CN105056283A

CN105056283A - 一种复合止血粉的制备方法

Info

Publication number: CN105056283A
Application number: CN201510454616.0A
Authority: CN
Inventors: 尹晓刚
Original assignee: Shaanxi Boyu Regenerative Medicine Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Boyu Regenerative Medicine Co Ltd
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明公开了一种复合止血粉的制备方法，该复合止血粉是由羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠两种天然高分子多糖与淀粉乳化交联而得。通过将淀粉先交联，再与羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠溶液共混乳化，然后再次交联得到复合止血粉。该复合止血粉粒径为30~100μm，具有良好的吸附性能，其表面多为皱折表面，安全性高，且具有良好的止血性能。

Description

一种复合止血粉的制备方法

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种复合止血粉的制备方法。

背景技术

术中创面出血是常见的外科问题，会导致输血及相关并发症的发生，术中出血过多使得手术时间延长，重则出现严重的并发症，如失血性休克，甚至造成患者死亡。术中出血不仅会对医生造成工作困难，同时还对患者带来不应有的损失。因此，止血材料的发展始终是临床医学、生物材料及医疗器械领域关注的重点之一。

目前国内外已经开发出多种新型局部可吸收止血材料，应用比较普遍的局部止血材料有传统的明胶海绵、氧化再生纤维素、纤维蛋白胶、海藻酸盐、壳聚糖等，但均在止血效果、毒性与炎症反应及异源蛋白的安全性等方面存在缺点。相比之下，以交联淀粉为基础构建的可吸收止血粉制剂不受创面大小及部位的限制，因其止血效果优秀，可维持适宜的止血时间，并在之后完全降解，低免疫源性，对人体无毒副作用，表现出了较好的市场前景。

专利号为6060461的美国发明专利公开了一种微孔多聚糖止血粉(Arista)制备方法，该止血粉是一种用土豆淀粉提纯加工的、具有多微孔表面结构的多聚糖颗粒，粒径为10～200μm，其能快速吸收血液中的水分，浓缩凝血因子和血小板，促进血液凝结。止血效果较好，但价格昂贵，同时由于Arista止血粉使用以表氯醇为代表的交联剂，交联剂未除尽或可能的降解产物均具有潜在毒性，并且由于其吸水性不够强，吸水倍数低，且吸水速率慢，限制了其止血性能的提高。

专利申请号为200710141944.0的中国发明专利公开了一种变性淀粉可吸收止血材料的制备方法。该方法中将淀粉或淀粉与其他材料的共混物，经醚化和交联、酯化后得到的醚化变性淀粉或复合变性淀粉。该变性淀粉具有颗粒和膜状两种剂型，方便了临床使用，但由于该改性淀粉为物理变性过程，淀粉颗粒在加热混合糊化干燥过程中，淀粉分子可能受到外部热流作用不均，导致淀粉颗粒粒径大小不易控制，从而影响了该变性淀粉的吸附效用。

专利号为ZL200910016401.5的中国发明专利公开了一种复合微孔多聚糖止血粉，该止血粉由淀粉溶液与羧甲基壳聚糖溶液共混乳化交联后，清洗、冻干得到的一种具有止血效用的复合微孔多聚糖止血粉。该复合微孔多聚糖止血粉将淀粉与其他可吸收止血材料复合使用，由于羧甲基壳聚糖为亲水性物质，增加了该材料的亲水性能，同时壳聚糖本身能够与血细胞结合而提高材料的凝血作用，但由于该方法制备得到的止血粉也存在颗粒粒径大小分布不均的问题，因而影响了材料的止血性能。

上述专利中，主要工艺过程是将淀粉或与其他止血材料复合交联改性后使用，由于上述淀粉微粒制备通常是将淀粉或其共混物先经乳化形成微孔后，经物理、化学或酶解交联，存在的问题是在制备微孔淀粉或其他微孔多糖的过程中其结构易受到破坏，达不到很好的交联效果，同时影响其在制备过程中对微孔多糖粒径大小的控制。此外，微孔多糖止血粉的制备过程中交联剂的使用仍存在安全性隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有多皱折表面、可快速吸水溶胀、具有理想止血效果、孔径均一的复合止血粉的制备方法。该复合止血粉可适用于未止血、存在渗血情况下、或具有不规则创面的情况下使用。

