CN107296978A - 一种生物体海绵状医用止血材料 - Google Patents

一种生物体海绵状医用止血材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物体海绵状医用止血材料。本发明通过氧化海藻酸钠与明胶发生化学交联反应，通过冻干法来来制备一种生物体海绵状医用止血材料。采用的材料为天然生物材料：羧化壳聚糖和明胶，与其他合成的伤口海绵相比，与生物组织有更好的亲和性，有机溶剂较少，对皮肤无刺激性。制备方法简单，具有柔软性好、生物相容性好等特点。

Description

一种生物体海绵状医用止血材料
技术领域
本发明涉及一种生物体海绵状医用止血材料，用于人体、哺乳动物、鸟类等伤口创面的止血，属于生物医用材料领域。
背景技术
出血在重大事故、战场创伤及外科手术中导致大量人员死亡，其中大量出血或隐蔽性渗血仅靠基体自身并不能有效止血，因此在治疗过程中的快速止血对降低死亡率有着重要作用。常规的止血方法有压迫止血法、结扎止血法、电凝止血法和止血材料止血法等。其中止血材料止血正越来越被广泛的运用到临床止血过程中。
明胶是由动物皮肤、骨、肌膜、肌魅等结缔组织中的胶原部分降解而成为白色或淡黄色、半透明、微带光泽的一种无色无味，无挥发性、透明坚硬的非晶体物质。明胶作为一种天然的水溶性的生物可降解高分子材料,其优点就是降解产物易被吸收而不产生炎症反应。由于这种性质，常常被应用于生物医药领域。2016年董寅生等人公开了一种含聚乙烯醇-明胶-羧化壳聚糖的复合海绵及其制备方法(CN201610803838.3)，其采用的两大主材均为天然生物材料，采用的壳聚糖为羧化壳聚糖，其溶液配制便捷，不使用醋酸、盐酸等弱酸，不会残留能引发皮肤过敏或炎症反应的物质。但其交联剂选用戊二醛，对人体具有毒性，存在一定的安全隐患。使用高碘酸钠对海藻酸钠进行氧化,使海藻酸钠部分糖醛酸单元的羟基转变成醛基,不仅可以改善海藻酸钠的溶解性能，同时氧化海藻酸钠上的醛基可以与明胶上的氨基发生Schiff碱反应，形成化学交联结构。
本发明通过氧化海藻酸钠与明胶发生化学交联反应，通过冻干法来来制备一种生物体海绵状医用止血材料。采用的材料为天然生物材料：羧化壳聚糖和明胶，与其他合成的伤口海绵相比，与生物组织有更好的亲和性，有机溶剂较少，对皮肤无刺激性。制备方法简单，具有柔软性好、生物相容性好等特点。
发明内容
本发明的目的是制备一种生物体海绵状医用止血材料，具有生物相容性良好，柔韧性好，生产工艺简单等特点。为实现以上目的，采用如下技术方案：
(1)将海藻酸钠配成1.0％～10.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌6～48h，加入乙二醇和氯化钠终止反应1～3h，加入4倍体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥12～48h，得到氧化海藻酸钠；
(2)按照蒸馏水质量的1％～30％称取海藻酸钠和明胶。将其添加到40℃～80℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液。其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:1～5；
(3)在40℃～80℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌0.5～6h；
(4)将非离子表面活性剂和软化剂加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，在1200～1800r/min高速机械搅拌发泡15～30min；
(5)将溶液在-10℃～-40℃预冷冻6～48h后放入冷冻干燥机中冷冻24～72h，得到生物体海绵状医用止血材料，其中冻干参数为-40℃～-60℃，1～10×10-3MBr；
(6)将生物体海绵状医用止血材料放入壳聚糖溶液中浸泡12～24h，再自然晾干；
(7)将所得的生物体海绵状医用止血材料经过钴-60灭菌处理。
具体地，所诉的海藻酸钠的分子量为20000～200000g/mol；明胶分子量为20000～200000g/mol；壳聚糖的分子量为30000～80000g/mol，脱乙酰度80％～95％。
具体地，步骤(1)中所述的海藻酸钠与高碘酸钠的物质的量的比为1:1～2。
具体地，步骤(3)中所述的氧化海藻酸钠的含量为0.1％～10％。
具体地，步骤(4)中所述的非离子表面活性剂为Pluronic F68、F108或F127的一种或几种；所述的软化剂为丙三醇。
具体地，步骤(4)中所述的非离子表面活性剂和软化剂的含量：非离子表面活性剂为0.1％～10％；软化剂为0.1％～10％。
具体地，步骤(6)中所述的壳聚糖溶液的浓度为1％～5％。
本发明具有以下优点：
本发明通过氧化海藻酸钠与明胶发生化学交联反应来制备一种生物体海绵状医用止血材料。制备工艺简便、生产成本低。原料易得、生产成本低且对人体无害。具有柔软性好、生物相容性好等特点。
附图说明
附图1是实施实例1的样品照片。
具体实施例
实施实例1
将海藻酸钠配成1.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌6h，加入乙二醇和氯化钠终止反应1h，加入4倍体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥12h，得到氧化海藻酸钠。按照蒸馏水质量的1％称取海藻酸钠和明胶。将其添加到40℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液。其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:1。在40℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌0.5h。将Pluronic F68和丙三醇加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，以1200r/min高速机械搅拌发泡15min；将溶液在-10℃预冷冻6h后放入冷冻干燥机中冷冻24h，其中冻干参数为-40℃，1×10-3MBr。将冻干后的材料放入壳聚糖溶液中浸泡12h，再自然晾干；最后经过钴-60灭菌处理，得到生物体海绵状医用止血材料，如附图1所示。
实施实例2
将海藻酸钠配成10.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌48h，加入乙二醇和氯化钠终止反应3h，加入4倍体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥48h，得到氧化海藻酸钠。按照蒸馏水质量的30％称取海藻酸钠和明胶。将其添加到80℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液。其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:5。在80℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌6h。将Pluronic F68和丙三醇加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，以1800r/min高速机械搅拌发泡30min；将溶液在-40℃预冷冻48h后放入冷冻干燥机中冷冻72h，其中冻干参数为-60℃，1×10-2MBr。将冻干后的材料放入壳聚糖溶液中浸泡24h，再自然晾干；最后经过钴-60灭菌处理，得到生物体海绵状医用止血材料。
实施实例3
