CN112618781A - 一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵及其制备方法 - Google Patents

一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵及其制备方法。该方法包括：利用双连续微乳液技术结合溶胶‑凝胶模板法制备介孔生物活性玻璃，将壳聚糖溶液、聚乙烯醇溶液、介孔生物活性玻璃共混，分散均匀后加入交联剂反应，倒入模具中，预冻成型后冷冻干燥所得。该复合海绵制备工艺简单，通过壳聚糖材料的聚阳离子与血红细胞膜表面的阴离子结合使红细胞凝集，同时激活血小板聚集，活化凝血酶，并且由于介孔生物活性玻璃的加入提高了海绵的机械强度、孔隙率和吸水率，在接触创口时能快速吸液，进而加速血小板和红细胞的聚集，快速形成血液凝块堆积在具有多级孔的海绵网络结构中，最终起到止血的效果，在止血材料领域具有良好的应用前景。

Description

一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵及其制备方法
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵及其制备方法。
背景技术
目前国内外研究止血材料主要把目光集中在如何将其应用于人体的局部止血，且不仅要高效迅速，还要具有一定的生物安全性包括可在体内降解、不会产生移除止血材料时的二次出血、对组织机体不产生毒性影响等。除此之外，还需要具备一定的特点，包括具有成本低廉、可塑性、便携性、使用方法简单、性能稳定且不影响组织愈合等。
而止血材料主要分为两大类：生物类型和化学类型。生物类型止血材料主要包括纤维蛋白胶和胶原蛋白等，不足之处在于成本过高、止血速度慢且存在疾病感染风险等；化学类型止血材料主要包括壳聚糖、多微孔类无机材料(如沸石(zeolite)等)、止血纱布(如Combat Gauze等)、组织胶等，缺陷也主要集中于止血效果的局限性上。近年来，新型快速止血材料的研发已然成为主流，而对壳聚糖止血材料的复合改性研究也成为了新的热点。
生物活性玻璃因具有良好的生物相容性和生物活性，在硬组织修复和软组织损伤愈合方面均有广泛的应用。除此之外，与传统的溶胶-凝胶生物活性玻璃相比，有序的介孔排列使介孔生物活性玻璃获得更大的表面积和孔容，这些突出的特性使得材料具有更好的体外生物活性和出色的细胞相容性，而结构中的 Ca2+离子被认为是凝血因子IV，是凝血级联中的关键离子，它与其他凝血因子共同作用，参与内源性和外源性凝血级联的激活。当离子从硅氧网络中释放时，它们会促进凝血酶的生成，凝血酶不仅在血小板活化和聚集的起始过程中起重要作用，而且有助于纤维蛋白原转化为稳定的纤维蛋白凝块。而较大的比表面积使介孔生物活性玻璃能够吸收血液中的水分，浓缩血液的其他组分，加速凝血。
壳聚糖(Chitosan)是一种天然高分子化合物，是由虾、蟹等甲壳类动物的外壳中提取的甲壳素(又称几丁质Chitin)经脱乙酰后得到的产物，具有良好的生物相容性、抑菌性、粘附性、可促愈合且无毒无异味、可生物降解具有一定的止血效果等性能，是一类理想的止血材料。关于其止血机理，有研究表明，壳聚糖材料之所以能促进止血，是在于材料结构中的氨基在酸性条件下带正电，能够结合血液中带负电荷的红细胞、白细胞和血小板等组分，在伤口处形成凝血栓从而抑制出血，而且还能促使透明质酸等糖胺多糖的分泌、缩短伤口愈合的时间等。
聚乙烯醇(PVA)是一种具有良好生物相容性的高分子有机物，通过将其引入，与壳聚糖共混交联，然后通过冷冻干燥技术得到具有多级孔结构的复合海绵，从而促进红细胞、血小板粘附，加速血液凝块的形成以提升止血效果。
然而生物活性玻璃这类生物材料是粉体材料，不适用于特定的伤口出血情况。而壳聚糖单独作为止血材料，止血效果也并不能让人满意。近来有大量关于壳聚糖复合海绵的研究及制备工艺涌现，但其制备流程相对较为复杂，且用料成本较高，在实际应用中存在一定争议(CN 107041965 A)。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵及其制备方法。
