CN106390187A - 一种氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵及其制备方法，步骤为：1）制备胶原蛋白海绵的备用；2）制备氧化微晶纤维素备用；3）制备复合止血海绵：将步骤1）制备的胶原蛋白海绵配制成胶原蛋白溶液，向胶原蛋白溶液中加入步骤2）制备的氧化微晶纤维素，搅拌均匀进行交联反应；再将交联产物冷冻干燥，得到复合止血海绵即氧化微晶纤维素和胶原蛋白的复合材料。所制备的止血海绵加速了止血进程，且无生物毒性、能在体内迅速降解。

Description

一种氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵及其制备方法

技术领域

本发明属于医疗止血海绵领域，具体的涉及一种胶原蛋白/氧化微晶纤维素复合材料的制备。

背景技术

一项成功外科手术依赖于有效的止血方法，因此，各种各样的止血剂和止血方法不断的被开发出来。口腔的解剖结构比较复杂，手术中出血很难控制，因此口腔手术往往面临着较高的风险。以胶原为基础的止血剂凭借其优秀的生物相容性、可吸收性和高效的止血性能，被越来越广泛的应用于上颌骨手术等各种精细手术中，并且在细胞调控中发挥重要的功能性作用。但单一组分的生物材料在处理术中和术后的快速出血是有局限性的，往往不能达到理想的止血效力和生物学影响。尤其在口腔和上颌手术中，是否能够快速止血更是成为了手术成败的关键，因此，可应用于临床的、能够快速止血的可吸收生物材料具有非常重要的地位。临床反应多数的海绵材料更新太慢，并且很容易粘在手术器械上，因此，众多的生物材料和止血剂在临床上被联合使用，如使用微纤维胶原和明胶海绵联用、蓝紫色发光二极管照射联合使用止血明胶海绵等方法，以提高手术质量。然而，这类方法明显的提高了手术的成本，并且增加了手术的难度。因此，制备经过一系列物理化学处理、逐步进行改性以符合各种生物学要求的复合材料成为本领域不断研发的课题。而目前为止使用氧化微晶纤维素(OMC)和胶原复合制作的止血海绵还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型高效复合止血海绵及其制备方法即一种氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵及其制备方法，该复合止血海绵，是将氧化微晶纤维素及I型胶原蛋白按一定比例进行交联，所制备的止血海绵加速了止血进程，且无生物毒性、能在体内迅速降解。

本发明采用的技术方案为：

一种氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵，采用胶原蛋白和氧化微晶纤维素复合；按重量百分比，氧化微晶纤维素的含量为0.25-1％。

一种氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，包括如下步骤：

1)制备胶原蛋白海绵的备用；

2)制备氧化微晶纤维素备用；

3)制备复合止血海绵：将步骤1)制备的胶原蛋白海绵配制成胶原蛋白溶液，向胶原 蛋白溶液中加入步骤2)制备的氧化微晶纤维素，搅拌均匀进行交联反应；再将交联产物冷冻干燥，得到复合止血海绵即氧化微晶纤维素和胶原蛋白的复合材料。

所述的制备方法，步骤1)制备胶原蛋白海绵具体包括如下步骤：

1.1)分离除脂：将新鲜牛跟腱除去杂质、油脂，用蒸馏水浸泡、洗涤，切碎后，充分匀浆；用质量分数为0.05％-0.2％的碳酸钠溶液浸泡过夜，过滤，得去脂处理的牛跟腱；

1.2)提取：取去脂处理的牛跟腱，加入无花果酶和醋酸水溶液，在0-4℃下搅拌3-4天，高速离心，取上清液；

1.3)盐析：向离心后的上清液中，搅拌下，加入NaCl颗粒至氯化钠的浓度达到2-3M，待沉淀析出后静置12-18h，过滤，取沉淀备用；

1.4)透析：将白色粘稠状的沉淀用0.1M Tris-HCl溶液溶胀10-18h，之后装入截留分子量为7000-10000的透析袋中，以醋酸作为透析外液进行透析，最后使用蒸馏水透析，得到胶原溶液；

