CN112717195B

CN112717195B - 一种可生物降解的快速止血颗粒及其制备方法

Info

Publication number: CN112717195B
Application number: CN202110046517.4A
Authority: CN
Inventors: 吴彪; 陈红
Original assignee: Shanghai Chang'ou Biotechnology Co ltd
Current assignee: Shanghai Chang'ou Biotechnology Co ltd
Priority date: 2021-01-14
Filing date: 2021-01-14
Publication date: 2022-05-27
Anticipated expiration: 2041-01-14
Also published as: CN112717195A

Abstract

本发明提供了一种可生物降解的快速止血颗粒及其制备方法。其制备原料包括壳寡糖20‑80份、丝素蛋白20‑90份、聚乙烯基吡咯烷酮0.5‑5份。制备方法简单环保成本低，制备得到的止血颗粒粒径细小，表面布满微孔和缝隙，具有较大的比表面积和溶胀特性，具有快速止血效果，同时选用的材料还具有优选的生物降解性。

Description

一种可生物降解的快速止血颗粒及其制备方法

技术领域

本发明属于止血品技术领域，尤其涉及一种可生物降解的快速止血颗粒及其制备方法。

背景技术

创伤出血在日常生活中难以避免，轻微的创伤不足以致命，若在短时间内失血量达全身血液的30％或更多，就会危及生命。在战争，自然灾害，交通事故等突发事件中导致死亡的重要原因是失血过多。事实上，出现不可控性出血时，若能在30min内有效止住，40％以上的伤亡是可以避免的。但是传统的止血材料对于不可控性出血的止血无效，而目前市面上出售的快速止血材料均存在一定的不足。

因此，开发出一种能战时急救与平时创伤救治相结合，具有止血效果快、生物相容性优良，并能体内降解的生物医用新材料具有重要意义。该止血材料在应用于人体或动物体内局部止血时，既要止血快速，也要可在体内降解、不用取出，避免去除止血材料时的再次出血。该材料能用于战时创伤止血，事故急救，手术止血等。因此，应该具备这些特点：(1)止血迅速，要求能在5分钟内止住主血管及体内脏器的出血渗血；(2)在体内能自行降解吸收，无长期不良影响；(3)使用简便，易操作；(4)性能稳定，方便携带，保存；(5)无毒副作用、无潜在病源性，不增加感染概率；(6)成本低廉，价格经济；(7)不影响组织愈合(最好能促进组织愈合)等。

壳寡糖被世界生物医学界誉为继蛋白质、脂肪、糖、维生素、矿物质五大生命要素之后的“第六大生命要素”，2014年5月份国家计生委批准壳寡糖为新食品原料(2014年第6号)。壳寡糖是以壳聚糖为原料，经高科技技术制备而成的水溶性好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品。它具有壳聚糖所没有的较高溶解度，全溶于水，容易被生物体吸收利用等诸多独特的功能，壳寡糖在人体内吸收率近100％。其作用为壳聚糖的十多倍。研究表明，壳寡糖具有良好的生物相容性以及明显的抗炎、抑菌、促进创面修复、促进创口肉芽生长和皮肤再生、减少疤痕增生等生物活性，并能通过多种途径起到止血作用。

但单一成分的壳寡糖止血材料对于止血效果不太稳定且止血时间不够快速，需要加入其它成分复配协同提高它的止血效果和止血速度_。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒，按重量份计，其制备原料包括：壳寡糖20-80份、丝素蛋白20-90份、聚乙烯基吡咯烷酮0.5-5份。

作为一种优选的技术方案，所述壳寡糖分子量≤2000Da。

作为一种优选的技术方案，所述壳寡糖与丝素蛋白的重量比为：1：(0.8-1.2)。

作为一种优选的技术方案，所述止血颗粒制备原料按重量份计还包括氯的二价金属盐1-10份。

作为一种优选的技术方案，所述氯的二价金属盐包括氯化钙、氯化锶、氯化镁中的至少一种。

作为一种优选的技术方案，所述二价金属盐为氯化钙和氯化锶的混合，重量比为(8-12)：1。

作为一种优选的技术方案，所述聚乙烯基吡咯烷酮的K值为22-32。

作为一种优选的技术方案，所述聚乙烯基吡咯烷酮和丝素蛋白的重量比为1：(20-30)。

本发明的第二方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方量将壳寡糖、丝素蛋白、聚乙烯基吡咯烷酮或壳寡糖、丝素蛋白、聚乙烯基吡咯烷酮、氯的二价金属盐，粉碎，过400-600目的筛，混合均匀得到混合粉末；

