CN113230447A - 一种止血修复材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种止血修复材料及其制备方法。该制备方法以贝壳和蒙脱石为主要原材料，以磷酸氢铵作为磷源进行水热反应，电气石吸引羟基磷灰石的成核生长以及蒙脱石片层在电气石表面的聚集，得到无游离蒙脱石的贝壳/蒙脱石复合材料，然后通过冷冻干燥过程将贝壳/蒙脱石复合材料嵌入壳聚糖海绵基体中，制备出贝壳/蒙脱石止血修复材料。修复材料可达到130‑140s左右的凝血时间，抗菌率为85％以上，溶血率小于5％符合国标中对于生物材料的生物安全性的要求。

Description

一种止血修复材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及止血修复材料领域，具体是一种止血修复材料及其制备方法。
背景技术
创伤性大出血引起的生命安全问题已成为一个世界性的难题。在突发情况下，能否实现快速止血至关重要，而人体的止血机制是一个较为复杂且所需时间较长的过程，在一些严重的创伤中，仅仅依靠人体自身的止血功能很难完成止血，此时就需要通过对伤口施加外部干预以达到快速止血的目的。因此，高效率止血材料的开发成为快速止血，降低出血死亡率的关键。然而，同时符合安全、有效、经济等要求的止血剂少之又少。因此选用固体废弃物资源贝壳和矿物蒙脱石为主要原料开发符合大众需求的具有较高止血效率的止血材料。
CN105030824B公开了一种锌基蒙脱石与钙基蒙脱石无菌止血散的应用，以锌基蒙脱石和钙基蒙脱石为有效成分，敷于伤口之上后可快速止血。但当直接作用于伤口时，蒙脱石颗粒的止血作用非常强烈，会迅速在局部形成血凝块，随血液进入身体后会很难降解，残留在身体中的蒙脱石颗粒可能会导致血栓栓塞并发症的形成，因此限制了其实际应用。孙荣湛以贝壳和壳聚糖为原材料，通过超临界流体技术制备了贝壳粉/壳聚糖复合止血材料，获得了较好的止血效果，但由于其制备工艺较为复杂，难以得到推广。
发明内容
本发明目的在于提供一种止血修复材料及其制备方法，并具有原材料来源广泛、生物相容性好、止血迅速、成本低廉、制备工艺简单等优势，能够满足大众需求。该止血材料与伤口接触后，蒙脱石强大的吸水特性以及其表面负电荷对凝血系统的激发作用能够迅速对创面进行作用；羟基磷灰石中的Ca2+游离出来进入血液中参与凝血酶原向凝血酶的转化，从而促进凝血过程的进行；电气石通过间接或直接加速细胞膜的跨膜运输过程从而促进细胞的新陈代谢，达到修复损伤组织细胞的效果；壳聚糖海绵疏松多孔，具有较强的吸液性能，能够显著缩短凝血时间。四种机制协同作用，达到了良好的止血效果。
本发明采用如下技术方案实现：
一种止血修复材料，该止血修复材料以贝壳和蒙脱石为主要原材料，以电气石作为添加剂，使贝壳和磷源能形成羟基磷灰石，并以壳聚糖海绵作基体进行负载。
一种止血修复材料的制备方法，该制备方法以贝壳和蒙脱石为主要原材料，以磷酸氢铵作为磷源进行水热反应，电气石吸引羟基磷灰石的成核生长以及蒙脱石片层在电气石表面的聚集，得到无游离蒙脱石的贝壳/蒙脱石复合材料，然后通过冷冻干燥过程将贝壳/蒙脱石复合材料嵌入壳聚糖海绵基体中，制备出贝壳/蒙脱石止血修复材料。
具体包括如下步骤：
(1)将贝壳用去离子水洗净后敲碎，将贝壳碎片置于粉碎机中粉碎，将所得贝壳粉过筛，然后将贝壳粉于马弗炉中高温煅烧，即得到所需贝壳粉原料；
(2)取磷酸氢铵溶于去离子水中，在搅拌条件下加贝壳粉，搅拌均匀后加入蒙脱石，蒙脱石与贝壳粉的加入质量比为1:(1-4)，超声搅拌均匀后加入电气石粉，电气石与蒙脱石的质量比为蒙脱石：电气石＝5:1，最后用氨水调节体系pH，使体系pH＝8～10，并在室温下搅拌超声分散均匀；
(3)将步骤(2)获得的混合物倒入100ml水热釜中进行水热反应，反应温度140-220°，经抽滤、洗涤、干燥后得到贝壳/蒙脱石复合材料；
