CN113117134B - 一种交联壳聚糖止血粉及其制备方法 - Google Patents

一种交联壳聚糖止血粉及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种交联壳聚糖止血粉及其制备方法，所述交联壳聚糖止血粉的吸液量为其自身重量的30倍以上，其采用以下方法制备而成：将壳聚糖原料加入到有机溶剂中进行搅拌溶胀，然后在搅拌状态下滴加酸溶液，反应0.5h～2h后，向反应液中加入交联剂进行交联反应，反应完成后进行过滤、洗涤、干燥，即得。本发明提供的交联壳聚糖止血粉，对紧急条件下严重的皮肤表面局部出血，或动脉出血等出血量较大的伤口止血效果良好；提供的制备方法无须将壳聚糖溶解制成溶液再进行交联反应，制备过程中很好的保留了壳聚糖原有的粉状物质形态，且制备工艺简单，成本低。

Description

一种交联壳聚糖止血粉及其制备方法
技术领域
本发明属于生物医用材料领域，具体来说是涉及一种壳聚糖止血粉及其制备方法。
背景技术
出血是创伤患者死亡原因之一，快速、有效地控制出血可明显降低死亡率。壳聚糖作为一种天然的海洋碱性多糖，具有良好的生物相容性，良好的止血效果，且具有促愈合、抑菌等功能，是止血材料的首选。壳聚糖止血粉不依赖于正常的凝血因子而独立发挥作用，其带正电荷的产品颗粒与带负电荷的红细胞交叉结合，形成血凝块，凝血过程是物理作用，没有任何不良反应。
现有技术中的壳聚糖止血粉，其成分主要为壳聚糖、羧甲基壳聚糖、壳聚糖乳酸盐、壳聚糖盐酸盐等，吸水性较差，接触血液后易松散、溶解，形成的血凝块强度差，止血时间较长。
将壳聚糖进行交联反应制备成交联壳聚糖止血粉后，产品吸水性提高，但现有技术制备的交联壳聚糖止血粉不溶于水，止血效果差，且制备工艺复杂。
申请号为2016108199741的专利申请公开了一种交联壳聚糖的制备方法，其首先通过酸碱处理、脱乙酰反应等制备壳聚糖，然后将壳聚糖溶于乙酸溶液中，再加入交联剂，搅拌直至凝胶析出，经水洗、研磨、过滤、干燥、粉碎，得到交联壳聚糖。该方法需加入足量的交联剂才能使交联壳聚糖析出，当交联剂加入量较小时，因形成的交联壳聚糖交联度小，在水中溶解度大，无法析出，只能通过冷冻干燥的方式制成成品，成本较高。该申请通过加入足量交联剂的方式制备了交联壳聚糖，但其交联度过大，不溶于水，止血效果较差。
申请号为2014107301353的专利申请公开了一种共价交联形成的壳聚糖止血粉及其制备方法，具体为：将壳聚糖制成水溶液，然后将交联剂加入到壳聚糖水溶液中，充分搅拌混合后进行冷冻干燥，得到海绵状制品，制备工艺复杂，成本较高。
上述反应均是将壳聚糖制成溶液，然后加入交联剂进行交联反应，虽然保证了反应的均匀性，但制备过程复杂、成本较高，产品止血效果也较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种交联壳聚糖止血粉及其制备方法，提供的交联壳聚糖止血粉，对紧急条件下严重的皮肤表面局部出血，或动脉出血等出血量较大的伤口有较好的止血效果；且制备方法简单，在制备过程中很好的保留了壳聚糖原有的粉状物质形态。
为实现上述目的，本发明提供的的技术方案为：
一种交联壳聚糖止血粉，其吸液量为其自身重量的30倍以上。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉，采用以下方法制备而成：将壳聚糖原料加入到有机溶剂中进行搅拌溶胀，然后在搅拌状态下滴加酸溶液，反应0.5h～2h后，向反应液中加入交联剂进行交联反应，反应完成后进行过滤、洗涤、干燥，即得。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉，其中，所述壳聚糖原料的脱乙酰度为60%～90%，粒径为24目～150目。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉，其中，所述有机溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇中的一种或几种，所述有机溶剂的用量为10～30ml/g壳聚糖。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉，其中，所述搅拌溶胀的具体操作为：在30～45℃下搅拌润胀0.5h～4h.