(2)将混合粉末加入压力喷雾造粒机的料浆池，喷入混合粉末重量3-5倍的纯水搅拌形成料浆，然后以1.3-2.0Mpa的压力将料浆通过压力喷嘴雾化器以一定的雾化角喷入干燥塔形成雾化颗粒；

(3)将获得的雾化颗粒通过收集器收集输出，然后经过过筛、灭菌、包装，即得所述可生物降解的快速止血颗粒。

作为一种优选的技术方案，所述雾化角为40-50°。

有益效果：

1、特定分子量的壳寡糖的使用，促进了止血颗粒的生物降解性。

2、丝素蛋白在伤口表面形成膜结构，与壳寡糖共同作用提高了止血效果和止血速度。

3、聚乙烯基吡咯烷酮能够促进丝素蛋白在伤口表面的成膜性，进一步增强止血颗粒的止血效果，同时改善了成膜的吸湿性以及透气性。

4、止血颗粒中的丝素蛋白与CaCl₂、SrCl₂共同作用，促进血小板活化释放出凝血因子，同时快速提升血浆中凝血酶和其他凝血因子的浓度，提高了止血速度。

5、本发明制备方法制备的止血颗粒粒径细小，表面布满微孔和缝隙，具有较大的比表面积和溶胀特性，能快速吸收血液中的水份，浓缩血小板和凝血因子起到快速止血效果，并利于形成水凝胶体粘附于创面，封堵创面的血管。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的止血颗粒的止血效果图。

图2为本发明对比例1制备的止血颗粒的止血效果图。

图3为本发明对比例2制备的止血颗粒的止血效果图。

图4为本发明对比例3制备的止血颗粒的止血效果图。

图5为本发明对比例4制备的止血颗粒的止血效果图。

具体实施方式

结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本发明中提供的任何定义不一致，则以本发明中提供的术语定义为准。

在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义，“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本发明的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

壳寡糖是自然界中唯一含有氨基阳离子多糖，能结合带负电荷的血小板和红细胞，促进纤维蛋白原吸附的数量，从而增加血小板粘附和血栓形成；能够与红细胞、血小板和血纤维蛋白胶相互作用，刺激血管收缩，达到快速止血目的。

丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，含量约占蚕丝的70％～80％，含有18种氨基酸，其中甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸约占总组成的80％以上。丝素蛋白本身具有良好的机械性能和理化性质，如良好的柔韧性和抗拉伸强度、透气透湿性、缓释性等，而且经过不同处理可以得到不同的形态，如纤维、溶液、粉、膜以及凝胶等。

虽然壳寡糖具有一定的止血效果，但单一成分的壳寡糖的成膜性不佳，止血效果和止血速度受到一定的限制。本发明通过壳寡糖和丝素蛋白作为止血颗粒的主要原料制备止血颗粒，在壳寡糖和丝素蛋白的共同作用下，一方面刺激血管收缩和凝血因子的释放来达到止血目的，另一方面，通过丝素蛋白在伤口形成一定的膜结构来提高止血效果和止血速度。

为了提高止血颗粒的生物降解性，促进壳寡糖被生物体吸收，在一些优选的实施方式中，所述壳寡糖分子量≤2000Da。

为了提高止血颗粒的稳定性和止血速度，在一些优选的实施方式中，所述壳寡糖与丝素蛋白的重量比为：1：(1-1.3)。

在一些优选的实施方式中，所述止血颗粒制备原料按重量份计还包括氯的二价金属盐1-10份。

在一些优选的实施方式中，所述氯的二价金属盐包括氯化钙、氯化锶、氯化镁中的至少一种。

在一些优选的实施方式中，所述二价金属盐为氯化钙和氯化锶的混合，本发明人意外的发现，在Ca²⁺和Sr²⁺的存在下，止血效果和止血速度进一步提高。本发明人经过研究分析认为这可能是由于Sr²⁺的微弱水解，能够促进丝素蛋白部分水解成丝肽和丝氨基酸，从而诱导血小板快速聚集于其表面，并使血小板活化释放出凝血因子，同时会快速提升血浆中凝血酶和其他凝血因子的浓度，对于体外止血有促进作用。在一些更优选的实施方式中，所述氯化钙和氯化锶的重量比为(8-12)：1。