(4)取1～3g壳聚糖溶于100ml1％醋酸溶液中，搅拌2h～6h，待壳聚糖完全溶解后得到粘稠的壳聚糖溶液；
(5)取步骤(3)获得的贝壳/蒙脱石复合材料置于壳聚糖溶液中，搅拌并超声，将所得混合物冷冻后放入冷冻干燥机中，24h后即得到贝壳/蒙脱石复合止血海绵。混合物冷冻时选择液氮快速制冷以使其速冻。
本发明中电气石、煅烧后的贝壳、蒙脱石在水热条件下能够形成特殊结构，蒙脱石经超声分散处理后能剥离成2nm左右的薄片，和沉积在电气石上的贝壳转化物交替，至无游离的蒙脱石为止，蒙脱石由于具有片层中夹杂阳离子的特殊结构，有利于加速凝血过程。
所述贝壳为鲍鱼壳、贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳、天然蛤蜊贝壳等，优选天然蛤蜊贝壳，天然蛤蜊贝壳中主要含有文石型碳酸钙，约含有90wt％以上的文石，文石型碳酸钙在相对更短的时间内能够通过水热直接转化为羟基磷灰石。
进一步地，所述步骤(1)中的贝壳粉碎时间为3～5min，过200目筛；
进一步地，所述步骤(1)中贝壳煅烧温度为200～400℃，煅烧时间为60～180min；贝壳煅烧温度优选为300-350°焙烧，在该温度下能使贝壳把表层的硬化蛋白分解，使碳酸钙留下，更有利于形成文石晶相，有助于离子溶出，加快止血。温度太高，碳酸钙晶形会发生改变，影响止血效果。
所述步骤(2)最终使体系中Ca/P的摩尔比在1.5-1.7范围之间，加入原料时应尽可能地使原料中的Ca/P近似于1.67，这样能够使得原料经过反应后能够得到充分利用，减少原料的浪费，有利于产物羟基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2)的形成，提高材料的利用率。
电气石添加量为0.100～0.500g；
进一步地，所述步骤(2)和(5)中的搅拌并超声过程为先搅拌1h，然后超声0.5h，最后搅拌1h。
进一步地，所述步骤(3)中的水热反应温度为140℃～220℃，水热时间为6-18h；优选地，所述步骤(3)中的水热反应温度为180℃-220℃，水热时间为12-18h；贝壳粉在水热条件下会发生溶解再结晶过程，转化为新相羟基磷灰石，并负载在电气石上与蒙脱石片层进行交替生长。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明制备方法，所用主要原料为固体废弃物贝壳和矿物蒙脱石，这两种原料具有来源广、成本低、安全无毒等优点，且制备方法简单易操作，有利于大规模工业化生产；解决了现有技术中贝壳资源遭到大量遗弃，占据土地空间的同时也造成了一系列环境问题的弊端，贝壳是由软体动物分泌出来用于保护自身软体组织的坚硬外壳，贝壳中大量的Ca2+是参与凝血过程的关键因子之一，能够推进止血过程的进行，以次作为钙源应用到止血剂中；
电气石在这里以添加剂的形式加入，能够通过影响细胞的跨膜运输等过程来直接或间接影响细胞的生长代谢，从而达到修复机体组织的作用，并且电气石表面负电荷能够刺激凝血级联，促进止血过程；同时吸引羟基磷灰石的成核生长以及蒙脱石片层在其表面的聚集，进而能够显著提升止血效率，将凝血时间缩短至150-160s左右，经海绵负载之后所得复合止血海绵能够将以上凝血时间进一步缩短20s左右，即可达到130-140s左右。本申请的抗菌率为85％以上，溶血率小于5％(约1.0-1.5％左右)符合国标中对于生物材料的生物安全性的要求。
2.本发明所制备复合止血海绵材料具有质轻、柔软、孔隙率高、吸液性强等优点，并具有良好的抗菌性，较低的溶血率，在发挥止血作用时，通过Ca2+释放、蒙脱石/电气石作用、海绵吸水几种机制协同作用，能够达到良好的止血效果。