为此，本发明提供了一种复合止血粉的制备方法，包括以下步骤，

步骤一：淀粉交联：取淀粉10～100g，加入去离子水100～1000ml，于45～80℃水浴中预热10～30min；

所述淀粉主要包括马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、高粱淀粉和绿豆淀粉。

步骤二：共混液制备：将羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠各自溶于100～200ml蒸馏水中分别配制成浓度为1～10％水溶液。分别取配制好的羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠溶液，羧甲基壳聚糖与羧甲基纤维素钠质量比(g/g)为1～5:1，充分搅拌混合，制成水相溶液。

所述交联剂为三偏磷酸钠、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、氯化钙、丙烯酸中的一种。

所述共混液与淀粉溶液质量比(g/g)为0.01～10:1，分散剂与淀粉的体积质量比(ml/g)为20～150，乳化剂与淀粉的体积质量比(ml/g)为0.1～2:1。

步骤三：共混乳化：取步骤二中的共混液加入到步骤一中的交联淀粉溶液中，搅拌均匀，调节溶液pH为7～11，得到淀粉和共混液的混合液；调整水浴温度为40～80℃，加入分散剂和乳化剂，待溶液达到温度后，加入淀粉和共混液的混合液，快速搅拌乳化1～3h。同时用电动搅拌器搅拌，搅拌速率为500～5000rpm，然后缓慢加入0.1～1％(w/w)的交联剂，调节淀粉乳液pH为8～11，反应2～4h。

所述分散剂主要包括石油醚、液体石蜡、二氯甲烷、和植物油中的一种。

所述乳化剂主要包括Span系列或吐温系列。

步骤四：制备水凝胶微球：于步骤三的乳化后的混合液中，加入氯化钙溶液，氯化钙与混合液的质量比(g/g)为0.02～10:100。充分搅拌4～8h，交联形成水凝胶微球，静置沉淀，弃上清液。

步骤五：洗涤脱水干燥：于步骤四中沉淀加入洗涤剂搅拌20min后，静置20～30min，取下层溶液，重复以上操作3～4次，用布氏漏斗抽滤，取滤渣，于50～60℃烘干。洗涤剂的加入量与沉淀体积质量比(ml/g)为1～20:1。

所述洗涤剂主要包括乙酸乙酯、乙醇、无水乙醇、异丙醇和丙酮其中的任一种。

步骤六：筛分：取30μm和100μm的筛子，筛分步骤五干燥的样品，取中间粒径30～100μm产品作为最终产品，包装后辐照灭菌。

与现有止血粉相比，本发明优势在于：

(1)本发明提供了一种复合止血粉的制备方法，即将淀粉交联后与共混液进行充分乳化，再进行二次交联。该方法有效避免了淀粉颗粒乳化过程中因破裂、崩解而丧失吸附性能。同时，制备所得复合止血粉多皱折表面，增加了其表面的接触面积。

(2)本发明提供了两种多糖与交联淀粉共混乳化交联的方法，该方法中两种多糖的加入，不仅增强了分子间的作用力，还促进淀粉表面形成均匀多孔。同时，两种多糖材料具有良好的凝血效用，可有效提高了复合止血粉的止血性能。

(3)本发明制备得到的复合止血粉制备过程中所使用交联剂为无毒性交联剂，提高了产品于人体内使用的安全性。

(4)本发明制备得到的复合止血粉，无蛋白成份，无免疫原性，可于体内降解吸收，同时具有良好的吸水性能。

具体实施方式

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种复合止血粉的制备方法。本发明通过将淀粉交联，再与羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠两种不同止血机制的多糖充分共混交联的技术，形成一种具有多皱折表面、可快速吸水溶胀、具有理想止血效果、孔径均一的复合止血粉。适用于未止血、存在渗血、或具有不规则创面的情况下使用。

本发明所提供的一种止血粉的制备方法，主要过程为：1)淀粉交联；2)共混液制备；3)共混乳化；4)制备水凝胶微球；5)洗涤脱水干燥；6)筛分。具体步骤如下：

步骤一：淀粉交联：取淀粉10～100g，加入去离子水100～1000ml，于45～80℃水浴中预热10～30min，所述淀粉主要包括马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、高粱淀粉和绿豆淀粉。同时用电动搅拌器搅拌，搅拌速率为500～5000rpm，然后缓慢加入0.1～1％(w/w)的交联剂，调节淀粉乳液pH为8～11，反应2～4h。

