CN106336517A - 一种物理交联天然多聚糖微球及制备方法及用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种物理交联天然多聚糖微球及制备方法及用途。制备方法为：天然多聚糖分散在超纯水中为水相；乳化剂溶解在脂溶性溶剂中作为油相，将水相滴加到油相中，在600‑1500rpm搅拌乳化；调搅拌速度为100‑500rpm，调温至50‑90℃，搅拌；静置，清洗；将水层抽提，干燥，得到物理交联天然多聚糖微球。本发明采用天然多聚糖为原料制备的微球，吸水倍率在1500％‑3000％，具有高吸水性；吸水溶胀后不破裂，结构稳定；微球不含有任何化学交联剂或其它助剂，生物安全性高。物理交联天然多聚糖微球能够有效封堵出血位点，可以促进止血，止血性能好；微球在出血部位能够降解，降解周期短，具有生物可降解性能。

Description

一种物理交联天然多聚糖微球及制备方法及用途
技术领域
本发明属于高效止血材料技术领域，也涉及生物医用高分子材料及生物相容性改性领域，具体涉及一种具有高吸水性、可降解和无毒性的物理交联天然多聚糖微球及制备方法及用途。
背景技术
在战场上、急救中或手术过程中，不可控的失血造成高致死率。在心血管、肝、骨科和脊髓等手术中，大出血和渗血是外科医生经常遇到的难题。在战争中，大量出血导致50％的死亡率，其中有80％的人是因为伤口位于不可按压止血，例如胸、腹、头、颈等，因止血不及时或效果不理想而导致死亡。因此，如何通过快速有效的方法控制伤口出血，在5-10min内实现止血，这是降低因出血而引起死亡的关键所在。
一个理想的止血材料应该具备安全可靠、高效止血、容易储存和使用、价格低廉等特点。国内外一直致力于研制对实质脏器创面迅速止血，并且对受损部位的功能影响小、生物相容性好、可降解的止血材料。可吸收明胶海绵具有多孔结构，具有高度亲水性，吸收超过本身重量的血液而膨胀，促进血凝块的形成。但是，明胶海绵的黏附性差，局部固定效果欠佳，吸收血液后体积急剧扩大，容易造成局部周围神经及血管组织受压，在神经外科或空间狭小的手术部位应用时受到一定的限制。
氧化纤维素和氧化再生纤维素制成的止血纱、止血棉具有很好的止血效果。但是，此类产品容易造成伤口部位高酸性，导致神经纤维变性。因此，在外围神经部位的手术中的使用受到了限制。近年来，作为壳聚糖类止血材料，HemCon通过了美国FDA的审批，广泛地普及到军队止血装备。但是，壳聚糖膜敷料存在吸水及抗水性差的缺点，壳聚糖在体内的降解时间较长，易引起过敏反应。
天然多聚糖微球作为止血材料，已经应用于临床。例如，交联淀粉微球作为局部止血剂，已经被批准用于临床。美国Medafor公司生产的Arista微球的表面带有裂隙结构，增强了吸水能力，但其制备过程中使用了环氧氯丙烷、三聚磷酸钠作为交联剂，这导致其在降解过程中产生毒性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高吸水性、吸水溶胀后不破裂、具有很好的生物可降解性能、不含有任何化学交联剂或其它助剂、生物安全性高、止血性能好的物理交联天然多聚糖微球。
本发明的第二个目的是提供一种物理交联天然多聚糖微球的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种物理交联天然多聚糖微球的用途。
本发明的技术方案概述如下：
一种物理交联天然多聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：将天然多聚糖分散在超纯水中，配制成质量分数为5％-40％的悬浊液作为水相；取乳化剂溶解在脂溶性溶剂中作为油相，乳化剂为脂溶性溶剂质量的0.03％-1％；油相与水相的体积比为20-3:1；在20-30℃条件下，将水相滴加到油相中，在600-1500rpm条件下搅拌乳化30-120min；将搅拌速度调节为100-500rpm，温度调节至50-90℃，搅拌1-3h；静置20-40min，用第一种极性溶剂清洗3-5次；水层用第二种极性溶剂清洗3-5次；将水层抽提，干燥，得到物理交联天然多聚糖微球。
天然多聚糖为羟乙基纤维素、壳聚糖、淀粉、海藻酸钠和透明质酸的一种或多种。
