CN111454408A - 纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法，属于医疗辅材技术领域。将纳米氧化物粉末置于电子束下进行预辐照，所得样品迅速投入到含有双键不饱和单体溶液(5％～30％)、表面活性剂(0.5％～5％)、pH调节剂(0.1％～2.0％)的三口烧瓶当中，通入N₂并搅拌0.5～2h，样品经醇洗，水洗后，于60℃真空干燥箱中干燥24h，在温度为40～100℃下，即可制得纳米氧化物基血液快速促凝剂。在纳米氧化物表面引入含有亲水性官能团或疏水性官能团的单体，保证纳米氧化物具有良好的分散性、亲水性或疏水性，既能实现血液快速凝固的协同作用，也能够实现血清的高质量分离效果。

Description

纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法

技术领域

本发明属于医疗辅材技术领域，涉及一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法。

背景技术

纳米材料具有量子尺寸效应、小尺寸效应、介电效应、宏观量子隧道效应和表面效应。特别是当纳米材料的粒径﹤10nm时，可以带来不可预知的效应。纳米氧化物在微结构、光电和化学性质等方面的优异特性，给物理、化学、材料、生物、医药等学科的发展带来了新的机遇。

凝血系统包括内源性凝血系统和外源性凝血系统，后者在启动凝血过程中起主要作用。外源性凝血系统的激活是从组织因子(tissue factor，TF)释放开始的，而内源性凝血系统的启动是从FXII的激活开始的。两条凝血途径形成凝血酶原激活物，凝血酶原被激活为凝血酶。凝血酶使得纤维蛋白原转变为纤维蛋白单体，纤维蛋白单体相互聚合，最终形成不溶于水的交联纤维蛋白多聚体。凝血酶还可使得血小板活化，共同参与凝血过程。外源性凝血系统激活后，只产生少量凝血酶，这些酶进一步激活内源性凝血因子，从而产生高浓度凝血酶，呈现放大效应。由此可见，外源性凝血系统和内源性凝血系统在整个凝血过程中相互作用，密切配合。相关研究报道已经表明，纳米氧化物表面进行有效修饰之后，可上调血液单核细胞、内皮细胞和血小板膜表面表达的TF，这种膜蛋白进而启动外源性凝血途径，导致血液处于高凝状态，有望有效应用于血液促凝和生理生化技术领域。

随着检验医学和生物技术的高速发展，临床对样品采集的精确性和样品质量的要求越快越高。目前，临床大部分生化、免疫等指标均使用血清样本，离体血样从凝固到血清渗出一般血液需要1小时左右，所以尽快得到高质量的血清成为提高检验效率和准确性的前提。血清，指血液凝固后，在血浆中除去纤维蛋白原分离出的淡黄色透明液体，其主要作用是提供基本营养物质、激素和各种生长因子、结合蛋白等，使细胞贴壁免受机械损伤、对培养中的细胞的起到保护作用，是临床生化、免疫等试验检测的主要标本之一。临床上在进行血清生化检测时，向血液中加入促凝剂以缩短凝血时间。传统的血液促凝剂为白陶土、脑磷脂和凝血酶，但是前两种成分会对检测结果产生干扰，导致检测结果不准确，凝血酶需要配备专用的设备，耗资较大等重大缺陷。

纳米氧化物基血液快速促凝剂预辐射接枝法的特点：①基材可以在温和的反应条件下产生活性位点和活性自由基相互连接，避免了高温高压等条件对材料造成损害；②基材产生活性自由基是由射线引发，不需要在其中加入催化剂、引发剂等物质，从而能得到更纯净、更清洁的接枝产物；③通过控制辐射接枝反应条件，可以对接枝率、官能团的含量及其分布等有效调控。辐射接枝法相对于上述物理、化学方法而言，实现了有效的补充和完善，有效的规避了上述的缺陷，从长远的角度来看，辐射合成技术及相关纳米材料制备是极富前景的研究途径。

本申请旨在提供一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法，本发明所要解决的技术问题是如何制得能使血液快速凝固并有效析出血清的血液快速促凝剂，以便于原位、快速、高效地用于生理生化、免疫医学检验等技术领域。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法，其特征在于，本合成方法包括以下步骤：