本发明的目的在于针对现有海绵在结构上的缺陷，提供一种含多级孔结构的生物活性玻璃/壳聚糖复合海绵及其制备方法，获得一种具有良好止血性能的多级孔复合海绵。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
本发明采用冷冻干燥法制备含多级孔结构的生物活性玻璃/壳聚糖复合海绵。该海绵具有较大的孔隙率和吸水率，且生物活性玻璃释放的Ca2+能够参与内源及外源性凝血途径的激活，海绵的多级孔结构又能促进血液中的其他成分如红细胞、血小板的粘附，加速血液凝块的形成。该复合海绵制备方法简单，操作便捷，在止血材料领域具有广阔的应用前景。
本发明提供的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵(含多级孔结构的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵)的制备方法，包括如下步骤：
(1)将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，得到壳聚糖乙酸溶液，加入聚乙烯醇 (PVA)溶液，充分搅拌均匀，得到共混溶液A；
(2)将介孔生物活性玻璃粉末加入步骤(1)所述共混溶液A中，分散均匀(可选择超声、磁力搅拌等方式分散)，得到悬浮液B；
(3)将戊二醛溶液(作为交联剂)加入步骤(2)所述悬浮液B中，搅拌均匀，得到悬浮液C；
(4)将步骤(3)所述悬浮液C注入模具中，预冻成型后冷冻干燥，得到所述介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵(含多级孔的介孔生物活性玻璃/ 壳聚糖复合海绵)。
进一步地，步骤(1)所述乙酸溶液的质量百分比浓度为1～2wt％；步骤(1) 所述聚乙烯醇溶液(PVA)的质量百分比浓度为5～20％；在步骤(1)所述壳聚糖乙酸溶液中，壳聚糖的浓度为0.01-0.02g/mL；步骤(1)所述壳聚糖乙酸溶液与聚乙烯醇溶液的体积比为5:(2～4)
优选地，步骤(1)所述聚乙烯醇为1788型聚乙烯醇。
优选地，步骤(1)所述搅拌为磁力搅拌，搅拌的时间为30～60min。
进一步地，步骤(2)所述介孔生物活性玻璃的制备，包括：
A、将尿素和溴代十六烷基吡啶加入水中，搅拌均匀，然后加入环己烷和异丙醇，搅拌均匀，得到乳浊液；
B、往步骤A所述乳浊液中加入正硅酸乙酯，室温下进行第一次反应，然后滴加磷酸三乙酯，室温下进行第二次反应，接着升温进行第一次回流反应，得到反应液，往所述反应液中加入四水硝酸钙，进行第二次回流反应，冷却至室温，陈化处理，得到陈化后的反应液；
C、将步骤B所述陈化后的反应液离心处理，取沉淀，洗涤，干燥，升温进行热处理，得到所述介孔生物活性玻璃。
进一步地，步骤A所述尿素和溴代十六烷基吡啶的质量比为1:(3～6)；步骤A所述尿素与水的质量体积比为1:(100-150)g/mL；步骤A所述环己烷和异丙醇的质量比为(50-80):1；步骤A所述尿素与环己烷的质量比为1:(70-90)。
进一步地，步骤B所述正硅酸乙酯与步骤A所述尿素的质量比为(8～10):1；所述室温下进行第一次反应的时间为30～60min；步骤B所述磷酸三乙酯与正硅酸乙酯的质量比为1:(8～52)；步骤B所述室温下进行第二次反应的时间为30～60min；步骤B所述第一次回流反应的温度为65～75℃，第一次回流反应的时间为时间为11.5-12.5h；步骤B所述四水硝酸钙与磷酸三乙酯的质量比为 5.186:1；步骤B所述第二次回流反应的温度为65～75℃(与第一次保持一致)，第二次回流反应的时间为4～5h；步骤B所述陈化处理的时间为18～24h。
进一步地，步骤C所述热处理的温度为600-650℃，热处理的时间为5-6h。
进一步地，步骤(2)所述悬浮液B中，介孔生物活性玻璃的质量百分比浓度为0-15wt％。