羟乙基纤维素的粘度1000～5000mPa.s；所述壳聚糖的粘度为200-400mPa.s，脱乙酰度为50％-80％；所述淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉或马铃薯淀粉；所述海藻酸钠粘度为200±20mPa.s；所述透明质酸的分子量在4×105～2.2×106道尔顿范围。
乳化剂为Span-60、Span-80、Span-85、Tween-60、tween-80和Triton X-100中至少一种。
脂溶性溶剂为植物油、液体石蜡、正己烷和环己烷中至少一种。
第一种极性溶剂为环己烷、正己烷或石油醚。
第二种极性溶剂为水、甲醇和乙醇中至少一种。
干燥为60℃真空干燥或冷冻干燥。
上述方法制备的一种物理交联天然多聚糖微球。
上述一种物理交联天然多聚糖微球在制备止血敷料中的用途。
本发明的优点：
本发明采用天然多聚糖为原料，通过物理交联的方法制备结构稳定的物理交联天然多聚糖微球。本发明制备的物理交联天然多聚糖微球具有高吸水性、吸水倍率在1500％-3000％，吸水溶胀后不破裂，具有很好的生物可降解性能、不含有任何化学交联剂或其它助剂、生物安全性高、止血性能好、结构稳定，可以有效的封堵机体出血部位，促进止血。
附图说明
图1A为SD大鼠肝脏损伤出血止血效果；
图1B为SD大鼠肝脏损伤出血止血2天后材料的降解情况。
图2为SD大鼠股动脉损伤止血效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，本发明实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明进行任何限制。
实施例1
一种物理交联天然多聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：
将粘度1000～5000mPa.s的羟乙基纤维素分散在超纯水中，配制成质量分数为5％的悬浊液作为水相；取乳化剂Span-80溶解在脂溶性溶剂花生油中作为油相，Span-80为花生油质量的0.03％；油相与水相的体积比为20:1；在20℃条件下，将水相滴加到油相中，在600rpm条件下搅拌乳化30min；将搅拌速度调节为100rpm，温度调节至50℃，搅拌3h；静置20min，用环己烷清洗3次；水层用甲醇清洗3次；将水层抽提，60℃真空干燥，得到物理交联天然多聚糖微球。
微球粒径为20μm。
本实施例制备的微球，进行SD大鼠股动脉损伤模型止血试验，大鼠股动脉损伤后，在大量出血的情况下，初步止血时间为20s。
实施例2
一种物理交联天然多聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：
将粘度为200-400mPa.s，脱乙酰度为50％-80％的壳聚糖分散在超纯水中，配制成质量分数为40％的悬浊液作为水相；取乳化剂Span-60溶解在脂溶性溶剂液体石蜡中作为油相，Span-60为液体石蜡质量的1％；油相与水相的体积比为3:1；在30℃条件下，将水相滴加到油相中，在1500rpm条件下搅拌乳化120min；将搅拌速度调节为500rpm，温度调节至90℃，搅拌1h；静置40min，用石油醚清洗5次；水层用第二种极性溶剂(第二种极性溶剂为体积比20:80的水和乙醇配成的混合液)清洗5次；将水层抽提，冷冻干燥，得到物理交联天然多聚糖微球。
微球粒径为50μm。
本实施例制备的微球，进行SD大鼠股动脉损伤模型止血试验，大鼠股动脉损伤后，在大量出血的情况下，初步止血时间为20s。
实施例3
一种物理交联天然多聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：
将按质量比为1：1的玉米淀粉和粘度为200±20mPa.s海藻酸钠分散在超纯水中，配制成质量分数为15％的悬浊液作为水相；取乳化剂(乳化剂为质量比为1：1的Span-80和tween-80的混合物)溶解在脂溶性溶剂环己烷中作为油相，乳化剂为环己烷质量的0.5％；油相与水相的体积比为10:1；在25℃条件下，将水相滴加到油相中，在1000rpm条件下搅拌乳化80min；将搅拌速度调节为300rpm，温度调节至70℃，搅拌1.5h；静置30min，用正己烷清洗4次；水层用甲醇清洗4次；将水层抽提，60℃真空干燥，得到物理交联天然多聚糖微球。
微球粒径为30μm。