在一些优选的实施方式中，所述聚乙烯基吡咯烷酮的K值为22-32。

在一些优选的实施方式中，所述聚乙烯基吡咯烷酮和丝素蛋白的重量比为1：(20-30)。

聚乙烯基吡咯烷酮是一种非离子型高分子化合物。本发明人意外的发现，在本发明的体系中，聚乙烯基吡咯烷酮能够促进丝素蛋白在伤口表面的成膜性，进一步增强止血颗粒的止血效果，同时改善了成膜的吸湿性以及透气性。

在一些优选的实施方式中，所述可生物降解的快速止血颗粒制备原料还包括透明质酸钠。透明质酸钠是一种葡聚糖醛酸，具有很强的润滑感和成膜性，透明质酸钠的加入，能够使止血颗粒在使用的时候，减少伤口的异物感和疼痛感，提高止血颗粒对伤口的亲和性和舒适性。另外还可以形成水凝胶结构，从而促进止血效果。在一些优选的实施方式中，所述透明质酸钠与壳寡糖的重量比为1：(20-25)。

目前多聚糖类止血材料的原料基本上都是淀粉，制备方法都需用到三氯氧磷、三偏磷酸钠等为交联剂，然后用酶来降解，使其表面形成微孔。现有的制备方法具有工艺复杂、成本高、不环保等缺点。

在一些优选的实施方式中，所述雾化角为40-50°。

本发明提供的一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法工艺简单，环保且成本低，而且制备的止血颗粒具有独特的结构，提高了止血稳定性和止血速度。物料在压力喷雾造粒机中以特定的压力和雾化角喷入干燥塔，形成有多个细小物料粉末组成的多微孔的颗粒。颗粒由多个粉末组成，颗粒中有多条缝隙或微孔，形成储水结构，从而增大了吸水速度和面积。当喷洒于出血创面时，能迅速吸收血液中的水分，使血液中的有形成分(如凝血因子、血小板、纤维蛋白、红细胞等)聚集在颗粒表面，即时形成凝胶状混合物，达到止血的效果，并能瞬时激活并加强凝血机制。

下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的。

实施例

以下通过实施例对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

实施例1的第一方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒，按重量份计，其制备原料包括：壳寡糖60份、丝素蛋白70份、氯的二价金属盐5份、聚乙烯基吡咯烷酮3份。

所述壳寡糖分子量≤2000Da，购自浙江金壳药业股份有限公司。

所述丝素蛋白购自山东福旺嘉生物科技有限公司。

所述氯的二价金属盐为氯化钙和氯化锶的混合，重量比为10：1。

所述聚乙烯基吡咯烷酮的型号为K25，K值为22.5-27，购自博爱新开源医疗科技集团股份有限公司。

实施例1的第二方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方量将壳寡糖、丝素蛋白、氯的二价金属盐、聚乙烯基吡咯烷酮，粉碎，过600目的筛，混合均匀得到混合粉末；

(2)将混合粉末加入压力喷雾造粒机的料浆池，喷入纯水搅拌形成料浆，然后以1.5Mpa的压力将料浆通过压力喷嘴雾化器以45°雾化角喷入干燥塔形成雾化颗粒；

(3)将干燥后的雾化颗粒通过收集器收集输出，然后经过过筛、灭菌、包装，即得所述可生物降解的快速止血颗粒。

实施例2

实施例2的第一方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒，按重量份计，其制备原料包括：壳寡糖60份、丝素蛋白70份、聚乙烯基吡咯烷酮3份。

所述丝素蛋白购自山东福旺嘉生物科技有限公司。

实施例2的第二方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方量将壳寡糖、丝素蛋白、聚乙烯基吡咯烷酮，粉碎，过600目的筛，混合均匀得到混合粉末；

实施例3

实施例3的第一方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒，按重量份计，其制备原料包括：壳寡糖70份、丝素蛋白80份、氯的二价金属盐5份、聚乙烯基吡咯烷酮3份、透明质酸钠3份。

所述丝素蛋白购自山东福旺嘉生物科技有限公司。

实施例3的第二方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方量将壳寡糖、丝素蛋白、氯的二价金属盐、聚乙烯基吡咯烷酮、透明质酸钠，粉碎，过600目的筛，混合均匀得到混合粉末；

对比例1

对比例1的第一方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒，按重量份计，其制备原料包括：壳寡糖60份、丝素蛋白70份、氯的二价金属盐5份。