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉，其中，所述酸溶液为乳酸、乙酸、柠檬酸、盐酸、硫酸、苹果酸、琥珀酸、丙烯酸。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉，其中，所述酸溶液的用量为0.2～1.0ml/g壳聚糖。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉，其中，所述交联剂为乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉，其中，所述交联剂的用量为0.001～0.01ml/g壳聚糖。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉，其中，所述交联反应的反应温度为20～60℃，反应时间为2h～6h。
本发明还提供了交联壳聚糖止血粉的制备方法，其制备过程如下：将壳聚糖原料加入到有机溶剂中进行搅拌溶胀，然后在搅拌状态下滴加酸溶液，反应0.5h～2h后，向反应液中加入交联剂进行交联反应，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，即得。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉的制备方法，其中，所述壳聚糖原料的脱乙酰度为60%～90%，粒径为24目～150目。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉的制备方法，其中，所述有机溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇中的一种或几种，所述有机溶剂的用量为10～30ml/g壳聚糖。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉的制备方法，其中，所述搅拌溶胀的具体操作为：在30～45℃下搅拌润胀0.5h～4h.
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉的制备方法，其中，所述酸溶液为乳酸、乙酸、柠檬酸、盐酸、硫酸、苹果酸、琥珀酸、丙烯酸。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉的制备方法，其中，所述酸溶液的用量为0.2～1.0ml/g壳聚糖。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉的制备方法，其中，所述交联剂为乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉的制备方法，其中，所述交联剂的用量为0.001～0.01ml/g壳聚糖。
优选地，本发明所述的交联壳聚糖止血粉的制备方法，其中，所述交联反应的反应温度为20～60℃，反应时间为2h～6h。
本发明所述方法制备的交联壳聚糖止血粉，吸液量可达产品自身重量的30倍以上。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的交联壳聚糖止血粉对紧急条件下严重的皮肤表面局部出血，或动脉出血等出血量较大的伤口止血效果良好。
本发明提供的制备方法为固-液反应，不需要将壳聚糖盐溶解为溶液后再进行交联反应，很好地保留了壳聚糖盐原有的粉状物质形态。
本发明提供的制备方法，通过控制酸加入量、交联剂加入量和交联反应时间等，将交联壳聚糖止血粉的交联度控制在一定范围内，显著提高了产品的吸液量，产品止血效果提高。
本发明提供的制备方法，反应条件温和，工艺稳定，操作简便，产率高，成本低。
附图说明
图1 实施例1制备的交联壳聚糖止血粉的外观。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
称取粒径为24～80目，脱乙酰度为72.12%的壳聚糖20g，加入到200mL的乙醇中，40℃下搅拌润胀1.0h，然后在搅拌状态下滴加入5.2mL乳酸，40℃下搅拌反应1.0h，然后升温至50℃，滴入0.02mL乙二醇二缩水甘油醚，搅拌反应5h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。产品形态见图1。
实施例2
称取粒径为24～80目，脱乙酰度为72.12%的壳聚糖20g，加入到200mL的乙醇中，40℃下搅拌润胀1.0h，然后在搅拌状态下滴加入6.0mL乳酸，40℃下搅拌反应3.0h，然后调整温度至30℃，滴入0.05mL乙二醇二缩水甘油醚，搅拌反应6h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