步骤(2)所述介孔生物活性玻璃是利用双连续微乳液技术结合溶胶-凝胶模板法所制备SiO2-CaO-P2O5三元系统为基础的放射状介孔生物活性玻璃粉体，其中SiO2、CaO、P2O5的摩尔比为(60-90)：(8-32)：(2-8)，该介孔生物活性玻璃呈球形且粒径在200-300nm之间，具有较高的比表面积450～650m2/g，平均孔径为5～10nm之间。所述介孔生物活性玻璃是采用双连续微乳液结合溶胶- 凝胶模板法制备的放射状介孔生物活性玻璃粉体。
优选地，步骤(2)所述分散均匀的方式为超声和磁力搅拌分散。超声的时间为15～30min，磁力搅拌的时间为15～30min。
进一步地，步骤(3)所述戊二醛溶液的质量百分比浓度为0.05-0.1％；所述戊二醛溶液与悬浮液B的体积比为1:(10～15)。
优选地，步骤(3)所述搅拌温度为25～55℃，搅拌时间为2～5h。
进一步地，步骤(4)所述预冻成型的温度为-15～-25℃，预冻成型的时间为 4～24h；步骤(4)所述冷冻干燥的温度为-55～-75℃，冷冻干燥的时间为2～4天。
本发明提供一种由上述的制备方法制得的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明提供的制备方法，选取介孔生物活性玻璃和壳聚糖两种材料进行复合，得到的复合海绵具有良好生物相容性和止血性能，且合成材料来源广泛易得，价格适中；通过冷冻干燥制备多孔海绵，方法简单，质量稳定；
(2)本发明提供的制备方法，特选的具有良好生物相容性的高分子有机物——聚乙烯醇，与壳聚糖共混并采用冷冻干燥技术制备出多级孔结构，该结构利于红细胞、血小板粘附，加速血液凝块的形成以提升止血效果。
附图说明
图1a和图1b分别为实施例1采用微乳液技术结合溶胶-凝胶模板法制得的介孔生物活性玻璃微球在放大20000倍、50000倍的场发射扫面电镜图；
图2a和图2b分别为实施例2采用微乳液技术结合溶胶-凝胶模板法制得的介孔生物活性玻璃微球在放大20000倍、50000倍的场发射扫面电镜图；
图3a和图3b分别为实施例3采用微乳液技术结合溶胶-凝胶模板法制得的介孔生物活性玻璃微球在放大20000倍、50000倍的场发射扫面电镜图；
图4a和图4b分别为不加聚乙烯醇的壳聚糖海绵的放大40倍、1000倍的场发射扫描电镜图；
图5a、图5b和图5c分别为本发明实施例2中加聚乙烯醇的含多级孔结构的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合海绵的放大40倍、1000倍、5000倍的场发射扫描电镜图。
图6为本发明复合海绵的吸水率柱状图。
图7、图8分别为本发明复合海绵的溶血率测试及促凝血血栓形成BCI指数柱状图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
实施例1
一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵及其制备方法，其制备方法如下：
(1)介孔生物活性玻璃粉体的制备步骤：
1)将0.6g尿素和2g溴代十六烷基吡啶(CPB)溶于150ml去离子水中，搅拌均匀；
2)加入42ml环己烷后再加入0.84g异丙醇作为表面活性剂，强力搅拌形成均匀乳浊液；
3)使用注射泵以2ml/min的速度逐滴加入4.8g正硅酸乙酯(TEOS)，室温下反应30min后，再逐滴加入0.6g磷酸三乙酯(TEP)，反应30min后升温至 70℃在油浴及冷凝回流条件下继续反应12h，再加入3.112g四水硝酸钙(CN)，继续反应4h，冷却至室温，陈化18h；
4)10000r/min离心20min，依次用丙酮、酒精及去离子水各清洗一遍，清洗后离心产物在60℃干燥箱充分干燥，置于马弗炉600℃热处理5h，得到介孔生物活性玻璃。
(2)介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合海绵的制备步骤：
1)将2g壳聚糖(CS)溶于100ml的1wt％醋酸溶液中，于磁力搅拌器中常温搅拌至充分溶解，超声除泡，另配置100ml 2.5wt％PVA溶液(配置的过程中， 65℃加热溶解PVA)；
