒烯粉末的质量与溶剂的体积比为(0.1mg～2mg):1mL；

二、复合：将氧化再生纤维素浸入到富勒烯的分散液中，在超声功率为160W～400W下超声处理10min～60min，然后再利用振荡器振荡处理6h～32h，再将氧化再生纤维素从富勒烯的分散液中取出，再在温度为-70～-20℃下真空冷冻干燥8h～96h，得到富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料；

步骤二中所述的氧化再生纤维素的质量与富勒烯的分散液的体积比为(0.005～0.04g):1mL；

步骤二中所述的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料中富勒烯与氧化再生纤维素的质量比为(0.05～10):100；

本发明的优点：

一、本发明旨在维持氧化再生纤维素可吸收止血材料优点的基础上，提出一种更加适宜的方法对氧化再生纤维素进行改性；本发明是在氧化再生纤维素材料表面直接吸附纳米富勒烯，进而提高氧化再生纤维素的止血性能，而且不会损伤氧化再生纤维素的机械强度，同时又可以保证氧化再生纤维素的生物可吸收性能；

二、使用本发明制备的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料进行止血，止血时间降低了7.7％～10％。

本发明可获得一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料及其制备方法。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料由富勒烯和氧化再生纤维素制备的；所述的富勒烯与氧化再生纤维素的质量比为(0.05～10):100。

本实施方式的优点：

一、本实施方式旨在维持氧化再生纤维素可吸收止血材料优点的基础上，提出一种更加适宜的方法对氧化再生纤维素进行改性；本实施方式是在氧化再生纤维素材料表面直接吸附纳米富勒烯，进而提高氧化再生纤维素的止血性能，而且不会损伤氧化再生纤维素的机械强度，同时又可以保证氧化再生纤维素的生物可吸收性能；

二、使用本实施方式制备的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料进行止血，止血时间降低了7.7％～10％。

本实施方式可获得一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料及其制备方法。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述的氧化再生纤维素中羧基含量为16％～24％。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是：所述的氧化再生纤维素是以短丝、长丝或织物的形式存在。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式是一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的制备方法具体是按以下步骤完成的：

一、制备富勒烯的分散液：将富勒烯粉末加入到溶剂中，再在超声功率为160W～400W超声处理10min～60min，得到富勒烯的分散液；

步骤一中所述的富勒烯粉末的质量与溶剂的体积比为(0.1mg～2mg):1mL；

二、复合：将氧化再生纤维素浸入到富勒烯的分散液中，在超声功率为160W～400W下超声处理10min～60min，然后再利用振荡器振荡处理6h～32h，再将氧化再生纤维素从富勒烯的分散液中取出，再在温度为-70～-20℃下真空冷冻干燥8h～96h，得到富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料；

步骤二中所述的氧化再生纤维素的质量与富勒烯的分散液的体积比为(0.005～0.04g):1mL；

步骤二中所述的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料中富勒烯与氧化再生纤维素的质量比为(0.05～10):100。

本实施方式的优点：

一、本实施方式旨在维持氧化再生纤维素可吸收止血材料优点的基础上，提出一种更加适宜的方法对氧化再生纤维素进行改性；本实施方式是在氧化再生纤维素材料表面直接吸附纳米富勒烯，进而提高氧化再生纤维素的止血性能，而且不会损伤氧化再生纤维素的机械强度，同时又可以保证氧化再生纤维素的生物可吸收性能；

二、使用本实施方式制备的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料进行止血，止血时间降低了7.7％～10％。

本实施方式可获得一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料及其制备方法。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四的不同点是：步骤一中所述的溶剂为水、无水乙醇或质量分数为20％～80％的乙醇溶液。其他与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五的不同点是：步骤二中所述的氧化再生纤维素中羧基含量为16％～24％。其他与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四至六的不同点是：步骤二中所述的氧化再生纤维素是以短丝、长丝或织物的形式存在。其他与具体实施方式四至六相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式四至七的不同点是：步骤一中所述的富勒烯粉末的粒径为1μm～200μm。其他与具体实施方式四至七相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式四至八的不同点是：步骤二中所述的氧化再生纤维素的质量与富勒烯的分散液的体积比为(0.005～0.01g):1mL。其他与具体实施方式四至八相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式四至九的不同点是：步骤二中所述的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料中富勒烯与氧化再生纤维素的质量比为(1～5):100。其他与具体实施方式四至九相同。

采用以下试验验证本发明的有益效果：

试验一：一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备富勒烯的分散液：将90mg富勒烯粉末加入到300mL无水乙醇中，再在超声功率为200W超声处理50min，得到富勒烯的分散液；