1.5)干燥：将透析后的胶原溶液放入容器中，冰箱预冻后，放入冷冻干燥机中，冷冻干燥24-48h，得到胶原蛋白海绵。

所述的制备方法，步骤1.2)中无花果酶的加入量为，每100克去脂处理的牛跟腱，加入无花果酶3-5g。

所述的制备方法，步骤1.4)以醋酸作为透析外液，依次使用不同浓度的醋酸进行梯度透析，最后使用蒸馏水透析，每种浓度分别透析2-3天。

所述的制备方法，步骤2)制备氧化微晶纤维素具体包括如下步骤：

2.1)将微晶纤维素用蒸馏水洗涤3-5次，50℃干燥4-6h；

2.2)将经干燥处理后的微晶纤维素加入二氧化氮四氯化碳溶液中，于18-21℃度下搅拌2-4天，得到氧化产物；

2.3)采用真空过滤的方式使用四氯化碳过滤氧化产物数次，再用50％的乙醇洗涤一次，随后再用100％的乙醇洗涤一次；

2.4)将洗涤后的产物真空干燥24h，得到干燥的氧化微晶纤维素。

所述的制备方法，步骤2)中将经干燥处理后的微晶纤维素以1:27.5-36.2的比例加入19-35％的二氧化氮四氯化碳溶液。

所述的制备方法，步骤3)中按照每10ml乙酸水溶液加入0.06g胶原蛋白海绵，配制胶原蛋白溶液；乙酸水溶液的浓度为1％，v/v。

所述的制备方法，步骤3)中将步骤2)制备的氧化微晶纤维素加入到胶原蛋白溶液中，在常温下，磁力搅拌至粉末分散均匀，再将交联产物冷冻干燥20-24h。

本发明具有以下有益效果：

本发明从牛跟腱中提取胶原蛋白溶液后，引入氧化微晶纤维素粉末，制成不同比例的Col/OMC止血复合材料。通过表面结构观察，理化性能分析，生物安全性和有效性分析，使新型Col/OMC止血复合材料止血效果优于商品化胶原止血海绵和自制止血海绵，对人体无毒无害，并快速氧化微晶在体内降解。

COL和OMC均具有良好的止血性能，因此我们预测这两种安全材料的复合物能够更加快速的止血，预防血液过多损失，并且拥有可控的降解速度以及良好的力学性能，不对机体造成过多的负担。因此，这种材料在体内的降解速度应该小于一个月，并且受损组织能够尽可能快速的愈合。因此这种新型的Col/OMC复合材料有望成为良好的止血材料。

微晶纤维素(MCC)可以通过对天然纤维素的稀酸水解、纯化获取，MCC是由β-1,4-葡萄糖苷键结合的直链式多糖类物质，可自由流动的极细微的短棒状或粉末状多孔状颗粒,颜色为白色或近白色,无臭、无味,不溶于水、稀酸、有机溶剂和油脂,这种物质纤维含量少、具有良好的吸湿性和稳定性。除此之外，MCC因其具有极佳的生物安全性被列为GRAS之内，同样，其在欧洲也被认定为安全的食品添加剂。氧化再生纤维素(ORC)是一种公认的可吸收止血材料，能够通过接触激活作用促进凝血的进行。MCC和再生纤维素具有相似的化学结构，根据再生纤维素的氧化过程推测，MCC C6上的羟基在NO2/CCl4氧化体系中很可能被高度选择性的氧化。氧化的实质是在纤维素上引入羧基以改变其化学特性。微晶纤维素的氧化产物，称之为氧化微晶纤维素(OMC)，当其羧基比为16～24％时，具有非常优异的止血性能。除此之外，OMC具有良好的可塑性，这种特性有利于材料在齿科手术中的应用。OMC分子中存在的众多氢键在压力下能够形成氢键结合，当有效成分进入、聚集于这些结构中后，血小板会被包围并通过氢键作用固定，加速凝血过程的进行。OMC比表面积大、聚合度低、生物安全性高，且成本较低，可成为高效无毒的止血材料。

附图说明

图1是氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵数码照片。

图2是对照组，实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵，和实施例1-实施例3制备的复合止血海绵的SEM图；其中：(A)对照组为创尔胶原蛋白海绵，500×，(a)200×；(B)Col为实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵，500×，(b)200×；(C)Col-0.25％OMC为实施例2制备的复合止血海绵，500×，(c)200×；(D)Col-0.5％OMC为实施例3制备的复合止血海绵，500×，(d)200×；(E)Col-1％OMC为实施例4制备的复合止血海绵，500×，(e)200×；(F) 胶原蛋白海绵和不同/氧化微晶纤维素含量的复合止血海绵的孔径分布图。

图3是对照组，实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵，和实施例1-实施例3制备的复合止血海绵的红外谱图。