3.蒙脱石是膨润土的主要成分，是一种2:1型层状铝硅酸盐粘土矿物，晶体结构由两个硅氧四面体中间夹着一个铝氧八面体组成，水和可交换阳离子一起填充在层间域中，具有较高的阳离子交换容量、较强的吸水膨胀能力以及较大的表面活性。当与血液接触时，蒙脱石会迅速吸收血液中的水分，使得凝血因子聚集，从而加速止血过程；此外，蒙脱石本身带有负电荷，具有促凝活性，能够激发内在的凝血系统，达到加速止血的效果。本申请所用的蒙脱石由于具有片层中夹杂阳离子的特殊结构，因此具有较好的吸水性能，能够快速吸收水分，浓缩凝血因子，从而达到显著的加速止血的效果，基于以上特点，蒙脱石在所有矿物类止血材料中具有非常突出的凝血能力。
4.本申请基于贝壳的高附加值利用，引入蒙脱石，再辅以电气石的表皮损伤组织的修复功能，止血与修复相结合，达到了较好的凝血效果，调整其合适的配比，使水热反应后几乎无游离的蒙脱石，能避免颗粒进入血液造成危害，同时使用液氮快速制冷的方式减少复合材料颗粒在冷冻过程中的沉降，保证了复合材料在壳聚糖基体中分散的均匀性。
附图说明
图1为贝壳/蒙脱石复合材料(SMT)、电气石(TM)、蒙脱石(MMT)、羟基磷灰石(HA)的XRD对比图。
图2中(1)、(2)为蒙脱石(MMT)的SEM图，(3)、(4)为贝壳/蒙脱石复合材料(SMT)的SEM图。
图3为海绵止血材料(SMTS)表面形貌图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本申请所用电气石、蒙脱石均为微米级，先分别对两种原料的水悬浮液进行超声处理，获得分散均匀的分散液，下述实施例中在加入相应物质时均加入分散液，所提到的加入量均以分散液中的悬浮颗粒的质量计算。
实施例1
(1)将天然蛤蜊贝壳用去离子水洗净后敲碎，将贝壳碎片置于粉碎机中粉碎5min，将所得贝壳粉过200目筛，然后将贝壳粉于马弗炉中于300℃煅烧2h，即得到所需贝壳粉原料；
(2)取1.584g磷酸氢铵溶于50ml去离子水中，在搅拌条件下加入2.000g贝壳粉，然后按蒙脱石：贝壳粉为1:1的比例加入蒙脱石，然后添加0.100g电气石粉，用氨水调节pH＝8，室温条件下搅拌1h，然后超声0.5h，再次搅拌1h；
(3)将上述混合物倒入100ml水热釜中于180℃下反应12h，经抽滤、洗涤、干燥后得到贝壳/蒙脱石复合材料；
(4)取2.000g壳聚糖溶于100ml1％醋酸溶液中，搅拌2h，待壳聚糖完全溶解后得到粘稠的壳聚糖溶液；
(5)取上述制备的复合粉末置于壳聚糖溶液中，搅拌1h后，超声0.5h，再次搅拌1h，将所得混合物冷冻后放入冷冻干燥机中，24h后即得到贝壳/蒙脱石复合止血海绵。
XRD图谱如图1所示，表明经过水热反应后反应釜中形成了HA新相，并且在SMT中保留了蒙脱石和电气石晶相，使得三种物质能够共同作用于止血过程。
SEM图像如图2所示，表明分散后的纳米蒙脱石片附着在电气石颗粒表面，而羟基磷灰石同样生长在电气石表面，蒙脱石和电气石交错存在于电气石颗粒表面，形成了特殊结构。
海绵表面形貌如图3所示，表明经冷冻干燥后，凝胶混合物转化为表面疏松多孔且具有良好强度的海绵材料，复合粉末颗粒成功负载在了海绵基体上，并且分散较为均匀，更利于发挥止血作用。
实施例2
(1)将天然蛤蜊贝壳用去离子水洗净后敲碎，将贝壳碎片置于粉碎机中粉碎5min，将所得贝壳粉过200目筛，然后将贝壳粉于马弗炉中于300℃煅烧2h，即得到所需贝壳粉原料；
(2)取1.584g磷酸氢铵溶于50ml去离子水中，在搅拌条件下加入2.000g贝壳粉，然后按蒙脱石：贝壳粉为1:2的比例加入蒙脱石，然后添加0.100g电气石粉，用氨水调节pH＝8，室温条件下搅拌1h，然后超声0.5h，再次搅拌1h；
(3)将上述混合物倒入100ml水热釜中于180℃下反应12h，经抽滤、洗涤、干燥后得到贝壳/蒙脱石复合材料；