将海藻酸钠配成5.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌24h，加入乙二醇和氯化钠终止反应2h，加入4倍体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h，得到氧化海藻酸钠。按照蒸馏水质量的15％称取海藻酸钠和明胶。将其添加到60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液。其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:3。在60℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌2h。将Pluronic F108和丙三醇加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，以1600r/min高速机械搅拌发泡20min；将溶液在-20℃预冷冻24h后放入冷冻干燥机中冷冻48h，其中冻干参数为-50℃，5×10-3MBr。将冻干后的材料放入壳聚糖溶液中浸泡24h，再自然晾干；最后经过钴-60灭菌处理，得到生物体海绵状医用止血材料。
实施实例4
将海藻酸钠配成3.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌12h，加入乙二醇和氯化钠终止反应2h，加入4倍体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥36h，得到氧化海藻酸钠。按照蒸馏水质量的10％称取海藻酸钠和明胶。将其添加到50℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液。其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:2。在50℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌1h。将Pluronic F127和丙三醇加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，以1500r/min高速机械搅拌发泡20min；将溶液在-20℃预冷冻12h后放入冷冻干燥机中冷冻36h，其中冻干参数为-40℃，2×10-3MBr。将冻干后的材料放入壳聚糖溶液中浸泡12h，再自然晾干；最后经过钴-60灭菌处理，得到生物体海绵状医用止血材料。
实施实例5
将海藻酸钠配成7.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌36h，加入乙二醇和氯化钠终止反应2h，加入4倍体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h，得到氧化海藻酸钠。按照蒸馏水质量的7％称取海藻酸钠和明胶。将其添加到60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液。其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:4。在70℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌3h。将Pluronic F68、Pluronic F127和丙三醇加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，以1700r/min高速机械搅拌发泡25min；将溶液在-30℃预冷冻24h后放入冷冻干燥机中冷冻48h，其中冻干参数为-40℃，1×10-3MBr。将冻干后的材料放入壳聚糖溶液中浸泡24h，再自然晾干；最后经过钴-60灭菌处理，得到生物体海绵状医用止血材料。
实施实例6
将海藻酸钠配成9.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌24h，加入乙二醇和氯化钠终止反应1h，加入4倍体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h，得到氧化海藻酸钠。按照蒸馏水质量的10％称取海藻酸钠和明胶。将其添加到60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液。其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:1。在60℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌2h。将Pluronic F68、Pluronic F108和丙三醇加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，以1500r/min高速机械搅拌发泡15min；将溶液在-20℃预冷冻24h后放入冷冻干燥机中冷冻48h，其中冻干参数为-40℃，1×10-3MBr。将冻干后的材料放入壳聚糖溶液中浸泡24h，再自然晾干；最后经过钴-60灭菌处理，得到生物体海绵状医用止血材料。
实施实例7
将海藻酸钠配成4.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌24h，加入乙二醇和氯化钠终止反应1h，加入4倍体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h，得到氧化海藻酸钠。按照蒸馏水质量的10％称取海藻酸钠和明胶。将其添加到60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液。其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:4。在60℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌2h。将Pluronic F127、Pluronic F108和丙三醇加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，以1500r/min高速机械搅拌发泡15min；将溶液在-20℃预冷冻24h后放入冷冻干燥机中冷冻48h，其中冻干参数为-40℃，1×10-3MBr。将冻干后的材料放入壳聚糖溶液中浸泡24h，再自然晾干；最后经过钴-60灭菌处理，得到生物体海绵状医用止血材料。
实施实例8
将海藻酸钠配成10.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌24h，加入乙二醇和氯化钠终止反应1h，加入4倍体积的乙醇使产物析出。产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥24h，得到氧化海藻酸钠。按照蒸馏水质量的10％称取海藻酸钠和明胶。将其添加到60℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液。其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:1。在60℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌2h。将Pluronic F86、Pluronic F127、Pluronic F108和丙三醇加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，以1400r/min高速机械搅拌发泡15min；将溶液在-20℃预冷冻24h后放入冷冻干燥机中冷冻48h，其中冻干参数为-60℃，1×10-3MBr。将冻干后的材料放入壳聚糖溶液中浸泡24h，再自然晾干；最后经过钴-60灭菌处理，得到生物体海绵状医用止血材料。