图4是对照组，实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵，和实施例1-实施例3制备的复合止血海绵对ACC-M细胞的细胞毒性。

图5是对照组，实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵，和实施例1-实施例3制备的复合止血海绵的力学强度(A)、接触角(B)、孔隙率(C)、吸水率(D)测试结果。

图6示出对照组，实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵，和实施例1-实施例3制备的复合止血海绵的止血性能。

图7示出对照组，实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵，和实施例1-实施例3制备的复合止血海绵血小板释放反应中(A)β-TG因子和(B)PF4因子浓度变化图、以及(C)GPIIb/IIIa和(D)FXIIa浓度变化图。

图8是在兔耳动脉和肝损伤模型中，Col和不同含量Col/OMC复合止血海绵的出血量。

图9是不同材料分别植入兔腿部1天，7天，14天和28天后的局部组织病理图(HE染色)。

具体实施方式

实施例1一种氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵

其制备方法如下：

1)胶原蛋白(Col)海绵的制备

1.1)分离除脂：将新鲜牛跟腱除去杂质、油脂，用蒸馏水浸泡、洗涤，切碎后，充分匀浆；用质量分数为0.2％的碳酸钠溶液浸泡过夜，过滤，得去脂处理的牛跟腱；

1.2)提取：取去脂处理的牛跟腱100g，加入无花果酶4.5g和0.1M的醋酸水溶液，在4℃下搅拌3天，高速离心，取上清液；

1.3)盐析：向离心后的上清液中，在搅拌下，加入NaCl颗粒至氯化钠的浓度达到3M，待沉淀析出后静置12h，过滤，取沉淀备用；

1.4)透析：将白色粘稠状的沉淀用0.1M Tris-HCl溶液溶胀18h，之后装入截留分子量为10000的透析袋中，依次使用不同梯度的醋酸(0.1M，0.05M，0.02M)作为透析外液，最后使用蒸馏水透析，得到胶原溶液。(每种浓度分别透析2天。)

1.5)干燥：将透析后的胶原溶液放入容器中，冰箱预冻后，放入冷冻干燥机中，冷冻干燥36h，得到胶原蛋白(Col)海绵，备用。

2)氧化微晶纤维素(OMC)的制备

2.1)将微晶纤维素用蒸馏水洗涤3次，50度干燥6h。

2.2)将经干燥处理后的微晶纤维素以1:36.2的比例加入35％的二氧化氮四氯化碳溶液中，于19.5度下搅拌2-4天，得到氧化产物。

2.3)采用真空过滤的方式，使用四氯化碳过滤上述氧化产物数次，再用50％的乙醇洗涤一次，随后再用100％的乙醇洗涤一次。

2.4)将上述洗涤后的产物真空干燥24h，得到干燥的氧化微晶纤维素(OMC)，备用。

3)复合止血海绵的制备

复合材料Col-0.25％OMC的制备：按照每10ml乙酸水溶液(1％v/v)加入0.06g胶原蛋白(Col)海绵，配制胶原蛋白溶液。取100g胶原蛋白溶液，加入0.25g的氧化微晶纤维素(OMC)，冷冻干燥24h后，得到复合止血海绵，即胶原蛋白(Col)和氧化微晶纤维素(OMC)的复合材料Col-0.25％OMC。

实施例2

步骤同实施例1，仅改变胶原蛋白溶液中氧化微晶纤维素的加入量，即取100g胶原蛋白溶液，加入0.5g的氧化微晶纤维素(OMC)，冷冻干燥24h后，得到复合止血海绵，即胶原蛋白(Col)和氧化微晶纤维素(OMC)的复合材料Col-0.5％OMC。

实施例3

步骤同实施例1，仅改变胶原蛋白溶液中氧化微晶纤维素的加入量，即取100g胶原蛋白溶液，加入1.0g的氧化微晶纤维素(OMC)，冷冻干燥24h后，得到复合止血海绵，即胶原蛋白(Col)和氧化微晶纤维素(OMC)的复合材料Col-1％OMC。