本步骤制备得到的交联淀粉，淀粉分子与交联剂中的羟基反应，形成稳定的空间结构，不易受到破坏。同时本步骤采用无毒性交联剂进行交联，可提高材料使用安全性。

本步骤选取羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠共混后使用，由于羧甲基壳聚糖可与红细胞和血小板发生交联反应形成血凝块，促进凝血效用。羧甲基纤维素钠中的酸性的羧基与血红蛋白中Fe³⁺结合，形成棕色胶块，从而封闭毛细血管末端而止血。同时，羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠均具有亲水性基团，具有良好的吸附性和黏附性。由于羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠经羧基化后，其分子中含有-OH,-NH₂及-COOH亲水性基团，同时能够与金属离子络合交联，增强了原料间的作用力，而不需引入过多的交联剂。两种原料的加入，可产生比淀粉颗粒本身更优秀的止血效果。

步骤三：共混乳化：取步骤二中的共混液加入到步骤一中的交联淀粉溶液中，搅拌均匀，调节溶液pH为7～11，得到淀粉和共混液的混合液；调整水浴温度为40～80℃，加入分散剂和乳化剂，待溶液达到温度后，加入淀粉和共混液的混合液，快速搅拌乳化1～3h。共混液与淀粉溶液质量比(g/g)为0.01～10:1，分散剂与淀粉的体积质量比(ml/g)为20～150，乳化剂与淀粉的体积质量比(ml/g)为0.1～2:1。

所述乳化剂主要包括Span系列或吐温系列。

本步骤制备得到淀粉与羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠共混交联后的水凝胶微球。由于羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠经羧基化后，与金属钙离子络合交联，同时还可与改性淀粉未反应的-OH反应，增强了微粒间的作用力，颗粒间形成混合的团粒形态。同时，由于淀粉颗粒和共混物颗粒具有不同的摩擦力，加上搅拌过程中热流对颗粒的作用力，使已形成团粒状颗粒间不断碰撞、分散、结合，此过程不断重复，从而形成理想的、均匀的多微孔球状颗粒。同时所得共混微球多皱折表面，增加了淀粉微球表面的接触面积。

所述洗涤剂主要包括乙酸乙酯、乙醇、无水乙醇、异丙醇和丙酮其中的一种。

具体实施方式

下面结合实施案例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

一、实施例

步骤一、淀粉交联：称取玉米淀粉10g，加入去离子水100ml，于60℃水浴中预热20min，同时用电动搅拌器搅拌，调整搅拌速率为1000rpm，然后缓慢加入0.5％(w/w)的三偏磷酸钠，调节淀粉乳液pH为11，反应4h。

步骤二：共混液制备：称取羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠各1g，分别溶于100ml蒸馏水中，配制得到浓度为1％水溶液。将上述配好的溶液混合后充分搅拌，制成水相溶液。

步骤三：共混乳化：取步骤二中的共混液加入到步骤一中的交联玉米淀粉溶液中，搅拌均匀，调节溶液pH为11，得到玉米淀粉和共混液的混合液；调整水浴温度为60℃，加入300ml液体石蜡和1ml的Span80，待溶液达到60℃后，加入玉米淀粉和共混液的混合液，快速搅拌乳化1h。

步骤四：制备水凝胶微球：于步骤三的乳化后的混合液中，加入3g氯化钙。充分搅拌4h，交联形成水凝胶微球，静置沉淀，弃上清液。

步骤五：洗涤脱水干燥：于步骤四中沉淀加入200ml无水乙醇搅拌20min后，静置20min，取下层溶液，重复以上操作3次，用布氏漏斗抽滤，取滤渣，于60℃烘干。

步骤六：筛分：取30μm和100μm的筛子，筛分步骤五干燥的样品，取中间粒径作为最终产品，包装后辐照灭菌。

二、实施例的效果评价

采用实施例制备的复合止血粉，进行基本性能评价，具体包括以下内容：

对实施例中的产品进行吸水率检测实验，实验结果如表1所示。

称取0.1g样品(W₀)加入10.0g左右蒸馏水(W₁)中，待复合止血粉溶胀5min左右至吸水饱和后，用30μm筛网过滤，收集剩余的水分，记为W₂。取Arista止血粉作为对照组。