2)壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液2:1(wt:wt)共混，即25ml壳聚糖溶液与10ml 聚乙烯醇溶液强力搅拌，混合均匀，得到共混溶液A；
3)将0.0375g介孔生物活性玻璃粉末加入步骤(1)所述共混溶液A中，分散均匀，得到悬浮液B；在悬浮液B中，介孔生物活性玻璃粉末的质量百分比浓度为5wt％；往所述悬浮液B中加入0.05wt％戊二醛3.5ml，在25℃搅拌6h，搅拌均匀，得到混合溶液；
4)将混合溶液注模，预冻12h，-80℃冷冻干燥3天得到最终样品，得到所述介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵。
实施例2
一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵及其制备方法，其制备方法如下：
(1)介孔生物活性玻璃粉体的制备步骤：
1)将1.6g尿素和8g溴代十六烷基吡啶(CPB)溶于192ml去离子水中，搅拌均匀；
2)加入128ml环己烷后再加入2g异丙醇作为表面活性剂，强力搅拌形成均匀乳浊液；
3)使用注射泵以2ml/min的速度逐滴加入14.5g正硅酸乙酯(TEOS)，室温下反应30min后，再逐滴加入0.483g磷酸三乙酯(TEP)，反应30min后升温至 70℃在油浴及冷凝回流条件下继续反应12h，再加入2.507g四水硝酸钙(CN)，继续反应4h，冷却至室温，陈化24h；
4)10000r/min离心20min，依次用丙酮、酒精及去离子水各清洗一遍，清洗后离心产物在60℃干燥箱充分干燥，置于马弗炉600℃热处理5h，得到介孔生物活性玻璃。
(2)介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合海绵的制备步骤：
1)2g壳聚糖(CS)溶于100ml的1wt％醋酸溶液中，于磁力搅拌器中常温搅拌至充分溶解，超声除泡，另配置100ml 2.5wt％PVA溶液(配置的过程中， 65℃加热溶解PVA)；
2)壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液2:1(wt:wt)共混即25ml壳聚糖溶液与10ml 聚乙烯醇溶液强力搅拌，混合均匀，得到共混溶液A；
3)将0.075g介孔生物活性玻璃粉末加入步骤(1)所述共混溶液A中，分散均匀，得到悬浮液B；在悬浮液B中，介孔生物活性玻璃粉末的质量百分比浓度为10wt％；往所述悬浮液B中加入0.075wt％戊二醛3ml，在25℃搅拌6h，搅拌均匀，得到混合溶液；
4)将混合溶液注模，预冻12h，-80℃冷冻干燥3天得到最终样品，得到所述介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵。
实施例3
一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵及其制备方法，其制备方法如下：
(1)介孔生物活性玻璃粉体的制备步骤：
1)将1.333g尿素和8g溴代十六烷基吡啶(CPB)溶于200ml去离子水中，搅拌均匀；
2)加入120ml环己烷后再加入1.5g异丙醇作为表面活性剂，强力搅拌形成均匀乳浊液；
3)使用注射泵以2ml/min的速度逐滴加入13.33g正硅酸乙酯(TEOS)，室温下反应30min后，再逐滴加入0.256g磷酸三乙酯(TEP)，反应60min后升温至75℃在油浴及冷凝回流条件下继续反应12h，再加入1.329g四水硝酸钙(CN)，继续反应5h，冷却至室温，陈化24h；
4)10000r/min离心20min，依次用丙酮、酒精及去离子水各清洗一遍，清洗后离心产物在60℃干燥箱中充分干燥，置于马弗炉600℃热处理6h，得到介孔生物活性玻璃。
(2)介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合海绵的制备步骤：