实施例3
称取粒径为24～80目，脱乙酰度为72.12%的壳聚糖20g，加入到200mL的异丙醇中，40℃下搅拌润胀3.0h，然后在搅拌状态下滴加入4.0mL乙酸，40℃下搅拌反应0.5h，然后在40℃下，滴入0.2mL 1,4-丁二醇二缩水甘油醚，搅拌反应4h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
实施例4
称取粒径为24～80目，脱乙酰度为72.12%的壳聚糖20g，加入到600mL的异丙醇中，40℃下搅拌润胀1.0h，然后在搅拌状态下滴加入5.0mL乙酸，40℃下搅拌反应2.0h，然后升温至60℃下，滴入0.14mL 1,4-丁二醇二缩水甘油醚，搅拌反应3h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
实施例5
称取粒径为80～150目，脱乙酰度为60.8%的壳聚糖20g，加入到400mL的异丙醇中，45℃下搅拌润胀0.5h，然后在搅拌状态下滴加入10.0mL乳酸，45℃下搅拌反应3.0h，然后升温至45℃，滴入0.1mL 1,4-丁二醇二缩水甘油醚，搅拌反应4h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
实施例6
称取粒径为80～150目，脱乙酰度为60.8%的壳聚糖20g，加入到400mL的乙醇中，30℃下搅拌润胀2.0h，然后在搅拌状态下滴加入18.0mL柠檬酸，30℃下搅拌反应4.0h，然后调整温度至25℃，滴入0.2mL 乙二醇二缩水甘油醚，搅拌反应4h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
实施例7
称取粒径为80～150目，脱乙酰度为88.94%的壳聚糖20g，加入到400mL的异丙醇中，45℃下搅拌润胀1.0h，然后在搅拌状态下滴加入15mL柠檬酸，45℃下搅拌反应1.0h，然后升温至55℃，滴入0.12mL 1,4-丁二醇二缩水甘油醚，搅拌反应6h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
实施例8
称取粒径为80～150目，脱乙酰度为88.94%的壳聚糖20g，加入到600mL的乙醇中，30℃下搅拌润胀4.0h，然后在搅拌状态下滴加入20mL盐酸，30℃下搅拌反应2.0h，然后升温至50℃，滴入0.16mL 乙二醇二缩水甘油醚，搅拌反应2h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
对比例1
称取粒径为24～80目，脱乙酰度为72.12%的壳聚糖20g，加入到200mL的乙醇中，40℃下搅拌润胀1.0h，滴加入2mL乳酸，40℃下搅拌反应1.0h，然后升温至50℃，滴入0.02mL乙二醇二缩水甘油醚，搅拌反应3.0h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
对比例2
称取粒径为24～80目，脱乙酰度为72.12%的壳聚糖20g，加入到200mL的乙醇中，40℃下搅拌润胀1.0h，滴加入25mL乳酸，40℃下搅拌反应1.0h，然后升温至50℃，滴入0.3mL乙二醇二缩水甘油醚，搅拌反应3.0h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
对比例3
称取粒径为24～80目，脱乙酰度为72.12%的壳聚糖20g，加入到200mL的乙醇中，40℃下搅拌润胀1.0h，滴加入3.2mL乳酸，40℃下搅拌反应1.0h，然后升温至50℃，滴入1.0mL乙二醇二缩水甘油醚，搅拌反应3.0h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得交联壳聚糖止血粉。
对比例4
称取粒径为24～80目，脱乙酰度为72.12%的壳聚糖20g，加入到200mL的乙醇中，40℃下搅拌润胀1.0h，滴加入5.2mL乳酸，40℃下搅拌反应1.0h，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，得壳聚糖止血粉。
吸液量实验
将实施例1～实施例8及对比例1、对比例2、对比例3和对比例4制备的交联壳聚糖止血粉按下述试验方法测定其吸液量。
称取0.2g干燥后样品，加入15ml纯化水浸泡5min，使其吸水达到平衡，用离心机超速离心10min（4000r/min），倒出上层清水液，称量剩余重量，记为W1，吸液量=（W1-0.2）/0.2，重复测定3次，取平均值，结果见表1。
体外凝血试验
将实施例1～实施例8及对比例1、对比例2、对比例3和对比例4制备的交联壳聚糖止血粉按下述试验方法进行体外凝血试验。
