CN112900095A - 一种复合纱布及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于医疗用品技术领域。本发明提供了一种复合纱布，制备纱布的原料包含聚乙烯醇、甘油、水、凹凸棒土和纱布；本发明还提供了所述复合纱布的制备方法，将聚乙烯醇、甘油、水和凹凸棒土混合，得到混悬液，然后在室温下将混悬液和纱布混合，将凹凸棒土保留在纱布上；最后烘干冷却即得复合纱布。本发明还提供了所述复合纱布在制备止血材料中的应用，本发明提供的止血材料，能提高吸水率，增强止血效果。

Description

一种复合纱布及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及医疗用品技术领域，尤其涉及一种复合纱布及其制备方法和应用。
背景技术
血液系统是组成机体的系统之一，具有运输氧气、二氧化碳、机体所需的营养物质和代谢产物，维持体液平衡，调节体温，防御微生物入侵等功能。在战争、交通事故、自然灾害、手术等情境中，如果大量出血且未及时进行有效止血，机体失血过多将会导致患者昏迷、休克甚至死亡。据统计，全球每年有近200万人因身体创伤导致的出血而死亡。大量身体创伤出血的人员在获得医疗救助之前因失血过多而死亡。因此开发快速有效的急救止血产品，在有效时间内成功止血，对挽救生命具有重要意义。
高岭土类止血产品起效时间特别短，通常在几十秒内即可起效。但高岭土材料易从纱布上脱落并黏附于伤口，具有形成血凝块风险。目前止血纱布多为可溶的再生氧化纤维纱布或者壳聚糖复合的纱布，这类止血材料生物相容性好，可降解无需清除，还具有促进创口愈合的效果，但凝血起效时间较长，通常为3-10分钟，且对出血迅猛的伤口止血效果较差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种复合纱布及其制备方法和应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种复合纱布，由包含下列质量份数的原料制备得到：聚乙烯醇1～4份、甘油10～100份、水800～1200份、凹凸棒土10～100份、纱布5～60份。
作为优选，所述聚乙烯醇的粘度为20.5～24.5cps。
本发明提供了所述复合纱布的制备方法，包含下列步骤：
(1)将聚乙烯醇、甘油、水和凹凸棒土混合，得到混悬液；
(2)将混悬液和纱布混合，得到半成品；
(3)将半成品干燥后即得所述的复合纱布。
作为优选，所述步骤(1)中混合的温度为60～70℃；所述混合为顺次进行的机械搅拌和超声混合。
作为优选，所述机械搅拌的转速为250～500rpm，所述机械搅拌的时间为10～30min。
作为优选，所述超声混合的时间为4～6min，所述超声混合的功率为190～200W。
作为优选，所述步骤(2)中混合在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为60～120rpm，所述混合的时间为10～30min。
作为优选，所述步骤(3)中干燥的温度为60～70℃，所述干燥的时间为2～4h。
本发明还提供了所述复合纱布在制备止血材料中的应用。
本发明提供了一种复合纱布，制备纱布的原料包含聚乙烯醇、甘油、水、凹凸棒土和纱布；本发明还提供了所述复合纱布的制备方法，将聚乙烯醇、甘油、水和凹凸棒土混合，得到混悬液，然后在室温下将混悬液和纱布混合，将凹凸棒土保留在纱布上；最后烘干冷却即得复合纱布。本发明还提供了所述复合纱布在制备止血材料中的应用，本发明提供的止血材料，能提高吸水率，增强止血效果。
附图说明
图1为实施例1制备得到的复合纱布；
图2为实施例1不同原料配比制备的凹凸棒纱布止血性能比较图(*表示p<0.05，具有统计学差异；**表示p<0.01，具有显著统计学差异)；
图3为实施例2体外动态全血凝固试验分析图(**表示p<0.01，具有显著统计学差异；***表示p<0.001，具有极其显著统计学差异)；
图4为实施例3的血小板黏附电镜图；
图5为实施例3的血小板黏附结果图(**表示p<0.01，具有显著统计学差异；***表示p<0.001，具有极其显著统计学差异)；
图6为实施例4的大鼠断尾止血血液凝固时间图(***表示p<0.001，具有极其显著统计学差异)；
图7为实施例4的大鼠断尾止血血液流失量(*表示p<0.05，具有统计学差异)；
图8为实施例5的样品溶血率图；
图9为实施例6的细胞毒性试验图。