本实施例制备的物理交联天然多聚糖微球，其吸水倍率为2000％。血液凝固指数为0.865。
本实施例制备的微球，进行SD大鼠肝脏损伤模型止血试验，肝脏损伤后，初步止血时间为2s，2天后材料完全降解(图1)。
实验证明，用正己烷替代本实施例的环己烷作脂溶性溶剂，其它同本实施例，制备的物理交联天然多聚糖微球，其粒径和止血效果与本实施例制备的微球相似。
实施例4
一种物理交联天然多聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：
将质量1:1将分子量在4×105～2.2×106道尔顿透明质酸与木薯淀粉分散在超纯水中，配制成质量分数为15％的悬浊液作为水相；取乳化剂Span-85溶解在脂溶性溶剂(体积比为1：1的豆油和液体石蜡)中作为油相，Span-85为脂溶性溶剂质量的0.2％；油相与水相的体积比为3:1；在28℃条件下，将水相滴加到油相中，在1000rpm条件下搅拌乳化80min；将搅拌速度调节为300rpm，温度调节至70℃，搅拌2h；静置30min，用环己烷清洗4次；水层用乙醇清洗4次；将水层抽提，干燥，得到物理交联天然多聚糖微球。由这两种材料复合而成的微球，其吸水率为3000％。
微球粒径为40μm。
本实施例制备的微球，进行SD大鼠股动脉损伤模型止血试验，大鼠股动脉损伤后，在大量出血的情况下，初步止血时间为20s(图2)。这类微球具有生物相容性，又具有高效止血能力。
实验证明，用Tween-60或Triton X-100替代本实施例的乳化剂Span-85，其它同本实施例，制备的物理交联天然多聚糖微球，其粒径和止血效果与本实施例制备的微球相似。

Claims (10)

1.一种物理交联天然多聚糖微球的制备方法，其特征包括如下步骤：将天然多聚糖分散在超纯水中，配制成质量分数为5％-40％的悬浊液作为水相；取乳化剂溶解在脂溶性溶剂中作为油相，乳化剂为脂溶性溶剂质量的0.03％-1％；油相与水相的体积比为20-3:1；在20-30℃条件下，将水相滴加到油相中，在600-1500rpm条件下搅拌乳化30-120min；将搅拌速度调节为100-500rpm，温度调节至50-90℃，搅拌1-3h；静置20-40min，用第一种极性溶剂清洗3-5次；水层用第二种极性溶剂清洗3-5次；将水层抽提，干燥，得到物理交联天然多聚糖微球。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述天然多聚糖为羟乙基纤维素、壳聚糖、淀粉、海藻酸钠和透明质酸的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述羟乙基纤维素的粘度1000～5000mPa.s；所述壳聚糖的粘度为200～400mPa.s，脱乙酰度为50％-80％；所述淀粉为玉米淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉或马铃薯淀粉；所述海藻酸钠粘度为200±20mPa.s；所述透明质酸的分子量在4×105～2.2×106道尔顿范围。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述乳化剂为Span-60、Span-80、Span-85、Tween-60、tween-80和Triton X-100中至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述脂溶性溶剂为植物油、液体石蜡、正己烷和环己烷中至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一种极性溶剂为环己烷、正己烷或石油醚。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述第二种极性溶剂为水、甲醇和乙醇中至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述干燥为60℃真空干燥或冷冻干燥。
9.权利要求1-9之一的方法制备的一种物理交联天然多聚糖微球。
10.权利要求9的一种物理交联天然多聚糖微球在制备止血敷料中的用途。
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