(4)取2.000g壳聚糖溶于100ml1％醋酸溶液中，搅拌2h，待壳聚糖完全溶解后得到粘稠的壳聚糖溶液；
(5)取上述制备的复合粉末置于壳聚糖溶液中，搅拌1h后，超声0.5h，再次搅拌1h，将所得混合物冷冻后放入冷冻干燥机中，24h后即得到贝壳/蒙脱石复合止血海绵。
实施例3
(1)将天然蛤蜊贝壳用去离子水洗净后敲碎，将贝壳碎片置于粉碎机中粉碎5min，将所得贝壳粉过200目筛，然后将贝壳粉于马弗炉中于300℃煅烧2h，即得到所需贝壳粉原料；
(2)取1.584g磷酸氢铵溶于50ml去离子水中，在搅拌条件下加入2.000g贝壳粉，然后按蒙脱石：贝壳粉为1:1的比例加入蒙脱石，然后添加0.200g电气石粉，用氨水调节pH＝8，室温条件下搅拌1h，然后超声0.5h，再次搅拌1h；
(3)将上述混合物倒入100ml水热釜中于180℃下反应12h，经抽滤、洗涤、干燥后得到贝壳/蒙脱石复合材料；
(4)取2.000g壳聚糖溶于100ml1％醋酸溶液中，搅拌2h，待壳聚糖完全溶解后得到粘稠的壳聚糖溶液；
(5)取上述制备的复合粉末置于壳聚糖溶液中，搅拌1h后，超声0.5h，再次搅拌1h，将所得混合物冷冻后放入冷冻干燥机中，24h后即得到贝壳/蒙脱石复合止血海绵。
实施例4
(1)将天然蛤蜊贝壳用去离子水洗净后敲碎，将贝壳碎片置于粉碎机中粉碎5min，将所得贝壳粉过200目筛，然后将贝壳粉于马弗炉中于300℃煅烧2h，即得到所需贝壳粉原料；
(2)取1.584g磷酸氢铵溶于50ml去离子水中，在搅拌条件下加入2.000g贝壳粉，然后按蒙脱石：贝壳粉为1:1的比例加入蒙脱石，然后添加0.100g电气石粉，用氨水调节pH＝10，室温条件下搅拌1h，然后超声0.5h，再次搅拌1h；
(3)将上述混合物倒入100ml水热釜中于220℃下反应18h，经抽滤、洗涤、干燥后得到贝壳/蒙脱石复合材料；
(4)取2.000g壳聚糖溶于100ml1％醋酸溶液中，搅拌2h，待壳聚糖完全溶解后得到粘稠的壳聚糖溶液；
(5)取上述制备的复合粉末置于壳聚糖溶液中，搅拌1h后，超声0.5h，再次搅拌1h，将所得混合物冷冻后放入冷冻干燥机中，24h后即得到贝壳/蒙脱石复合止血海绵。
实施例5
(1)将天然蛤蜊贝壳用去离子水洗净后敲碎，将贝壳碎片置于粉碎机中粉碎5min，将所得贝壳粉过200目筛，然后将贝壳粉于马弗炉中于300℃煅烧2h，即得到所需贝壳粉原料；
(2)取1.584g磷酸氢铵溶于50ml去离子水中，在搅拌条件下加入2.000g贝壳粉，然后按蒙脱石：贝壳粉为1:1的比例加入蒙脱石，然后添加0.100g电气石粉，用氨水调节pH＝8，室温条件下搅拌1h，然后超声0.5h，再次搅拌1h；
(3)将上述混合物倒入100ml水热釜中于100℃下反应6h，经抽滤、洗涤、干燥后得到贝壳/蒙脱石复合材料；
(4)取2.000g壳聚糖溶于100ml1％醋酸溶液中，搅拌2h，待壳聚糖完全溶解后得到粘稠的壳聚糖溶液；
(5)取上述制备的复合粉末置于壳聚糖溶液中，搅拌1h后，超声0.5h，再次搅拌1h，将所得混合物冷冻后放入冷冻干燥机中，24h后即得到贝壳/蒙脱石复合止血海绵。
对5个实施例所制备的止血修复材料进行体外凝血时间测定。取0.100g止血海绵块放入试管中，加入1ml的抗凝血液，加入0.1ml的2.5mol/L的氯化钙溶液后开始计时，每过10s将试管倾斜一次，观察血液是否凝固，当将试管倾斜90°血液不流动时即血液完全凝固时停止计时，此时所记录即为血液凝血时间。每组重复三次取平均值。实验结果如表1所示。
表1止血修复材料凝血时间
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
凝血时间(s) 130 140 130 130 140