Claims (7)

1.一种生物体海绵状医用止血材料，其特征在于：将海藻酸钠强氧化剂作用下氧化得到氧化海藻酸钠作为交联剂，加入明胶/海藻酸钠混合溶液中，添加非离子表面活性剂和软化剂后经过机械发泡、冷冻干燥和壳聚糖溶液浸泡后得到明胶/海藻酸钠海绵状医用止血材料；所述的强氧化剂为高碘酸钠；所述的非离子表面活性剂为Pluronic F68、F108或F127的一种或几种；所述的软化剂为丙三醇。
2.根据权利要求1所述的一种生物体海绵状医用止血材料，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将海藻酸钠配成1.0％～10.0％的水溶液，加入高碘酸钠避光搅拌6～48h，加入乙二醇和氯化钠终止反应1～3h，加入4倍体积的乙醇使产物析出；产物经抽滤后用等体积的C2H5OH/H2O和C2H5OH冲洗，真空干燥12～48h，得到氧化海藻酸钠；
(2)按照蒸馏水质量的1％～30％称取海藻酸钠和明胶，将其添加到40℃～80℃蒸馏水中搅拌溶解均匀，得到海藻酸钠/明胶共混溶液；其中海藻酸钠与明胶的质量比为1:1～5；
(3)在40℃～80℃下，在海藻酸钠/明胶共混溶液中加入氧化海藻酸钠，搅拌0.5～6h；
(4)将非离子表面活性剂和软化剂加入共混溶液中，搅拌溶解均匀后，在1200～1800r/min高速机械搅拌发泡15～30min；
(5)将溶液在-10℃～-40℃预冷冻6～48h后放入冷冻干燥机中冷冻24～72h，得到生物体海绵状医用止血材料，其中冻干参数为-40℃～-60℃，1～10×10-3MBr；
(6)将生物体海绵状医用止血材料放入壳聚糖溶液中浸泡12～24h，再自然晾干；
(7)将所得的生物体海绵状医用止血材料经过钴-60灭菌处理。
3.根据权利要求2所述的一种生物体海绵状医用止血材料的制备方法，其特征在于：所诉的海藻酸钠的分子量为20000～200000g/mol；明胶分子量为20000～200000g/mol；壳聚糖的分子量为30000～80000g/mol，脱乙酰度80％～95％。
4.根据权利要求2所述的一种生物体海绵状医用止血材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的海藻酸钠与高碘酸钠的物质的量的比为1:1～2。
5.根据权利要求2所述的一种生物体海绵状医用止血材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的氧化海藻酸钠的含量为0.1％～10％。
6.根据权利要求2所述的一种生物体海绵状医用止血材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的非离子表面活性剂和软化剂的含量：非离子表面活性剂为0.1％～10％；软化剂为0.1％～10％。
7.根据权利要求2所述的一种生物体海绵状医用止血材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中所述的壳聚糖溶液的浓度为1％～5％。
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