步骤一中所述的富勒烯粉末的粒径为1μm；

二、复合：将2.5g氧化再生纤维素浸入到富勒烯的分散液中，在超声功率为280W下超声处理30min，然后再利用振荡器振荡处理8h，再将氧化再生纤维素从富勒烯的分散液中取出，再在温度为-50℃下真空冷冻干燥32h，得到富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料；

步骤二中所述的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料中富勒烯与氧化再生纤维素的质量比为1.13:100；

步骤二中所述的氧化再生纤维素中羧基含量为17.36％；

步骤二中所述的氧化再生纤维是以织物形式存在。

止血时间测定：按40mg/kg剂量静脉缓慢注射戊巴比妥钠溶液麻醉动物后，将其中央耳动脉区域备皮、消毒，沿耳动脉方向切开皮肤，钝性分离出耳动脉、静脉和神经，再用手术刀横向切断动脉，待血液涌出后立即用1层测试材料或对照样贴敷于伤口表面并使用推拉力计施加3N的压力，每隔10s观察止血情况，直至最终完全止血后记录止血时间。测试结果如下：使用羧基含量17.36％的氧化再生纤维素的织物的止血时间为130s，使用试验一得到富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的止血时间为120s。

试验二：一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、制备富勒烯的分散液：将500mg富勒烯粉末加入到500mL质量分数为75％的乙醇溶液中，再在超声功率为320W超声处理60min，得到富勒烯的分散液；

步骤一中所述的富勒烯粉末的粒径为50μm；

二、复合：将2.5g氧化再生纤维素浸入到富勒烯的分散液中，在超声功率为320W下超声处理60min，然后再利用振荡器振荡处理8h，再将氧化再生纤维素从富勒烯的分散液中取出，再在温度为-50℃下真空冷冻干燥30h，得到富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料；

步骤二中所述的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料中富勒烯与氧化再生纤维素的质量比为4.78:100；

步骤二中所述的氧化再生纤维素中羧基含量为17.36％；

步骤二中所述的氧化再生纤维是以织物形式存在。

止血时间测定：按40mg/kg剂量静脉缓慢注射戊巴比妥钠溶液麻醉动物后，将其中央耳动脉区域备皮、消毒，沿耳动脉方向切开皮肤，钝性分离出耳动脉、静脉和神经，再用手术刀横向切断动脉，待血液涌出后立即用1层测试材料或对照样贴敷于伤口表面并使用推拉力计施加3N的压力，每隔10s观察止血情况，直至最终完全止血后记录止血时间。测试结果如下：使用羧基含量17.36％的氧化再生纤维素的织物的止血时间为130s，试验二得到富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的止血时间为117s。

Claims (2)

1.一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的制备方法，其特征在于一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的制备方法具体是按以下步骤完成的：

一、制备富勒烯的分散液：将90mg富勒烯粉末加入到300mL无水乙醇中，再在超声功率为200W超声处理50min，得到富勒烯的分散液；

步骤一中所述的富勒烯粉末的粒径为1μm；

二、复合：将2.5g氧化再生纤维素浸入到富勒烯的分散液中，在超声功率为280W下超声处理30min，然后再利用振荡器振荡处理8h，再将氧化再生纤维素从富勒烯的分散液中取出，再在温度为-50℃下真空冷冻干燥32h，得到富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料；

步骤二中所述的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料中富勒烯与氧化再生纤维素的质量比为1.13:100；

步骤二中所述的氧化再生纤维素中羧基含量为17.36％；

步骤二中所述的氧化再生纤维是以织物形式存在。

2.一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的制备方法，一种富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料的制备方法具体是按以下步骤完成的：

一、制备富勒烯的分散液：将500mg富勒烯粉末加入到500mL质量分数为75％的乙醇溶液中，再在超声功率为320W超声处理60min，得到富勒烯的分散液；

步骤一中所述的富勒烯粉末的粒径为50μm；

二、复合：将2.5g氧化再生纤维素浸入到富勒烯的分散液中，在超声功率为320W下超声处理60min，然后再利用振荡器振荡处理8h，再将氧化再生纤维素从富勒烯的分散液中取出，再在温度为-50℃下真空冷冻干燥30h，得到富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料；

步骤二中所述的富勒烯/氧化再生纤维素复合止血材料中富勒烯与氧化再生纤维素的质量比为4.78:100；

步骤二中所述的氧化再生纤维素中羧基含量为17.36％；

步骤二中所述的氧化再生纤维是以织物形式存在。