1)2g壳聚糖(CS)溶于100ml的1wt％醋酸溶液中，于磁力搅拌器中常温搅拌至充分溶解，超声除泡，另配置100ml 2.5wt％PVA溶液(配置的过程中， 65℃加热溶解PVA)；
2)壳聚糖溶液与聚乙烯醇溶液2:1(wt:wt)共混即50ml壳聚糖溶液与20ml 聚乙烯醇溶液强力搅拌，混合均匀，得到共混溶液A；
3)将0.1125g介孔生物活性玻璃粉末加入步骤(1)所述共混溶液A中，分散均匀，得到悬浮液B；在悬浮液B中，介孔生物活性玻璃粉末的质量百分比浓度为15wt％；往所述悬浮液B中加入0.05wt％戊二醛，在25℃搅拌6h，搅拌均匀，得到混合溶液；
4)将混合溶液注模，预冻12h，-80℃冷冻干燥3天得到最终样品，得到所述介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵。
实施例4：实施例1、2、3中介孔生物活性玻璃、不加聚乙烯醇的壳聚糖海绵及实施例2的复合止血海绵进行微观形态观察
所述不加聚乙烯醇的壳聚糖海绵的制备方法与实施例2中介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法相似，唯一不同之处在于：不加入聚乙烯醇溶液；其余步骤均与实施例2相同。
使用扫描电子显微镜(SEM)对实施例1、2、3中的介孔生物活性玻璃、不加聚乙烯醇的壳聚糖海绵及实施例2的复合止血海绵的表面形态进行了观察，结果如图1a、图1b、图2a、图2b、图3a、图3b、图4a、图4b、图5a、图5b、图5c所示。在实施例的复合止血海绵上，可以看到介孔生物活性玻璃分散性较好，且表面存在大量纳米孔隙，具有典型的介孔表面结构；复合止血海绵具有微米级大孔结构，微观上看，海绵片层上又具有纳米级的小孔，介孔生物活性玻璃被紧密地分布其中，使其具有良好的吸附固定红细胞和血小板的性能。而不加聚乙烯醇的壳聚糖海绵表面光滑，结构单一，对红细胞与血小板的吸附作用相对较差，因此止血性能不及前者。
实施例5：实施例1、2、3的复合海绵溶胀率测试表征
方法：
将实施例1、2、3中的复合海绵分别命名为壳聚糖/聚乙烯醇/5％介孔生物活性玻璃复合海绵、壳聚糖/聚乙烯醇/10％介孔生物活性玻璃复合海绵、壳聚糖 /聚乙烯醇/15％介孔生物活性玻璃复合海绵；以上实施例1、2、3中的复合海绵均在48孔板中冻干形成的。
分为6组：纯壳聚糖海绵(CS)组、市售医用明胶止血海绵(GS)组、壳聚糖/聚乙烯醇复合海绵组、壳聚糖/聚乙烯醇/5％介孔生物活性玻璃复合海绵组、壳聚糖/聚乙烯醇/10％介孔生物活性玻璃复合海绵组、壳聚糖/聚乙烯醇/15％介孔生物活性玻璃复合海绵组，每组各称量三个平行样，将质量记为W0，然后将各样品组放入盛有PBS缓冲液的孔板中，充分浸泡3min后用滤纸擦干表面水分后称重，记为Wt,，则溶胀率A＝(Wt-W0)/W0×100％。壳聚糖/聚乙烯醇复合海绵的的制备方法与实施例2中介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法相似，唯一不同之处在于：不加入介孔生物活性玻璃；其余步骤均与实施例2相同。
结果：
实施例1、2、3制备的复合海绵溶胀率如图6所示。其中壳聚糖/聚乙烯醇/5％介孔生物活性玻璃复合海绵和壳聚糖/聚乙烯醇/10％介孔生物活性玻璃复合海绵溶胀率分别可以达到1911％、1888％。图6中的CS表示纯壳聚糖海绵； CS-PVA-0BG表示壳聚糖/聚乙烯醇；CS-PVA-5BG表示壳聚糖/聚乙烯醇/5％介孔生物活性玻璃；CS-PVA-10BG表示壳聚糖/聚乙烯醇/10％介孔生物活性玻璃； CS-PVA-15BG壳聚糖/聚乙烯醇/15％介孔生物活性玻璃；GS表示市售医用明胶止血海绵。
实施例6：复合海绵体外溶血及凝血测试