具体实施方式
本发明提供了一种复合纱布，由包含下列质量份数的原料制备得到：聚乙烯醇1～4份、甘油10～100份、水800～1200份、凹凸棒土10～100份、纱布5～60份。
在本发明中，所述聚乙烯醇为1～4份，优选为2～3份，更优选为2.4～2.6份。
在本发明中，所述聚乙烯醇的粘度优选为20.5～24.5cps，进一步优选为21.5～23.5cps，更优选为22～23cps。
在本发明中，所述甘油为10～100份，优选为20～80份，更优选为40～60份。
在本发明中，所述水为800～1200份，优选为900～1100份，更优选为950～1050份。
在本发明中，所述凹凸棒土为10～100份，优选为20～80份，更优选为40～60份。
在本发明中，所述纱布为5～60份，优选为10～55份，更优选为15～50份。
本发明还提供了所述复合纱布的制备方法，包含下列步骤：
(1)将聚乙烯醇、甘油、水和凹凸棒土混合，得到混悬液；
(2)将混悬液和纱布混合，得到半成品；
(3)将半成品干燥后即得所述的复合纱布。
在本发明中，所述步骤(1)中混合的温度优选为60～70℃，进一步优选为62～68℃，更优选为64～66℃。
在本发明中，达到温度后，优选将聚乙烯醇、甘油和水进行溶解，溶解后加入凹凸棒土进行混合。所述混合优选为顺次进行的机械搅拌和超声混合。
在本发明中，所述机械搅拌的转速优选为250～500rpm，近一步优选为300～450rpm，更优选为350～400rpm；所述机械搅拌的时间优选为10～30min，近一步优选为13～27min，更优选为16～24min。
在本发明中，所述超声混合的时间优选为4～6min，进一步优选为4.4～5.6min，更优选为4.8～5.2min；所述超声混合的功率优选为190～200W，进一步优选为192～198W，更优选为194～196W。
在本发明中，所述步骤(2)中混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选为60～120rpm，进一步优化为70～110rpm，更优化为80～100rpm；所述混合的时间优选为10～30min，进一步优化为12～28min，更优化为14～26min。
在本发明中，所述步骤(3)中干燥的温度优选为60～70℃，进一步优选为62～68℃，更优选为64～66℃；所述干燥的时间优选为2～4h，进一步优选为2.4～3.6h，更优选为2.8～3.2h。
在本发明中，干燥结束后优选进行自然冷却，冷却后将复合纱布置于无菌袋中真空无菌密封保存。
本发明还提供了所述复合纱布在制备止血材料中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
按照表1设置不同的组别，每组中均采用1000份水，在65℃下，按照质量份将聚乙烯醇、甘油和水溶解，溶解后加入凹凸棒土，在375rpm下机械搅拌20min，搅拌结束后在195W的功率下超声5min，得到混悬液。将混悬液和25份纱布在90rpm下搅拌20min完成混合，混合后在65℃下干燥3h得到复合纱布。
表1
组别 1 2 3 4 5 6 7
PVA 1 1 1 2 2 2 0
甘油 100 100 100 100 100 100 0
凹凸棒 10 50 100 10 50 100 0
制备得到的复合纱布，如图1所示。
截取1cm×1cm制备得到的复合纱布、同等规格的未经处理的纱布置于5mL离心管中，设置空白对照组；每组设置3个重复。将所有的离心管在37℃的恒温水浴中孵育5min，分别加入1mL抗凝全血，37℃下继续孵育3min后加入500μL、0.025mol/L的氯化钙溶液，37℃下每隔5s取出试管并倾斜，观察血液是否流动，直至试管倾斜达90°未出现血液流动为止，记录各组血液凝固时间。以各组血液凝固时间比上空白组血液凝固时间得到凝血时间比，结果如图2所示。
从图2可以看出，虽然第3组凝血效果最好，但是凹凸棒与纱布结合能力不强，易脱落。综合考虑凹凸棒与纱布结合强弱、粘合剂对凹凸棒止血性能的影响等因素，最终确认第5组2份聚乙烯醇，100份甘油，50份凹凸棒的配比所制备的复合纱布最适合，即在合适的粘合剂浓度下保证凹凸棒不易脱落，同时还可以保证高效止血效果。
实施例2
由实施例1可知，2份聚乙烯醇，100份甘油，50份凹凸棒的配比所制备的复合纱布最适合，本实施例采用上述比例的原料进行复合纱布的制备。