吸水率＝(W₁-W₂)/W₀×100％

表1实施例及对照组的吸水率实验结果

	实施例	对照组Arista止血粉
			W₀	0.1107	0.1345
W₁	12.1027	9.8466

W₂	9.2175	7.4289
			吸水率(％)	2606	1796

结果分析：复合止血粉能够快速吸收水分，与对照组Arista止血粉相比，复合止血粉粉具有较好的吸水性能。

三、止血有效性试验

采用实施例中制备的复合止血粉进行兔子肝出血试验，具体操作过程如下：

兔子肝出血试验：采用10只新西兰兔为实验动物，分成两组，复合止血粉为试验组，Arista止血粉作为试验对照组。在新西兰兔子腹腔制作肝脏渗血创面模型，切除部分左叶，形成长20mm、深2mm创面，出血创面立即喷洒复合止血粉，然后在创面上平铺纱布，按压1min后揭开纱布观察出血情况，以后每隔30s观察1次，记录止血时间。通过与对照组Arista止血粉进行比较，评价复合止血粉的止血效果(结果见表2)。

表2复合止血粉粉新西兰兔肝出血模型止血试验

材料	止血时间(s)
		复合止血粉	124.2±31.2
Arista止血粉	140.3±23.4

注：p＞0.05，与对照组比较，n＝5

试验结果：与对照组Arista止血粉对比，复合止血粉止血时间较短，且两种止血材料止血效果无统计学差异。说明复合止血粉能有效减少肝出血创面的出血时间，具有良好的止血效果。

Claims

1.一种复合止血粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：淀粉交联：取淀粉10~100g，加入去离子水100~1000ml，于45~80℃水浴中预热10~30min；

步骤二：共混液制备：将羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠各自溶于100~200ml蒸馏水中分别配制成浓度为1~10%水溶液;分别取配制好的羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素钠溶液，羧甲基壳聚糖与羧甲基纤维素钠质量比为1~5:1，充分搅拌混合，制成水相溶液;

步骤三：共混乳化：取步骤二中的共混液加入到步骤一中的交联淀粉溶液中，搅拌均匀，调节溶液pH为7~11，得到淀粉和共混液的混合液；调整水浴温度为40~80℃，加入分散剂和乳化剂，待溶液达到温度后，加入淀粉和共混液的混合液，快速搅拌乳化1~3h;同时用电动搅拌器搅拌，搅拌速率为500~5000rpm，然后缓慢加入质量分数为0.1~1%的交联剂，调节淀粉乳液pH为8~11，反应2~4h;

步骤四：制备水凝胶微球：于步骤三的乳化后的混合液中，加入氯化钙溶液，氯化钙与混合液的质量比为0.02~10:100;充分搅拌4~8h，交联形成水凝胶微球，静置沉淀，弃上清液;

步骤五：洗涤脱水干燥：于步骤四中沉淀加入洗涤剂搅拌20min后，静置20~30min，取下层溶液，重复以上操作3~4次，用布氏漏斗抽滤，取滤渣，于50~60℃烘干;洗涤剂的加入量与沉淀体积质量比为1~20:1;

步骤六：筛分：取30μm和100μm的筛子，筛分步骤五干燥的样品，取中间粒径30~100μm产品作为最终产品，包装后辐照灭菌。

2.如权利要求1所述的复合止血粉的制备方法，其特征在于：所述淀粉主要包括马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、高粱淀粉和绿豆淀粉。

3.如权利要求1所述的复合止血粉的制备方法，其特征在于：所述交联剂为三偏磷酸钠、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、氯化钙、丙烯酸中的一种。

4.如权利要求1所述的复合止血粉的制备方法，其特征在于：所述共混液与淀粉溶液质量比为0.01~10:1。

5.如权利要求1所述的复合止血粉的制备方法，其特征在于：所述分散剂与淀粉的体积质量比为20~150。

6.如权利要求1所述的复合止血粉的制备方法，其特征在于：所述乳化剂与淀粉的体积质量比为0.1~2:1。

7.如权利要求1所述的复合止血粉的制备方法，其特征在于：所述分散剂主要包括石油醚、液体石蜡、二氯甲烷、和植物油中的一种。

8.如权利要求1所述的复合止血粉的制备方法，其特征在于：所述乳化剂主要包括Span系列或吐温系列。

9.如权利要求1所述的复合止血粉的制备方法，其特征在于：所述洗涤剂主要包括乙酸乙酯、乙醇、无水乙醇、异丙醇和丙酮其中的任一种。