试验方案：称取100mg样品，置于5ml塑料试管中，加入800μl兔全血，震荡5s，之后每隔5s观察一次凝固状态，至塑料试管倾斜无血液流动，即为凝血，记录时间。试验结果见表1。
表1 各实施例及对比例样品吸液量和体外凝血试验结果
Figure 132641DEST_PATH_IMAGE001
。
从试验结果可看出，本发明提供的方法制备的交联壳聚糖止血粉吸液量均达到期自身重量的30倍以上，且30s内即可实现体外凝血；而对比例1，对比例2，对比例3和对比例4制备的交联壳聚糖止血粉吸液量明显低于实施例，完成体外凝血也需更长时间。
造成上述结果的原因在于：对比例1中酸的加入量太少，壳聚糖上只有少量的基团与酸结合，剩余可用于交联的基团较多，即使加入少量交联剂，产品交联度仍过大，使得产品吸液量降低，体外凝血时间较长；对比例2中酸的加入量过多，壳聚糖分子结构上的大部分基团与酸结合，可用于交联的基团变少，即使加入较多的交联剂，产品交联度仍较低，遇水后大部分溶解，因此其吸液量小，体外凝血时间长；对比例3交联剂加入过多，产品交联度过大，其吸液量大幅降低，体外凝血时间明显延长；对比例4未加入交联剂，壳聚糖止血粉未交联，产品遇水后溶解，因此其吸液量小，体外凝血时间长。
综上所述，制备交联壳聚糖止血粉时，需综合考虑酸的加入量、交联剂的加入量及交联反应时间，将交联壳聚糖止血粉的交联度控制在一定范围内。
止血实验
采用小型猪股动脉出血模型进行止血实验，实验分4组：实施例3样品组、实施例5样品组、对比例1样品组、对比例2样品组。
试验方案：成年健康长白猪20头，体重50～60kg，性别不限，实验动物于实验前12小时开始禁食不禁水。随机编号，随机选取实验动物，分为：实施例2样品组、实施例3样品组、对比例1样品组、对比例2样品组，每组5头。将猪肌肉注射麻醉，仰卧固定在手术台上，备皮，剥离右腿股动脉，滴加盐酸利多卡因3-5滴，静置3min，手术剪剪断1/2股动脉，自由放血30s，纱布快速清理出血点积血，将实验样品快速倒入伤口位置，按压3min，松手观察3min，观察止血情况。若仍出血或渗血，根据情况选择继续按压或更换实验样品继续重复上述操作，2次未止血则定义为止血失败。试验结果见表2。
表2 止血试验结果
Figure 258598DEST_PATH_IMAGE002
。
试验结果表明：按照本发明方法制备的交联壳聚糖止血粉均可有效止血，止血成功率100%，一次止血成功率大于80%，止血效果显著。而对比例1和对比例2制备的交联壳聚糖止血粉交联度过大或过小，产品止血效果差，止血成功率和一次止血成功率均小于50%。
交联度对止血效果影响明显，本发明采用控制酸加入量、交联剂加入量及交联反应时间等方式将交联壳聚糖止血粉的交联度控制在一定范围内，明显提高了产品的吸液量，产品止血效果提高。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种交联壳聚糖止血粉，其特征在于，所述交联壳聚糖止血粉的吸液量为其自身重量的30倍以上；
其采用以下方法制备而成：将壳聚糖原料加入到有机溶剂中进行搅拌溶胀，然后在搅拌状态下滴加酸溶液，反应0.5h～2h后，向反应液中加入交联剂进行交联反应，反应完成后进行过滤、洗涤、干燥，即得；其中：
所述酸溶液的用量为0.2～1.0mL/g壳聚糖；
所述交联剂的用量为0.001～0.01mL/g壳聚糖；
所述交联反应的反应温度为20～60℃，反应时间为2h～6h。
2.根据权利要求1所述的交联壳聚糖止血粉，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇中的一种或几种，所述有机溶剂的用量为10～30mL/g壳聚糖。
3.根据权利要求1所述的交联壳聚糖止血粉，其特征在于，所述搅拌溶胀具体操作为：在30～45℃下搅拌润胀0.5h～4h。
4.根据权利要求1所述的交联壳聚糖止血粉，其特征在于，所述酸溶液为乳酸、乙酸、柠檬酸、盐酸、硫酸、苹果酸、琥珀酸、丙烯酸。
5.根据权利要求1所述的交联壳聚糖止血粉，其特征在于，所述交联剂为乙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚。
6.一种交联壳聚糖止血粉的制备方法，其特征在于，其制备过程如下：
将壳聚糖原料加入到有机溶剂中进行搅拌溶胀，然后在搅拌状态下滴加酸溶液，反应0.5h～2h后，向反应液中加入交联剂进行交联反应，反应完成后经过滤、洗涤、干燥，即得；其中：
所述酸溶液的用量为0.2～1.0mL/g壳聚糖；
所述交联剂的用量为0.001～0.01mL/g壳聚糖；
所述交联反应的反应温度为20～60℃，反应时间为2h～6h。
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