在65℃下，按照质量份将2份聚乙烯醇、100份甘油和1000份水溶解，溶解后加入50份凹凸棒土，在375rpm下机械搅拌20min，搅拌结束后在195W的功率下超声5min，得到混悬液。将混悬液和25份纱布在90rpm下搅拌20min完成混合，混合后在65℃下干燥3h得到复合纱布。
将本实施例制备得到的含有凹凸棒的纱布和医用纱布进行血红蛋白含量检测实验。
取新西兰白兔血与枸橼酸钠溶液(3.8％含量)以9:1混合，得抗凝全血。然后吸取10μL新鲜全血，分别滴在24孔细胞培养板中的凹凸棒纱布(1cm×1cm)样品上，将同样量的新鲜全血直接滴在24孔细胞培养板上，作为空白组。每组材料和血液共培养不同时间(15，30，60和90s)，然后，分别将2mL去离子水加入各组的细胞培养板中以溶解有游离的血红细胞。并用酶标仪测量在545nm的吸光度，测量10μL新鲜全血在2mL去离子水的吸光度作为参照值，每组测量三次。根据Atest/Aref×100计算血红蛋白含量(％)，其中Atest和Aref分别是样品和参比组的吸光度值。
实验结果如图3所示：从图中可以看出空白对照组在孵育90秒时，血红蛋白含量仍然高于85％，说明血液在自然状态下很凝固，凝固速率很慢。凹凸棒纱布组与医用纱布组在15秒时血红蛋白含量在20％以下，表明与空白组相比具有较快的凝血速率，随后90秒内，凹凸棒纱布组的血红蛋白含量显著低于医用纱布组，表明凹凸棒纱布组凝血速率更高。
实施例3
由实施例1可知，2份聚乙烯醇，100份甘油，50份凹凸棒的配比所制备的复合纱布最适合，本实施例采用上述比例的原料和实施例1相同的工艺进行复合纱布的制备。
将本实施例制备得到的含有凹凸棒的纱布和医用纱布进行血小板黏附实验。
用LDH试剂盒检测血小板黏附量。将抗凝全血于200g下离心10min吸取上层血浆，将血浆重新于1200g下离心10min，获得富血小板血浆(PRP)。细胞计数后将血小板数量固定在2.8×107个/mL。取100ulPRP滴加至样品(2mg)上，在37℃下分别孵育5min，10min与15min。用PBS将样品漂洗三次去除未黏附的血小板，再加入200ul、1％TritonX-100的PBS溶液在37℃下使血小板溶解1h。最后吸取150ul溶液于96孔板中测定450nm下的吸光度。以不加样品的作为对照组。
取孵育10min后的样品用4％的戊二醛PBS溶液于4℃下固定12h。分别用30％，50％，70％，90％和100％的乙醇溶液逐级脱水10min，自然晾干后，于扫描电镜下观察血小板黏附情况，电镜图如图4所示。实验结果如图5所示。
从图5中可以看出凹凸棒纱布要比医用纱布黏附血小板数目多，可能原因为凹凸棒粘合在纱布上后，在纱布表面形成了一层凹凸棒膜，这样可以有效填补纱布网格孔隙，再者凹凸棒具有很强的吸水性能，可以有效吸收血液，促进血液凝结。SEM中观察到凹凸棒纱布表面血小板数目很多，且大多黏附在凹凸棒层，而医用纱布由于网状结构，血小板仅粘附在纱布网线上且黏附数目少，不利于血液吸收与凝结。
实施例4
由实施例1可知，2份聚乙烯醇，100份甘油，50份凹凸棒的配比所制备的复合纱布最适合，本实施例采用上述比例的原料和实施例1相同的工艺进行复合纱布的制备。
将本实施例制备得到的含有凹凸棒的纱布和医用纱布进行体内止血效果实验。
选定SD大鼠(220-260g，6-8周，雄性)，分为三个组，即分为空白对照组，凹凸棒纱布实验组和医用纱布阳性对照组，大鼠用4％水合氯醛(1mL/100g)进行腹部注射麻醉，将大鼠在台上固定后，距离尾尖减去2cm，让其自由出血20s，后用上述预先称重的止血材料(1cm×1cm)进行止血按压，每隔30s观察血液流出情况，使用预先称重的滤纸判断是否还有血液流出，以30s内不再出血为结束。出血停止后立即称重凹凸棒纱布、医用纱布和滤纸上吸收的血液重量。图6为大鼠断尾止血血液凝固时间，图7为大鼠断尾止血血液流失量。
从图6和图7中可以看出凹凸棒止血纱布对大鼠断尾止血效果明显好于空白组和医用纱布组，血液凝固时间大约在140.7±9.10s，血液流失量在19.8±2.43mg左右。与空白组和阳性对照组相对比，凹凸棒纱布能够显著减少血液流失量，缩短血液凝固时间，表明凹凸棒纱布具有良好的止血效果。
实施例5
由实施例1可知，2份聚乙烯醇，100份甘油，50份凹凸棒的配比所制备的复合纱布最适合，本实施例采用上述比例的原料和实施例1相同的工艺进行复合纱布的制备。
将本实施例制备得到的含有凹凸棒的纱布和医用纱布进行生物安全性评价。
