CN109529095B - 一种莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医用止血材料领域，目的在于提供一种莲子淀粉‑壳聚糖复合止血粉及其制备方法，包括以下步骤：步骤1：将壳聚糖和超纯水混合后，搅拌水合5~7h，得到壳聚糖溶液；步骤2：将莲子淀粉加入步骤1的壳聚糖溶液中，混合，于70~90℃加热搅拌5~10min后进行高压灭菌，得到复合液；步骤3：将步骤2的复合液加入致孔剂，接着进行微流控处理，然后紫外灭菌得到莲子淀粉‑壳聚糖复合止血粉。本发明制备得到的莲子淀粉‑壳聚糖复合止血粉具有多孔性结构，止血快速，且生物活性高。

Description

一种莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉及其制备方法

技术领域

本发明涉及医用止血用具，尤其涉及一种莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉及其制备方法。

背景技术

出血是引起创伤病人死亡的主要原因，易引发凝血障碍，即出现持续低温、代谢酸中毒、不能形成凝血块等症状。天然高分子止血材料是常用的止血手段之一，具有止血性能优良、生物相容性好、易粘附、无毒副作用等优良特性。其中，淀粉是制备可吸收止血材料的理想的植物源材料，具有良好的可降解性、生物相容性、无毒副作用、无刺激性，在生物医学领域有广阔的应用情景。粉状淀粉止血材料已在临床应用，并显示出吸水止血速度快、吸血量大等优点，但其止血机理单一、不具备生物止血活性，对材料的粘附性、吸液性能以及形成凝胶的立体结构要求较高。申请号200710141944.10中公开一种变性淀粉可吸收止血材料及其制备方法、申请号200810032631.6中公开了一种生物相容性止血、防黏连、促愈合、外科封闭的变性淀粉材料，均采用喷雾造粒法制备淀粉微球，但其稳定性差、易崩解、止血过程中容易出现包粉现象，导致吸液能力显著降低。申请号201610865770.1的中国发明专利公开复合微孔交联淀粉止血粉，采用马铃薯淀粉、海藻酸钠和羧甲基纤维素钠中的一种、乳化剂、交联剂和分散剂为原料乳化交联制成，能够敷在出血创面上能够形成凝胶以达到止血目的。但其工艺中采用了大量的化学交联剂，具有潜在的残留毒性风险。

壳聚糖是一种具有生物活性的天然高分子止血材料，因其吸水止血性能优良、抗菌效果好且具有促凝血作用。但对于广泛出血的创面，壳聚糖的止血效果有限、止血慢，常需要与其他凝血因子复合使用。申请号201610158215.5的中国发明专利公开了一种多功能微孔止血粉及其制备方法，采用羧甲基壳聚糖与淀粉复合，保留羧甲基壳聚糖中氨基的生物活性。但其制备工艺中需要采用离子交联剂等化学试剂，后续需要去除工艺，工艺繁琐复杂，也存在潜在的残留毒性风险。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种绿色安全的、高生物活性的、快速止血的莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将壳聚糖和超纯水混合后，室温下搅拌水合5~7h，制备壳聚糖水溶液；所述的壳聚糖为羧甲基化壳聚糖，羧甲基度为80%。

步骤2：将莲子淀粉加入步骤1的壳聚糖水溶液中，搅拌均匀，于70~90℃加热搅拌5~10min后进行高压灭菌，得到莲子淀粉-壳聚糖复合液；

步骤3：将步骤2的复合液与致孔剂碳酸氢氨或过氧化氢低温（10-20℃）混匀，致孔剂终浓度为10-20wt%；

步骤4：将步骤3得到的复合液作为水相，进行微流控处理，得到多孔结构的莲子淀粉-壳聚糖微球；所述的微流控方法，水相流速为1mL/h，油相流速为20-30 mL/h, 固定化温度30℃。