对5个实施例所制备的止血修复材料进行了抗菌性能评价试验。采用大肠杆菌作为抗菌试验的对象。根据中华人民共和国建材行业标准JC/T897-2002《抗菌陶瓷制品抗菌性能检测方法》的标准对材料的抗菌性能进行评价。步骤如下：
(1)菌液制备：取用菌种为第三代营养琼脂培养基斜面上的新鲜菌种(36℃±1℃，18-20h)，将菌种刮下稀释至与细菌标准比浊管浓度相同，即5×108个菌/ml，用灭菌的生理盐水继续稀释菌液至10-1～10-6不同稀释度。
(2)菌样接种：取10-6稀释度菌液0.1ml接种于营养琼脂培养皿中，共做三个平皿于(36±1)℃下培养24h，菌落数为0小时菌落数。再取10-3稀释度的菌液0.5ml分别接种于样品表面并铺平，用塑料薄膜封口，在(36±1)℃于恒温恒湿箱中培养24h。
(3)“0”接触时间制取菌样：接种后，立即用稀释液将试样上的菌充分冲洗并摇匀，然后按1:10的比例作10倍系列递增稀释，置(36±1)℃恒温恒湿箱中培养24h。
(4)取培养后的试样，用9.5ml生理盐水分别将样品及塑料薄膜上的菌液冲洗并收集到灭菌试管中，震荡混匀并稀释成5000～10000个菌/ml，在此浓度范围内取0.1ml接种于三个营养琼脂平皿于(36±1)℃培养24h，作菌落数计算。
(5)结果计算：
Figure BDA0003079428640000071
式中：A—24小时培养的试样上菌落数；
B—“0”接触时间试样上的菌落数。
所得结果如表2所示：
表2止血修复材料抗菌率测定
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
抗菌率(％) 87.2 87.4 91.8 86.5 86.6
对5个实施例所制备的止血修复材料进行了溶血率评价试验。评价参考国家标准GB/T 14233.2-2005医用输液、输血、注射器具检验方法，方法如下：
(1)稀释血液的准备：取新鲜抗凝猪血8ml，加入10ml0.9％的生理盐水稀释，得到稀释血液。
(2)试验组的设置：样品组每支试管中加入0.5g样品，再加入10ml的0.9％的生理盐水；阴性对照组试管中加入10ml0.9％的生理盐水(此环境中基本不发生溶血)；阳性对照组试管中加入10ml去离子水(此环境中细胞内浓度高于外部环境，红细胞吸水胀裂，发生溶血)；每组平行设置三组。将所有试管放入37℃恒温水浴中保温30min。
(3)结果的测量：在每支试管中加入0.2ml的稀释猪血，混匀后置于37℃恒温水浴中保温60min，在2000rpm的转速下离心5min，取上清液于比色皿中用紫外分光光度计在545nm的波长下测量其吸光度，每组做三次重复试验取平均值。其中阴性对照组的吸光度值不应大于0.03，阳性对照组的吸光度应为0.8±0.3，否则重新实验。(按本试验检验溶血率时，合格判定指标一般规定为溶血率应小于5％)
溶血率计算公式：
Figure BDA0003079428640000081
溶血率评价结果如表3所示。
表3止血修复材料溶血率
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
溶血率(％) 1.21 1.38 1.16 1.29 1.45
实施例2中，减少了蒙脱石的用量，由于蒙脱石对于止血效果的作用影响最大，因此止血效果相对变慢。实施例3中，增加了电气石的添加量，止血效果并无显著变化，抗菌率明显提高，这是由于本申请中电气石在抗菌方面起到了主要作用。从实施例1、实施例4和实施例5的实验结果可以看出，在本申请给定的水热温度、时间及pH范围下，复合材料能够达到较好的反应效果，止血效果在130-140s实现凝血。实施例5中，水热反应参数降低，此条件下反应并不够完全，因此会略微影响复合材料材料的止血能力。当水热反应发生完全时，贝壳向羟基磷灰石的转化率更高，晶体生长更加完整，某些柱状羟基磷灰石晶体在蒙脱石片层间生长，增加蒙脱石片层间距，比表面积增大，因此在一定程度上使止血能力得到提升。