本发明公开技术制备的止血材料，根据其预期用途和生物学评价原则，以GBT16886/ASTMF756系列标准要求及其方法为依据，对该技术涉及的止血材料进行了溶血实验，实验结果见图8。
根据图8可知，凹凸棒溶血率较高，但是随着浓度的降低，溶血率显著降低，在将凹凸棒制备成为凹凸棒纱布后，其溶血率与单纯凹凸棒溶血率相比显著下降，虽然与医用纱布相比溶血率偏高一点，但是其溶血率低于5％，说明还是具有良好的血液相容性。
实施例6
由实施例1可知，2份聚乙烯醇，100份甘油，50份凹凸棒的配比所制备的复合纱布最适合，本实施例采用上述比例的原料和实施例1相同的工艺进行复合纱布的制备。
将本实施例制备得到的含有凹凸棒的纱布和医用纱布进行细胞毒性试验。
凹凸棒纱布和医用纱布分别以10mg/ml、20mg/ml加入不含细胞的DMEM细胞培养液中，在37℃下浸提24h后制得样品浸提液；不含细胞的DMEM细胞培养液在培养箱(5％CO2，37℃)中培养24h作为空白对照组。将L929细胞以100ul(1×104个细胞/孔)加入96孔板中，于培养箱(5％CO2，37℃)中孵育24h，后用相应样品浸提液替换培养液，继续培养72h。向每孔直接加入10ul MTT(5mg/ml)溶液，继续培养4h。最终，弃去孔内液体，并向每个孔中加入150ulDMSO。将96孔板置于多功能酶标仪上震荡10min，使细胞内结晶溶解，比较570nm和655nm下的吸光度,根据下列公式计算其差值。
PGR＝(A/A0)×100％
A：实验组在570和655nm处吸光度差值的均值
A0：对照组在570和655nm处吸光度差值的均值
结果如图9所示，从图中可以看出凹凸棒纱布与医用纱布两者均对细胞无毒害，凹凸棒纱布细胞存活率比医用纱布略低的原因在于凹凸棒的存在，但是加入凹凸棒后仍对细胞无影响，综上综合考虑凹凸棒纱布的止血效果和生物安全性，凹凸棒止血纱布可以称为一种高效安全的止血材料。
由以上实施例可知，本发明提供了一种复合纱布，纱布中的止血材料使用了凹凸棒土，因凹凸棒土具有链状结构和层状结构之间的中间结构，具有一定的可塑性和粘结力，凹凸棒土比表面积大，因此吸水性能强，同时凹凸棒还耐高温，颗粒上带有负电荷，具有很好的物理吸附性和表面化学活性，具备安全无毒等优点，制备出的复合纱布，具有快速凝血、连接牢固且具有良好生物相容性的特点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种复合纱布，其特征在于，由包含下列质量份数的原料制备得到：聚乙烯醇1～4份、甘油10～100份、水800～1200份、凹凸棒10～100份、纱布5～60份。
2.如权利要求1所述的复合纱布，其特征在于，所述聚乙烯醇的粘度为20.5～24.5cps。
3.权利要求1或2所述复合纱布的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：
(1)将聚乙烯醇、甘油、水和凹凸棒土混合，得到混悬液；
(2)将混悬液和纱布混合，得到半成品；
(3)将半成品干燥后即得所述的复合纱布。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中混合的温度为60～70℃；所述混合为顺次进行的机械搅拌和超声混合。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述机械搅拌的转速为250～500rpm，所述机械搅拌的时间为10～30min。
6.如权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述超声混合的时间为4～6min，所述超声混合的功率为190～200W。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中混合在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速为60～120rpm，所述混合的时间为10～30min。
8.如权利要求3或7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中干燥的温度为60～70℃，所述干燥的时间为2～4h。
9.权利要求1或2所述复合纱布在制备止血材料中的应用。
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