体外溶血率测定方法：取健康新鲜抗凝兔血8mL，加10mL的0.9％生理盐水稀释，样品裁成0.5×0.252cm2规格，然后放于15mL离心管中，样品组每支管加入10mL生理盐水和样品，阴性对照组每支管加入10mL生理盐水，阳性对照组每支管加入10mL蒸馏水。每组平行设置6支管。将所有的离心管放入 37℃恒温水浴中孵育0.5h后，每支管加入200μL新鲜抗凝兔血稀释液，然后放入37℃水浴中孵育1h。取出管内的液体然后800g离心5min，吸取上层清液于比色皿中，用紫外分光光度计在545nm波长处测吸光度。样品组和对照组均取 6管的吸光度平均值。其中阴性对照组的吸光度不应大于0.03，阳性对照组的吸光度为0.8±0.3，反之则重新实验。样品组溶血率计算公式：溶血率＝(A样品-A 阴性)/(A阳性-A阴性)×100％。A样品表示样品的吸光度平均值，A阴性表示阴性对照组的吸光度平均值，A阳性表示阳性对照组的吸光度平均值。
结果：如图7所示，实施例1、2、3所制备的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的溶血率分别为3.82％、4％、3.8％，均低于国家医用生物材料标准 (<5％)。图7中的CS表示纯壳聚糖海绵；CS-PVA-0BG表示壳聚糖/聚乙烯醇； CS-PVA-5BG表示壳聚糖/聚乙烯醇/5％介孔生物活性玻璃；CS-PVA-10BG表示壳聚糖/聚乙烯醇/10％介孔生物活性玻璃；CS-PVA-15BG壳聚糖/聚乙烯醇/15％介孔生物活性玻璃；GS表示市售医用明胶止血海绵。
体外凝血指数(BCI)测试方法：抽取新鲜兔血，并加入3.8％的枸橼酸钠抗凝剂备用，样品裁剪成0.5×0.5×0.5cm3规格，然后置于50mL离心管中并保证样品表面与管口平行。将离心管放入37℃恒温摇床孵育5min后，将100μL的新鲜抗凝兔血滴加到样品上，随即加入20μL0.2M的CaCl2溶液，然后在37℃恒温摇床孵育10min后，加入25mL的去离子水于离心管中，37℃恒温摇床振摇5min，转速50rpm/min。然后取出部分溶液，用紫外分光光度计在波长545nm 处测其吸光度。另取100μL的新鲜抗凝兔血于离心管中，然后加入25mL的去离子水稀释，在同样的波长下测其吸光度，并将其设定为参考值，作为空白对照组。具体的BCI计算方法如下公式：
BCI＝A样品/A空白×100％。A样品表示样品的吸光度平均值，A空白表示空白对照组的吸光度平均值。
结果：如图8所示，实施例1、2、3所制备的复合海绵均具有较低的凝血指数，其中壳聚糖/聚乙烯醇/10％介孔生物活性玻璃的BCI凝血指数最低，体外促血栓形成效果最佳。图8中的CS表示纯壳聚糖海绵；CS-PVA-0BG表示壳聚糖/聚乙烯醇；CS-PVA-5BG表示壳聚糖/聚乙烯醇/5％介孔生物活性玻璃； CS-PVA-10BG表示壳聚糖/聚乙烯醇/10％介孔生物活性玻璃；CS-PVA-15BG壳聚糖/聚乙烯醇/15％介孔生物活性玻璃；GS表示市售医用明胶止血海绵。
对实施例1、2、3所得的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合海绵进行表征，其中实施例1、2、3对应的介孔生物活性玻璃的扫面电镜图(见图1a、1b、2a、 2b、3a、3b)、不加聚乙烯醇的壳聚糖海绵的放大40倍、1000倍的场发射扫描电镜图(见图4a、4b)以及实施例2所对应的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合海绵的表面的扫面电镜图(见图5a、图5b、图5c)，复合海绵的溶胀率、溶血率及促凝血血栓形成BCI指数(见图6、图7、图8)。实施例1、2、3所制得的介孔生物活性玻璃具有明显的介孔结构，且分散性较好，而所制备的复合海绵具有多级孔结构，即保持壳聚糖海绵的大孔结构的同时，又赋予其层状多孔网络结构，复合海绵表面及内部均有介孔生物活性玻璃附着，使其具有较高的溶胀率、良好的生物相容性、血液相容性及快速止血的能力，在快速止血领域具有良好的应用前景。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将壳聚糖溶解于乙酸溶液中，得到壳聚糖乙酸溶液，加入聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，得到共混溶液A；