本发明止血修复材料以贝壳和蒙脱石为主要原材料，添加少量的电气石，以磷酸氢铵作为磷源进行水热反应，经搅拌超声分散后的部分蒙脱石片层能够附着在电气石表面，由于电气石表面电场对于其所携带的负电荷的静电引力作用，以及片层边缘-OH与电气石表面大量的-OH产生的氢键作用，两种作用机制使得蒙脱石片与电气石表面相连，并保留了较大的比表面积。而片层间隙中夹杂着许多的柱状晶体，这是由贝壳转化而成的柱状羟基磷灰石，在水热过程中，电气石表面自发电场对于体系中带电离子具有吸引作用，由贝壳中溶出的离子在电气石表面实现再结晶，生成的羟基磷灰石得以在电气石表面和蒙脱石片层间隙中生长，由此制备出贝壳/蒙脱石复合材料，能够显著加速凝血效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，凡依本发明申请专利范围内所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的保护范围。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (10)

1.一种止血修复材料，其特征在于，该止血修复材料以贝壳和蒙脱石为主要原材料，以电气石作为添加剂，使贝壳和磷源能形成羟基磷灰石，并以壳聚糖海绵作基体进行负载。
2.根据权利要求1所述的止血修复材料，其特征在于，蒙脱石与贝壳粉的加入质量比为1:(1-4)，蒙脱石与电气石的质量比为蒙脱石：电气石＝5:1；Ca/P的摩尔比为1.5-1.7。
3.一种止血修复材料的制备方法，该制备方法以贝壳和蒙脱石为主要原材料，以磷酸氢铵作为磷源进行水热反应，电气石吸引羟基磷灰石的成核生长以及蒙脱石片层在电气石表面的聚集，得到无游离蒙脱石的贝壳/蒙脱石复合材料，然后通过冷冻干燥过程将贝壳/蒙脱石复合材料嵌入壳聚糖海绵基体中，制备出贝壳/蒙脱石止血修复材料。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，该制备方法的具体步骤是：
(1)将贝壳用去离子水洗净后敲碎，将贝壳碎片置于粉碎机中粉碎，将所得贝壳粉过筛，然后将贝壳粉于马弗炉中高温煅烧，即得到所需贝壳粉原料；
(2)取磷酸氢铵溶于去离子水中，在搅拌条件下加贝壳粉，搅拌均匀后加入蒙脱石，蒙脱石与贝壳粉的加入质量比为1:(1-4)，超声搅拌均匀后加入电气石粉，蒙脱石与电气石的质量比为蒙脱石：电气石＝5:1，最后用氨水调节体系pH，使体系pH＝8～10，并在室温下搅拌超声分散均匀；
(3)将步骤(2)获得的混合物倒入100ml水热釜中进行水热反应，反应温度140-220°，经抽滤、洗涤、干燥后得到贝壳/蒙脱石复合材料；
(4)取1～3g壳聚糖溶于100ml 1％醋酸溶液中，搅拌2h～6h，待壳聚糖完全溶解后得到粘稠的壳聚糖溶液；
(5)取步骤(3)获得的贝壳/蒙脱石复合材料置于壳聚糖溶液中，搅拌并超声，将所得混合物冷冻后放入冷冻干燥机中，24h后即得到贝壳/蒙脱石复合止血海绵。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，混合物冷冻时选择液氮快速制冷以使其速冻。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述贝壳为鲍鱼壳、贻贝壳、扇贝壳、牡蛎壳或天然蛤蜊贝壳，优选天然蛤蜊贝壳；贝壳粉碎时间为3～5min，过200目筛；贝壳煅烧温度为200～400℃，煅烧时间为60～180min。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述磷酸氢铵质量为1.584g，去离子水50ml，贝壳粉2.000g，所用蒙脱石与贝壳粉的比例为1:1、1:2或1:4，电气石添加量为0.100～0.500g；壳聚糖用量为1.000～3.000g。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)和(5)中的搅拌并超声过程为先搅拌1h，然后超声0.5h，最后搅拌1h。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的水热反应温度为180℃～220℃，水热时间为12-18h。