效果实验

1、图2显示了(A）对照组(阴性对照，创尔胶原蛋白海绵）、(B）实施例1步骤1）制备的胶原蛋白海绵、(C）实施例1制备的复合止血海绵Col-0.25%OMC、(D）实施例2制备的复合止血海绵Col-0.5%OMC、和(E）实施例3制备的复合止血海绵Col-1%OMC的表面形态，图中高光部分显示了胶原的网状结构，暗部为材料的微孔。由图可知对照组的平均孔径为120±25μm(图2(A)和(a))，图2(B)和(b)中实施例1步骤1）制备的胶原组表面平滑，网状结构较为均一。图2(C)和(c)Col-0.25%OMC组表面结构和胶原组类似，但孔径为234±38.35μm，明显增大。箭头所示为OMC粉末，穿插在胶原网状纤维之间。Col-0.5%OMC组在胶原网状结构中存在更多的OMC粉末，均一的嵌入胶原结构中，其孔径为140.67±47.25μm，如图2(D)、(d)。Col-1%OMC组中OMC的含量增加，形成了较为明显 的结节，胶原的网状结构仍然存在，部分网络被破坏(图2(E)和(e))。材料孔径大小对其生物学效应具有重要的影响，Col-0.25%和Col组均有较大的孔隙，分别为234±38.35μm和208±41.04μm(图1)。

Lie Ma等研究表明用于皮肤组织工程的胶原海绵应该具有合适的微观结构，如孔径大小在100～200μm之间，孔隙率大于90％。然而，对于植入材料，大孔隙是否适合还存在争议。S.Nehrer发现胶原海绵内的合成活动与孔隙有关，当孔隙较小时(20-85μm)，合成活动较为活跃。但之前的研究表明166～334μm的孔径更加适合。我们的研究中，拥有大孔隙的Col-0.25％OMC和Col海绵表现出突出的止血能力和生物降解能力。这是因为大孔径的材料更利于细胞和血小板的聚集和积累，大的孔隙适合细胞的新陈代谢以及伤口的愈合。材料的孔径可以通过控制温度和压力和冻干的程序而改变，这意味着我们可以改变材料的孔径以适应更多的应用需求。

2、图3为对照组、实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵、实施例1-实施例3制备的复合止血海绵(Col-0.25％OMC,Col-0.5％OMC and Col-1％OMC)以及OMC粉末的红外图谱。从红外谱图中我们可以看出，3335cm-1处的峰是分子间氢键OH伸缩振动。-NH一般在3540～3180cm-1有两个弱而尖吸收峰。1632cm-1,1543cm-1以及1235cm-1处的峰分别代表收缩振动在1680～1630cm-1的C＝O(酰胺Ⅰ带)，收缩振动在1570～1510cm-1的酰胺Ⅱ带，以及收缩振动在1335～1200cm-1的酰胺III带。根据化学分子式和FT-IR光谱对OMC官能团的分析表明：(1)在3420cm-1处的特征峰-OH的收缩振动，一般在3400～3450cm-1之间出现；(2)在1728cm-1处的峰代表羧基C＝O的收缩振动，C＝O通常在3000cm-1左右会有个小峰，在1700cm-1会有强峰；(3)1016cm-1处的峰是CH2OH中C-O的收缩振动。对比Col和Col/OMC的FT-IR光谱，除了在1728cm-1处轻微的羧基C＝O吸收振动外，无新的波峰出现。随着OMC粉末在Col/OMC复合物中含量的增加，1080cm-1处峰的强度和1728cm-1处羧基C＝O的峰肩逐渐增加。这表明胶原蛋白和OMC之间发生了特殊的分子间相互作用，但仍需进一步证明。1080cm-1处的峰在复合材料里可能是仲醇上C-O伸缩振动，也可能是胶原蛋白里与氨基相连的碳的C-H伸缩振动峰。1724cm-1处的峰是OMC的酯键上C＝O伸缩振动特征峰，1314cm-1处的峰可能是亚甲基的弯曲振动，也可能是酯的C-O伸缩振动，而1080cm-1峰在复合材料里可能是仲醇上C-O伸缩振动，在胶原蛋白里则可能是与氨基相连的碳的C-H伸缩振动峰。随着OMC含量的增加，1728cm-1以及1080cm-1处的峰越来越明显，Col-1％OMC该处的峰最尖最突出，而1080cm-1处的峰逐渐减弱，推测1080cm-1处的峰是在胶原蛋白里与氨基相连的 碳的C-H伸缩振动峰的可能更大。