步骤5：将上述固化后的莲子淀粉-壳聚糖微球进行紫外灭菌处理，随后无菌封装。

进一步的，所述壳聚糖的使用量为超纯水的1~5wt%，莲子淀粉的使用量为超纯水的3~7wt%。

进一步的，所述高压灭菌的参数为：压力0.1MPa，温度121℃，时间30min。

进一步的，步骤3中向复合液加入致孔剂的低温条件为10~20℃。

本发明的有益效果是：（1）现有技术中常常选用支链淀粉高的马铃薯淀粉或蜡质玉米淀粉作为制备淀粉基止血材料的原料，而本发明则通过选取含高直链淀粉的莲子淀粉与壳聚糖溶液进行复配，高直链淀粉的莲子淀粉结构更加稳定，经过加热后，采用高压灭菌处理，接着微流控处理，进而制备出高稳定性立体结构的多孔性莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉；（2）采用微流控技术制备得到的多孔性莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉，孔隙率高，比表面积大，大小均一，能够高效吸液，促进凝血块的形成；（3）止血粉中壳聚糖生物活性高，能够进一步激活凝血系统实现止血作用，同时具有良好的抑菌作用；（4）所使用的壳聚糖和莲子淀粉均属于天然高分子化合物，原料来源丰富，可生物降解，能够被生物体内的淀粉酶系完全降解，代谢产物为葡萄糖或麦芽糖等，对机体无毒害作用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明如下：

本发明提供的一种莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将壳聚糖和超纯水混合后，搅拌水合5~7h，得到壳聚糖水溶液；

步骤2：将莲子淀粉加入步骤1的亲水胶溶液中，混合，于70~90℃加热搅拌5~10min后进行高压灭菌，得到复合液；

步骤3：在步骤2的复合液中加入终浓度10wt%-20wt%的致孔剂，进行微流控处理，然后紫外灭菌得到莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉。

具体的，本发明的工作原理如下：

现有技术中常常选用支链淀粉高的马铃薯淀粉或蜡质玉米淀粉作为制备淀粉基止血材料的原料，申请人研究发现通过选取直链淀粉相对较高的莲子淀粉，再与壳聚糖溶液进行复配，通过严格控制各组成的使用量，接着在微流控之前进行加热、高压灭菌、低温添加致孔剂处理，上述原料和上述处理步骤之间紧密结合，使得得到的复合止血粉具有孔隙率高、比表面积大的多孔结构，具有极好的吸液性能；其中通过采用微流控技术制备多孔性复合止血粉，极大地增加了颗粒的孔隙率、比表面积以及单位吸附能力，吸收血液中的水分后，可迅速形成凝胶状混合物，能有效的封堵住破损组织和血管，提高血液浓度，加速血小板的凝聚，促进止血；另外，止血粉中壳聚糖生物活性高，能够促进血小板聚集，通过激活凝血系统实现止血作用，进一步增强了止血效果，并具有良好的抑菌作用；进一步地，在致孔剂添加前对复合液进行高压灭菌，能够有效降解莲子淀粉长支链淀粉分子，加速壳聚糖与莲子淀粉分子间的交联，形成稳定均一的复合体系，能有效改进复合止血粉的吸水性、膨胀性，同时有效改善复合止血粉颗粒的内部立体结构，具体原理有待进一步研究。

以下再列举出几个优选实施例或应用实施例，以帮助本领域技术人员更好的理解本发明的技术内容以及本发明相对于现有技术所做出的技术贡献：

实施例1

一种莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉，包括以下步骤：

步骤a：将1.50g壳聚糖和100g超纯水混合，搅拌水合6h，得到壳聚糖水溶液；所述的壳聚糖为羧甲基壳聚糖，羧甲基度为80%；

步骤b：将5g莲子淀粉加入步骤a的壳聚糖水溶液中，然后在80℃条件下加热搅拌5min，接着于压力0.1MPa、温度121℃的条件下高压灭菌30min，得到复合液；

步骤c：将步骤b的复合液于10℃条件下加入终浓度为10wt%的碳酸氢铵致孔剂，接着置于微流控装置的水相进样器中进行微流控处理。

步骤d：所述步骤c的微流控方法具体为水相流速为1mL/h，油相流速为25 mL/h,固定化温度30℃。获得固化后的莲子淀粉-壳聚糖复合微球。

步骤e：将上述固化后的复合微球进行紫外灭菌处理，随后无菌封装，得到莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉。