(2)将介孔生物活性玻璃粉末加入步骤(1)所述共混溶液A中，分散均匀，得到悬浮液B；
(3)将戊二醛溶液加入步骤(2)所述悬浮液B中，搅拌均匀，得到悬浮液C；
(4)将步骤(3)所述悬浮液C注入模具中，预冻成型后冷冻干燥，得到所述介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵。
2.根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述乙酸溶液的质量百分比浓度为1-2wt％；步骤(1)所述聚乙烯醇溶液的质量百分比浓度为5-20％；在步骤(1)所述壳聚糖乙酸溶液中，壳聚糖的浓度为0.01-0.02g/mL；步骤(1)所述壳聚糖乙酸溶液与聚乙烯醇溶液的体积比为5:(2-4)。
3.根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述介孔生物活性玻璃的制备，包括：
A、将尿素和溴代十六烷基吡啶加入水中，搅拌均匀，然后加入环己烷和异丙醇，搅拌均匀，得到乳浊液；
B、往步骤A所述乳浊液中加入正硅酸乙酯，室温下进行第一次反应，然后滴加磷酸三乙酯，室温下进行第二次反应，接着升温进行第一次回流反应，得到反应液，往所述反应液中加入四水硝酸钙，进行第二次回流反应，冷却至室温，陈化处理，得到陈化后的反应液；
C、将步骤B所述陈化后的反应液离心处理，取沉淀，洗涤，干燥，升温进行热处理，得到所述介孔生物活性玻璃粉末。
4.根据权利要求3所述的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤A所述尿素和溴代十六烷基吡啶的质量比为1:(3-6)；步骤A所述尿素与水的质量体积比为1:(100-150)g/mL；步骤A所述环己烷和异丙醇的质量比为(50-80):1；步骤A所述尿素与环己烷的质量比为1:(70-90)。
5.根据权利要求3所述的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤B所述正硅酸乙酯与步骤A所述尿素的质量比为(8-10):1；所述室温下进行第一次反应的时间为30-60min；步骤B所述磷酸三乙酯与正硅酸乙酯的质量比为1:(8-52)；步骤B所述室温下进行第二次反应的时间为30-60min；步骤B所述第一次回流反应的温度为65-75℃，第一次回流反应的时间为11.5-12.5h；步骤B所述四水硝酸钙与磷酸三乙酯的质量比为5.186:1；步骤B所述第二次回流反应的温度为65-75℃，第二次回流反应的时间为4-5h；步骤B所述陈化处理的时间为18-24h。
6.根据权利要求3所述的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤C所述热处理的温度为600-650℃，热处理的时间为5-6h。
7.根据权利要求3所述的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述悬浮液B中，介孔生物活性玻璃粉末的质量百分比浓度为0-15wt％。
8.根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述戊二醛溶液的质量百分比为0.05-0.1％；所述戊二醛溶液与悬浮液B的体积比为1:(10-15)。
9.根据权利要求1所述的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述预冻成型的温度为-15～-25℃，预冻成型的时间为4-24h；步骤(4)所述冷冻干燥的温度为-55～-75℃，冷冻干燥的时间为2-4天。
10.一种由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得的介孔生物活性玻璃/壳聚糖复合止血海绵。
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