3、图4为对照组、实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵、实施例1-实施例3制备的复合止血海绵(Col-0.25％OMC,Col-0.5％OMC and Col-1％OMC)对ACC-M细胞的细胞毒性。以各材料浸提液作用于ACC-M细胞1d，3d，和5d进行MTT实验检测，分组为：对照组Col，含不同质量分数OMC(0.25％,0.5％和1％)的胶原蛋白复合材料，空白对照(未做任何处理)，阳性对照(64g/L苯酚)。结果以随时间变化的相对细胞活性表示，空白对照组细胞培养1d时的细胞活性作为对照。图4显示，第1、3、5天使用各组材料浸提液培养的ACC-M细胞活力并无显著性差异，表明Col和Col/OMC材料没有细胞毒性，而阳性对照组细胞毒性明显，证明实验结果准确。

4、图5显示了对照组、实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵、实施例1-实施例3制备的复合止血海绵(Col-0.25％OMC,Col-0.5％OMC and Col-1％OMC)胶原海绵的力学强度(A)、接触角(B)、孔隙率(C)、吸水率(D)测试结果。拉伸强度实验用于测试材料在轴向拉伸负荷下的性能。图5(A)显示，实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵，可以承受最大的拉伸强度为4.27±0.65N。对照组的值最小1.03±0.3N。Col-0.25％OMC的拉伸强度2.65±0.29N比Col低，但是比Col-0.5％OMC(1.77±0.12N和Col-1％OMC 1.43±0.2N高。原因是氧化微晶纤维素纤维导致一部分胶原蛋白网状结构损伤。Col力学性能最佳是因为其拉伸力最大，在复合物中，随着氧化微晶纤维素质量分数的增加，材料的拉伸性能逐渐降低，即Col-0.25％OMC次之，对照组最小。图5(B)显示，接触角从低到高分别为62.33±2.52°(Col)，65.33±4.16°(Col-0.25％OMC)，73.33±2.52°(对照)，75±3°(Col-0.5％OMC)和80.33±4.04°(Col-1％OMC)。图5(C)显示，Col-0.25％OMC的孔隙率为89.88±3％，其值高于Col 87.81±2％，Col-1％OMC的孔隙率为79.56±4％，处于Col-0.5％OMC(82.93±1％)和对照组(75.70±1％)之间。图5(D)显示了各组材料的吸水性，Col-0.25％OMC能够吸收自重16.43(SD＝0.65)倍的水，Col能够吸收自重14.22±1.96倍的水分，Col-0.5％OMC吸水量为12.25±0.97倍自重，Col-1％OMC能够吸收11.18±0.9倍的自重,对照组组的吸水量为自重的11.88±0.54倍。总的来看，随着OMC组分的增加，材料的抗张强度、孔隙率、吸水量逐渐减小，相反，接触角的值增加。

5、对照组、实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵、实施例1-实施例3制备的复合止血海绵(Col-0.25％OMC,Col-0.5％OMC and Col-1％OMC)胶原海绵的止血性能如表1和图6所示。表1显示，Col and Col/OMC材料的止血时间均低于对照组，且具有显著性差异。Col-0.25％OMC的止血时间最短，兔耳动脉损伤模型中止血时间为35.33±6.02s，肝损伤模 型中止血时间为25.33±3.08s。Col-0.5％OMC也具有良好的止血性能，兔耳动脉损伤模型中止血时间为36.5±4.46s。此外，Col肝脏止血时间为26.17±3.76s，止血效果较为明显。

如图6所示，Col/OMC材料和对照组、胶原组不同模型的出血量均有显著水平的差异，Col-0.25％OMC组不仅止血时间最短，出血量也最少，该组兔耳动脉损伤模型出血量为57.73±9.29mg，肝损伤模型出血量为49.78±5.28mg。