10.根据权利要求3-9任一所述的制备方法，其特征在于，该制备方法获得的止血修复材料的凝血时间为130-140s，抗菌率为85％以上，溶血率小于5％。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004026653A (ja) * 2002-03-04 2004-01-29 Mitsuru Akashi ハイドロキシアパタイト−ポリマー複合材料の止血用組成物
CN101648036A (zh) * 2009-08-26 2010-02-17 天津大学 层状羟基磷灰石与壳聚糖纳米复合材料及其制备和应用
CN101703806A (zh) * 2009-12-03 2010-05-12 淄博高新区联创科技服务中心 一种多孔羟基磷灰石/壳聚糖-明胶复合材料支架
CN102605459A (zh) * 2012-03-06 2012-07-25 成都理工大学 电气石/壳聚糖复合材料及其制备方法
US20120219612A1 (en) * 2005-02-15 2012-08-30 Diegelmann Robert F Mineral Technologies (MT) for Acute Hemostasis and for the Treatment of Acute Wounds and Chronic Ulcers
CN103861144A (zh) * 2014-04-04 2014-06-18 杭州天诚药业有限公司 促进伤口愈合的医用敷料及其制备方法
CN104986748A (zh) * 2015-06-30 2015-10-21 南方科技大学 碳酸根羟基磷灰石及其制备方法
CN106215225A (zh) * 2016-07-26 2016-12-14 韦淑玲 一种医用的骨创面止血材料及其制备方法
CN107041964A (zh) * 2016-02-05 2017-08-15 北京化工大学 复合材料、其制备方法和用途
KR20170096525A (ko) * 2016-02-16 2017-08-24 조선대학교산학협력단 전복패각으로부터 합성된 수산화인회석(Hydroxyapatite) 및 베타-제삼인산칼슘(β-tricalcium phosphate)를 활용한 이상인산칼슘계열의 치과의료용 합성골 이식재 및 그 제조방법
CN108744022A (zh) * 2018-07-06 2018-11-06 中国热带农业科学院农产品加工研究所 一种功能性可吸收止血粉及其制备方法
CN109529094A (zh) * 2018-11-05 2019-03-29 首都师范大学 一种可促进伤口愈合的高效止血材料及其制备方法
WO2021034406A1 (en) * 2019-08-19 2021-02-25 Lin, Jiin-Huey, Chern Hemostatic device and method

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004026653A (ja) * 2002-03-04 2004-01-29 Mitsuru Akashi ハイドロキシアパタイト−ポリマー複合材料の止血用組成物