所述丝素蛋白购自山东福旺嘉生物科技有限公司。

对比例1的第二方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方量将壳寡糖、丝素蛋白、氯的二价金属盐，粉碎，过600目的筛，混合均匀得到混合粉末；

对比例2

对比例2的第一方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒，按重量份计，其制备原料包括：壳寡糖60份、丝素蛋白70份、氯的二价金属盐5份、聚乙烯基吡咯烷酮3份、透明质酸钠3份。

所述丝素蛋白购自山东福旺嘉生物科技有限公司。

所述氯的二价金属盐为氯化钙。

对比例2的第二方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，包括以下步骤：

对比例3

对比例3的第一方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒，按重量份计，其制备原料包括：壳寡糖130份、氯的二价金属盐5份、聚乙烯基吡咯烷酮3份。

对比例3的第二方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)按配方量将壳寡糖、氯的二价金属盐、聚乙烯基吡咯烷酮，粉碎，过600目的筛，混合均匀得到混合粉末；

对比例4

对比例4的第一方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒，按重量份计，其制备原料包括：壳寡糖60份、丝素蛋白70份、氯的二价金属盐5份、聚乙烯基吡咯烷酮3份。

所述丝素蛋白购自山东福旺嘉生物科技有限公司。

对比例4的第二方面提供了一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(2)将混合粉末加入压力喷雾造粒机的料浆池，喷入纯水搅拌形成料浆，然后以1.5Mpa的压力将料浆通过压力喷嘴雾化器以30°雾化角喷入干燥塔形成雾化颗粒；

性能评价

分别取5只巴马小型猪用3％戊巴比妥钠腹腔注射麻醉(30mg﹒kg^-1)；仰位固定在手术台上，酒精消毒，手术分离颈动脉和颈静脉，颈动脉连接压力传感器以监测血压指标，颈静脉连接三通阀以备用输液或补充麻醉药。用手术刀在右股沟附近划开一个创面，充分暴露并游离股动脉，用手术刀割断股动脉，造成股动脉出血模型。先用医用脱脂纱布按压止血，然后拿下纱布立即对创面倒洒止血颗粒并用医用脱脂纱布覆盖在止血粉上按压5min，观察止血效果。每个止血粉做1只巴马小型猪。

实验结果如图1-5所示；图1为实施例1制备的止血颗粒的止血效果图。图2为对比例1制备的止血颗粒的止血效果图。图3为对比例2制备的止血颗粒的止血效果图。图4为对比例3制备的止血颗粒的止血效果图。图5为对比例4制备的止血颗粒的止血效果图。可以看出实施例1制备的止血颗粒具有良好的止血效果，实施例2和3制备的止血颗粒的止血效果与实施例1类似；对比例1-4制备得到的止血颗粒止血效果不佳。

通过上述实施例和对比例可以得知，本发明提供了一种可生物降解的快速止血颗粒及其制备方法。制备方法简单环保成本低，制备得到的具有快速止血效果，同时选用的材料还具有优选的生物降解性。

最后指出，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种可生物降解的快速止血颗粒，其特征在于：按重量份计，其制备原料包括：壳寡糖20-80份、丝素蛋白20-90份、聚乙烯基吡咯烷酮0.5-5份；

所述壳寡糖分子量≤2000Da；所述壳寡糖与丝素蛋白的重量比为：1：（0.8-1.2）；

所述止血颗粒制备原料按重量份计还包括氯的二价金属盐1-10份；所述二价金属盐为氯化钙和氯化锶的混合，重量比为（8-12）：1；

所述聚乙烯基吡咯烷酮的K值为22-32；所述聚乙烯基吡咯烷酮和丝素蛋白的重量比为1：（20-30）。

2.一种根据权利要求1所述的可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）按配方量将壳寡糖、丝素蛋白、聚乙烯基吡咯烷酮、氯的二价金属盐，粉碎，过400-600目的筛，混合均匀得到混合粉末；

（2）将混合粉末加入压力喷雾造粒机的料浆池，喷入混合粉末重量3-5倍的纯水搅拌形成料浆，然后以1.3-2.0Mpa的压力将料浆通过压力喷嘴雾化器以一定的雾化角喷入干燥塔形成雾化颗粒；

（3）将获得的雾化颗粒通过收集器收集输出，然后经过过筛、灭菌、包装，即得所述可生物降解的快速止血颗粒。

3.根据权利要求2所述的一种可生物降解的快速止血颗粒的制备方法，其特征在于：所述雾化角为40-50°。