6、通过检测对照组，实施例1步骤1)制备的胶原蛋白海绵，实施例1-实施例3制备的复合止血海绵(Col-0.25％OMC,Col-0.5％OMC and Col-1％OMC)胶原海绵血小板释放反应中β-TG因子和PF4因子的浓度可以观察被激活的血小板，如图7A、B所示，对照组β-TG和PF4为733.76±22.11pg/ml和6.01±0.22ng/ml，与其他组有显著性差异(P<0.05)。Col-0.25％OMC组β-TG and PF4释放量最大，其值为1955.3±24.87pg/ml(β-TG)和12.35±0.24ng/ml(PF4)。此外，血小板糖蛋白也能够反应血小板粘附、聚集及释放反应的强度。血小板被激活后，血小板糖蛋白的量会随之改变，在膜表面形成GPIIb/IIIa复合物。GPIIb/IIIa在Col-0.25％OMC组的浓度为22.88±0.38ng/ml，相比于对照组(10.28±0.39ng/ml)，有显著水平的差异(P<0.05)。并且高于其他任何实验组(图7C)。factor XIIa标志着人体凝血过程的开端，如图7D，Col-0.25％OMC group FXIIa浓度(100.72±2.58U/L)以及Col-0.5％OMC组FXIIa浓度(103.99±3.25U/L)明显高于对照组和OMC组。总之，Col和Col-0.25％OMC组能够通过影响血小板的促凝活性提高止血效率。首先，多孔的支架材料能够为血小板的粘附和聚集提供良好的支架，第二，Col和Col-0.25％OMC能够促进血小板的释放反应以及凝血酶和纤维蛋白的形成。它能够促进释放因子如β-TG,PF4and GPIIb/IIIa的释放，促进凝血过程的进行，并且能够通过提高GVPI的浓度直接影响血小板的凝血活性。第三，Col和Col-0.25％OMC能够激活内源性凝结通路，引发FXIIa因子浓度的提高(图7D)。此外，β-TG,PF4and GPIIb/IIIa的最大浓度均发生在Col-0.25％OMC组，证明其止血性能高于Col组。

7、图8和图9分别显示了不同材料分别植入兔腿部1d，7d，14d和28d后的组织学图像和超声图像。如图8所示，在植入部位可以检测到异常的拱形弯曲，植入材料的形貌可以较为清晰的观测到。从图8a-c可以看到,植入的第一天，对照组组，Col组和Col-0.25%OMC组植入部位出现水肿和坏疽，并且能够观测到炎症细胞的浸润。在随后的超声检测中，D1,D2and D3代表对照组组,Col组and Col-0.25%OMC组材料在体内的直径，分别为5.1mm,4.6mand 4.7mm。从图9A-C可以观测到信号异常区域的炎性水肿伸展到肌肉下层。第7天时，对照组组材料引起真皮、皮下和肌肉组织中肉芽的增殖，如图8d。同时，Col组和Col-0.25%OMC组同时观测到了在真皮组织下的胶原纤维化、坏疽以及中性粒细胞的浸润(图8e、f)。图9D-F显示，材料的直径相比第一天明显减小，分别为2.3mm,2.1mm和8mm，同时，炎症水肿也明显减轻。在移植后的14天时，可见组织增殖和炎症细胞的浸润，对照组,Col和Col-0.25%OMC组植入材料的直径分别为1.6mm,1.3mm和1.0mm(图8g-i)。移植后的28天，所有组别均无炎症及增生组织并观测到毛囊，表明移植区域恢复正常(图8j-l)。与此同时，此区域的超声信号连续正常，表明炎症反应已经消失(图9J-L)。与之前的研究相比，Col和Col-0.25%OMC的降解时间(4周）明显小于Microfibrillar Collagen(8周），壳聚糖海绵的降解时间更长，并且会引起更加严重的组织反映。用于止血、填充、修复的生物材料的降解时间是评价材料性能的重要因素。Col和Col/OMC均属于高分子材料，拥有良好的生物学特性，其降解过程包括化学水解及酶降解。其中，体内的胶原酶能够降解植入的胶原材料。胶原海绵在水解和酶解的作用下，从高聚物逐步变为寡肽或氨基酸，最终被人体吸收。我们推测在向Col内加入OMC后，Col/OMC的分解过程会历经OMC链缩短、进入血浆后进一步分解为小片段，如糖醛酸、葡萄糖等。OMC是MC的氧化产物，MC是生物可降解的，推测其氧化产物应该具有相似的分解机制。