1称取一定量的纳米氧化物粉末，置于厚度约2mm的PE密封袋中，真空封口备用；

2将双键不饱和单体溶液、表面活性剂、pH调节剂溶于去离子水，使单体溶液、表面活性剂和PH调节剂分别占混合物总质量的5％～30％、0.5％～5％、0.1％～2％，将混合物置于密封的三口烧瓶当中，通入N₂并搅拌0.5～2h，制成稳定分散的乳液体系；

3将步骤①所得样品置于电子束下进行辐照，选择的电子束能量为1～5MeV，辐射剂量为10～120kGy，剂量率为5～40kGy/pass；

4将步骤③辐照后的样品，迅速投入到步骤②所制成稳定分散的乳液体系当中，继续通N₂并搅拌0.5～2h；

5取步骤④所得样品，依次经醇洗、水洗后，于60℃真空干燥箱中干燥24h；

6将步骤⑤所得样品再次进行真空干燥，即可制得纳米氧化物基血液快速促凝剂。

优先的，所述的纳米氧化物为SiO₂、TiO₂、CaO、ZnO、Fe₂O₃中的一种或几种。

优先的，所述的双键不饱和单体溶液为甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种。

优先的，所述的表面活性剂为脂肪醇聚醚系列、聚乙二醇系列、吐温系列、司盘系列中的一种或几种。

优先的，所述的pH调节剂为盐酸、磷酸二氢钠，碳酸氢二钠，乙酸，三乙醇胺中的一种或几种。pH调节剂的引入，可以调节单体和纳米氧化物形成的混合乳液体系的等电点和分散性，确保单体自身不缠结，有利于后期预辐射接枝的顺利进行。

本方法的相比现有技术具有如下优点：

1、在纳米氧化物表面引入含有亲水性或疏水性官能团的单体，既能保证纳米氧化物具有良好的分散性、亲水性或疏水性，也能实现血液的快速凝固，达到了二者优势互补的应用目的。

2、纳米氧化物基血液快速促凝剂能使血液凝固时间大大缩短，也能够实现血清的高质量分离效果。

3、预辐射接枝合成技术可实现单体接枝率的可控调节，具有反应条件温和，反应过程不添加交联剂、引发剂以及任何对人体有毒的物质，可有效避免二次污染的特点。

4、所得血液快速促凝剂能使血液快速凝固并有效析出血清，对检测结果不会产生干扰，检测结果快速而准确，且无须配备专用检测设备，耗资较小，有利于临床上的原位、快速、高效地用于血液的生化指标检测。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1：

称取一定量的纳米SiO₂粉末放入真空PE密封袋中(厚度约2mm)，置于电子束下进行辐照，选择的电子束能量为1MeV，辐射剂量为10kGy，剂量率为5kGy/pass，将辐照后的纳米SiO₂样品，迅速投入到含有甲基丙烯酸缩水甘油酯(5％)、吐温80(0.5％)、磷酸二氢钠(0.1％)溶液的三口烧瓶当中，通入N₂并搅拌0.5h，取所得样品，经丙酮洗，水洗后，于60℃真空干燥箱中干燥24h后，即可制得纳米SiO₂基血液快速促凝剂。

取1支8mm内径的灭菌玻璃试管，加入100μL(1g/mL)的SiO₂基血液快速促凝剂悬浮液，利用试管法进行血液实验。在上述的试管中加入0.5mL大鼠血，迅速将试管放入37±0.5℃的恒温水浴中，轻轻混合均匀，即刻计时.每隔30s轻轻倾斜试管，直至将试管倒置血液不动为止，观测血液有无凝固，记为凝血时间。经过试管凝血实验，检测结果为：血液凝固时间为1min，血清分离效率为94.3％。

实施例2：

称取一定量的纳米TiO₂粉末放入真空PE密封袋中(厚度约2mm)，置于电子束下进行辐照，选择的电子束能量为1MeV，辐射剂量为30kGy，剂量率为10kGy/pass，将辐照后的纳米TiO₂样品，迅速投入到含有N-异丙基丙烯酰胺(10％)、聚乙二醇2000(1％)、三乙醇胺(0.2％)溶液的三口烧瓶当中，通入N₂并搅拌1h，取所得样品，经醇洗，水洗后，于60℃真空干燥箱中干燥24h后，即可制得纳米TiO₂基血液快速促凝剂。