实施例2

一种莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉，包括以下步骤：

步骤a：将3g壳聚糖和100g超纯水混合，搅拌水合5h，得到壳聚糖水溶液；所述的壳聚糖为羧甲基壳聚糖，羧甲基度为80%；

步骤b：将5g莲子淀粉加入步骤a的壳聚糖水溶液中，然后在90℃条件下加热搅拌5min，接着于压力0.1MPa、温度121℃的条件下高压灭菌30min，得到复合液；

步骤c：将步骤b的复合液于10℃条件下加入终浓度为15wt%碳酸氢铵致孔剂，接着置于微流控装置的水相进样器中进行微流控处理。

步骤d：所述步骤c的微流控方法具体为水相流速为1mL/h，油相流速为15 mL/h,固定化温度30℃。获得固化后的莲子淀粉-壳聚糖复合微球。

步骤e：将上述固化后的复合微球进行紫外灭菌处理，随后无菌封装，得到莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉。

实施例3

一种莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉，包括以下步骤：

步骤a：将5g壳聚糖和100g超纯水混合，搅拌水合7h，得到壳聚糖水溶液；所述的壳聚糖为羧甲基壳聚糖，羧甲基度为80%；

步骤b：将5g莲子淀粉加入步骤a的壳聚糖水溶液中，然后在80℃条件下加热搅拌10min，接着于压力0.1MPa、温度121℃的条件下高压灭菌30min，得到复合液；

步骤c：将步骤b的复合液于10℃条件下加入终浓度为15wt%碳酸氢铵致孔剂，接着置于微流控装置的水相进样器中进行微流控处理。

步骤d：所述步骤c的微流控方法具体为水相流速为1mL/h，油相流速为20mL/h, 固定化温度30℃。获得固化后的莲子淀粉-壳聚糖复合微球。

步骤e：将上述固化后的复合微球进行紫外灭菌处理，随后无菌封装，得到莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉。

对比例1

其他同实施例3，不同之处在于，省略步骤b中的高压灭菌。

对比例2

其他同实施例3，不同之处在于，直接将步骤b的复合液进行低温冷冻干燥处理，随后粉碎，过筛。

对实施例1~实施例3和对比例1~对比例2的复合止血粉和市售明胶止血纱布进行性能测试，结果见表1。

采用大鼠肝脏表浅切口出血模型。实验分8组，每组10只动物。

表1

从表1的结果可知，本发明的制备的莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉的吸水性好，止血快速且具有良好的粘附性。从对比例1~对比例2的结果可以看出，本发明各组分及各工序之间相互作用、协调增效，省略其中任意一种均无法制得止血效果好且粘附性好的止血粉。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必须指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包括于权利要求的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

Claims (2)

1.一种莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将壳聚糖和超纯水混合后，室温下搅拌水合5~7h，得到壳聚糖水溶液；

步骤2：将莲子淀粉加入步骤1的壳聚糖水溶液中，混合，于70~90℃加热搅拌5~10min后进行高压灭菌，得到复合液；

步骤3：在复合液中加入终浓度为10wt%-20wt%的致孔剂，进行微流控处理，然后紫外灭菌得到莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉；

所述壳聚糖的使用量为超纯水的1~5wt%，莲子淀粉的使用量为超纯水的3~7wt%；

所述的壳聚糖为羧甲基壳聚糖，羧甲基度为80%；

所述高压灭菌的参数为：压力0.1MPa，温度121℃，时间30min；

所述复合液与致孔剂的混合温度为10-20℃；

所述致孔剂为碳酸氢氨或过氧化氢；

所述微流控处理方法，水相流速为1mL/h，油相流速为20-30 mL/h，固定化温度30℃。

2.如权利要求1所述的方法制得的莲子淀粉-壳聚糖复合止血粉。