由以上结果表明：FT-IR光谱结果表明结果显示，随着OMC组分的增加，1031cm-1-1724cm-1的峰密度增加明显，相反1080cm-1处峰减小，推测1080cm-1处峰为胶原氨基C-H伸缩振动峰，加入OMC粉末后，二者相互作用导致1031cm-1and 1724cm-1处峰强度的改变。研究表明，氧化过程会导致MC羧基的改变。当其羧基量达到16％～24％时，OMC具有最佳的止血效果。当羧基暴露在表面时，其所带电荷能够有效吸附血小板。1724cm-1为典型的羧基伸缩振动峰，我们的材料同样在此处测得了吸收峰，因此我们推测羧基能够对材料的止血性能有一定的影响。表1显示，随着OMC组分的增加，止血时间减少，符合上 述推测。与对照组相比，自制Col和Col/OMC复合物具有卓越的止血性能。Col-0.25％OMC具有最佳的止血性能，在兔耳动脉止血实验中，其出血量和出血时间分别为57.73±9.29mg及35.33±6.02s。研究显示，多数止血海绵的止血时间为2-5分钟，本课题组之前的研究验证了氧化纤维素的止血性能，兔耳实验中OMC-Na-3和Surgicel的止血时间分别为102s和126s，肝损伤实验中其数值为138s和176s。这些材料的止血性能均逊于Col和Col-0.25％OMC材料，其原因可能是以下几条：1、Col和Col-0.25％OMC材料具有特殊的多孔结构，能够迅速吸收血液，；2、OMC具有优异的止血性能，能够促进凝血块的形成。3、二者的复合物能够促进血小板的粘附、聚集、释放，加速血液凝固过程。Col-0.25％OMC不仅可以快速吸收血液，还可以通过影响凝血因子直接参与止血过程，该材料的止血效果大幅提升，并可以在植入体内28天后完全降解，对周围组织无明显异常影响。综上所述，此复合材料可以作为止血填充体广泛用于口腔颌面外科手术中，具有广阔的应用前景。

Claims (9)

1.一种氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵，其特征在于，采用胶原蛋白和氧化微晶纤维素复合；按重量百分比，氧化微晶纤维素的含量为0.25-1％。

2.一种如权利要求1所述的氧化微晶纤维素/胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)制备胶原蛋白海绵的备用；

2)制备氧化微晶纤维素备用；

3)制备复合止血海绵：将步骤1)制备的胶原蛋白海绵配制成胶原蛋白溶液，向胶原蛋白溶液中加入步骤2)制备的氧化微晶纤维素，搅拌均匀进行交联反应；再将交联产物冷冻干燥，得到复合止血海绵即氧化微晶纤维素和胶原蛋白的复合材料。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)制备胶原蛋白海绵具体包括如下步骤：

1.1)分离除脂：将新鲜牛跟腱除去杂质、油脂，用蒸馏水浸泡、洗涤，切碎后，充分匀浆；用质量分数为0.05％-0.2％的碳酸钠溶液浸泡过夜，过滤，得去脂处理的牛跟腱；

1.2)提取：取去脂处理的牛跟腱，加入无花果酶和醋酸水溶液，在0-4℃下搅拌3-4天，高速离心，取上清液；

1.3)盐析：向离心后的上清液中，搅拌下，加入NaCl颗粒至氯化钠的浓度达到2-3M，待沉淀析出后静置12-18h，过滤，取沉淀备用；

1.4)透析：将白色粘稠状的沉淀用0.1M Tris-HCl溶液溶胀10-18h，之后装入截留分子量为7000-10000的透析袋中，以醋酸作为透析外液进行透析，最后使用蒸馏水透析，得到胶原溶液；

1.5)干燥：将透析后的胶原溶液放入容器中，冰箱预冻后，放入冷冻干燥机中，冷冻干燥24-48h，得到胶原蛋白海绵。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1.2)中无花果酶的加入量为，每100克去脂处理的牛跟腱，加入无花果酶3-5g。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1.4)以醋酸作为透析外液，依次使用不同浓度的醋酸进行梯度透析，最后使用蒸馏水透析，每种浓度分别透析2-3天。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)制备氧化微晶纤维素具体包括如下步骤：

2.1)将微晶纤维素用蒸馏水洗涤3-5次，50℃干燥4-6h；

2.2)将经干燥处理后的微晶纤维素加入二氧化氮四氯化碳溶液中，于18-21℃度下搅拌2-4天，得到氧化产物；

2.3)采用真空过滤的方式使用四氯化碳过滤氧化产物数次，再用50％的乙醇洗涤一次，随后再用100％的乙醇洗涤一次；

2.4)将洗涤后的产物真空干燥24h，得到干燥的氧化微晶纤维素。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中将经干燥处理后的微晶纤维素以1:27.5-36.2的比例加入19-35％的二氧化氮四氯化碳溶液。

8.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中按照每10ml乙酸水溶液加入0.06g胶原蛋白海绵，配制胶原蛋白溶液；乙酸水溶液的浓度为1％，v/v。

9.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中将步骤2)制备的氧化微晶纤维素加入到胶原蛋白溶液中，在常温下，磁力搅拌至粉末分散均匀，再将交联产物冷冻干燥20-24h。