取1支8mm内径的灭菌玻璃试管，加入100μL(1g/mL)的TiO₂基血液快速促凝剂悬浮液，利用试管法进行血液实验。在上述的试管中加入0.5mL大鼠血，迅速将试管放入37±0.5℃的恒温水浴中，轻轻混合均匀，即刻计时.每隔30s轻轻倾斜试管，直至将试管倒置血液不动为止，观测血液有无凝固，记为凝血时间。经过试管凝血实验，检测结果为：血液凝固时间为1.5min，血清分离效率为88.2％。

实施例3：

称取一定量的纳米CaO粉末放入真空PE密封袋中(厚度约2mm)，置于电子束下进行辐照，选择的电子束能量为1MeV，辐射剂量为60kGy，剂量率为30kGy/pass，将辐照后的纳米CaO样品，迅速投入到含有甲基丙烯酸羟乙酯(20％)、司盘60(2％)、乙酸(1％)溶液的三口烧瓶当中，通入N₂并搅拌2h，取所得样品，经醇洗，水洗后，于60℃真空干燥箱中干燥24h后，即可制得纳米CaO基血液快速促凝剂。

取1支8mm内径的灭菌玻璃试管，加入100μL(1g/mL)的CaO基血液快速促凝剂悬浮液，利用试管法进行血液实验。在上述的试管中加入0.5mL大鼠血，迅速将试管放入37±0.5℃的恒温水浴中，轻轻混合均匀，即刻计时.每隔30s轻轻倾斜试管，直至将试管倒置血液不动为止，观测血液有无凝固，记为凝血时间。经过试管凝血实验，检测结果为：血液凝固时间为2.5min，血清分离效率为91.4％。

实施例4：

称取一定量的纳米TiO₂粉末放入真空PE密封袋中(厚度约2mm)，置于电子束下进行辐照，选择的电子束能量为1MeV，辐射剂量为120kGy，剂量率为40kGy/pass，将辐照后的纳米TiO₂样品，迅速投入到含有N-乙烯基吡咯烷酮(30％)、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚(5％)、乙酸(2％)溶液的三口烧瓶当中，通入N₂并搅拌2h，取所得样品，经醇洗，水洗后，于60℃真空干燥箱中干燥24h后，即可制得纳米TiO₂基血液快速促凝剂。

取1支8mm内径的灭菌玻璃试管，加入100μL(1g/mL)的TiO₂基血液快速促凝剂悬浮液，利用试管法进行血液实验。在上述的试管中加入0.5mL大鼠血，迅速将试管放入37±0.5℃的恒温水浴中，轻轻混合均匀，即刻计时.每隔30s轻轻倾斜试管，直至将试管倒置血液不动为止，观测血液有无凝固，记为凝血时间。经过试管凝血实验，检测结果为：血液凝固时间为2.0min，血清分离效率为91.4％。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法，其特征在于，本合成方法包括以下步骤：

①称取一定量的纳米氧化物粉末，置于厚度约2mm的PE密封袋中，真空封口备用；

②将双键不饱和单体溶液、表面活性剂、pH调节剂溶于去离子水，使单体溶液、表面活性剂和PH调节剂分别占混合物总质量的5％～30％、0.5％～5％、0.1％～2％，将混合物置于密封的三口烧瓶当中，通入N₂并搅拌0.5～2h，制成稳定分散的乳液体系；

③将步骤①所得样品置于电子束下进行辐照，选择的电子束能量为1～5MeV，辐射剂量为10～120kGy，剂量率为5～40kGy/pass；

④将步骤③辐照后的样品，迅速投入到步骤②所制成稳定分散的乳液体系当中，继续通N₂并搅拌0.5～2h；

⑤取步骤④所得样品，依次经醇洗、水洗后，于60℃真空干燥箱中干燥24h；

⑥将步骤⑤所得样品再次进行真空干燥，即可制得纳米氧化物基血液快速促凝剂。

2.根据权利要求1所述一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法，其特征在于，所述的纳米氧化物为SiO₂、TiO₂、CaO、ZnO、Fe₂O₃中的一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法，其特征在于，所述的双键不饱和单体溶液为甲基丙烯酸缩水甘油酯、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法，其特征在于，所述的表面活性剂为脂肪醇聚醚系列、聚乙二醇系列、吐温系列、司盘系列中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述一种纳米氧化物基血液快速促凝剂的预辐射接枝合成方法，其特征在于，所述的pH调节剂为盐酸、磷酸二氢钠，碳酸氢二钠，乙酸，三乙醇胺中的一种或几种。