US20120219612A1 (en) * 2005-02-15 2012-08-30 Diegelmann Robert F Mineral Technologies (MT) for Acute Hemostasis and for the Treatment of Acute Wounds and Chronic Ulcers
CN101648036A (zh) * 2009-08-26 2010-02-17 天津大学 层状羟基磷灰石与壳聚糖纳米复合材料及其制备和应用
CN101703806A (zh) * 2009-12-03 2010-05-12 淄博高新区联创科技服务中心 一种多孔羟基磷灰石/壳聚糖-明胶复合材料支架
CN102605459A (zh) * 2012-03-06 2012-07-25 成都理工大学 电气石/壳聚糖复合材料及其制备方法
CN103861144A (zh) * 2014-04-04 2014-06-18 杭州天诚药业有限公司 促进伤口愈合的医用敷料及其制备方法
CN104986748A (zh) * 2015-06-30 2015-10-21 南方科技大学 碳酸根羟基磷灰石及其制备方法
CN107041964A (zh) * 2016-02-05 2017-08-15 北京化工大学 复合材料、其制备方法和用途
KR20170096525A (ko) * 2016-02-16 2017-08-24 조선대학교산학협력단 전복패각으로부터 합성된 수산화인회석(Hydroxyapatite) 및 베타-제삼인산칼슘(β-tricalcium phosphate)를 활용한 이상인산칼슘계열의 치과의료용 합성골 이식재 및 그 제조방법
CN106215225A (zh) * 2016-07-26 2016-12-14 韦淑玲 一种医用的骨创面止血材料及其制备方法
CN108744022A (zh) * 2018-07-06 2018-11-06 中国热带农业科学院农产品加工研究所 一种功能性可吸收止血粉及其制备方法
CN109529094A (zh) * 2018-11-05 2019-03-29 首都师范大学 一种可促进伤口愈合的高效止血材料及其制备方法
WO2021034406A1 (en) * 2019-08-19 2021-02-25 Lin, Jiin-Huey, Chern Hemostatic device and method

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHUNYU LIU ET AL: ""Efficient antibacterial dextran-montmorillonite composite sponge for rapid hemostasis with wound healing"", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES》 *
SUMANTA KAR ET AL: ""Microwave-assisted synthesis of porous chitosan-modified montmorillonite-hydroxyapatite composite scaffolds"", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES》 *
蔡汝汝等: ""牡蛎壳纳米羟基磷灰石的制备与表征"", 《厦门大学学报（自然科学版）》 *
赵凯等: ""电气石/壳聚糖复合纤维的表征及细胞相容性"", 《复合材料学报》 *

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