CN113521383A - 一种抗感染可吸收流体明胶止血材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种抗感染可吸收流体明胶止血材料及其制备方法，所述制备方法包括：将明胶颗粒与盐酸环丙沙星混合溶胀得到晶体液；向晶体液中加入TG酶，静置、交联；加热交联后的体系使剩余的TG酶变性失活；将所得物料灌装于西林瓶后冻干；向西林瓶中加入生理盐水，经过反复抽吸得到抗感染可吸收流体明胶止血材料。该方法得到的止血材料具有传统止血材料不具备的抗感染功效，应用时更有利于创伤的愈合。本发明还通过交联冻干技术将常温下难以均匀溶胀的明胶原料变为常温下可均匀溶胀的白色固体颗粒，经过简单的抽吸即可得到具有适宜流动性和良好止血效果、降解时间可控的流体明胶材料，简化制备流程，降低生产成本，且临床可操作性强。

Description

一种抗感染可吸收流体明胶止血材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医药材料技术领域，尤其涉及一种抗感染可吸收流体明胶止血材料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着城市现代化建设进程的加快，各类创伤事件的发生率显著增加，出血是创伤发生后最常见的临床表现之一，通常需要及时止血防止失血过多。另外，在外科手术过程中，大面积的出血和渗血是经常遇到的难题，也是导致手术失败的重要原因。因此，如何在出血后的黄金时间内进行有效止血显得尤为重要。
目前使用的止血产品包括不可降解和可吸收两类。其中，不可降解类止血产品，因其长期存在于创面组织往往会引起机体的应激反应，所以在完成止血功能后，需要从创面部位二次去除，以减少对机体的后续损伤。可吸收止血材料在完成止血功能后，能够被机体吸收，且不对组织造成毒副作用，常用的可吸收止血材料有明胶海绵(粉)、氧化纤维素、壳聚糖、聚乙二醇、凝血酶等。
流体明胶止血材料，除具有上述可吸收止血材料的传统优势外，还具有吸液性优良，粘附效果较好，低排异反应，可以直接喷射到出血处，对出血创面的形状顺应性好等优点，在神经外科、脊柱外科等多种外科手术中，取得了非常满意的临床止血效果。但是，目前市场上的流体明胶止血材料通常为进口产品，价格高，使其推广应用受到了限制。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种抗感染可吸收流体明胶止血材料及其制备方法。
本发明提供一种抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将明胶颗粒与盐酸环丙沙星混合溶胀得到晶体液；
S2、向所述晶体液中加入TG酶，静置、交联；
S3、加热交联后的体系使剩余的TG酶变性失活；
S4、将前一步骤所得物料灌装于西林瓶后冻干；
S5、向所述西林瓶中加入生理盐水，经过反复抽吸，得到所述抗感染可吸收流体明胶止血材料。
本发明在明胶体系中加入适量的盐酸环丙沙星，并通过高温加热的方法去除体系残留的TG酶而不影响盐酸环丙沙星活性，使得到的止血材料具有传统止血材料不具备的抗感染功效，应用时更有利于创伤的愈合。本发明还通过交联冻干技术将在常温下难以均匀溶胀的明胶原料变为在常温下可均匀溶胀的白色固体颗粒，经过简单的抽吸即可得到具有适宜流动性和良好止血效果、降解时间可控的流体明胶材料，简化制备流程，降低生产成本，且临床可操作性强。
进一步地，步骤S1中，所述明胶颗粒与所述盐酸环丙沙星的质量比为5:1.5～30:1.5。
进一步地，步骤S1中，所述晶体液中明胶的质量浓度为5～30％。
进一步地，步骤S2中，所述TG酶为浓度为2～30IU/ml的TG酶溶液。
进一步地，所述TG酶溶液的体积与所述明胶颗粒的质量比例为1ml:10～200mg。
进一步地，步骤S3中，所述加热条件为90℃下保持5～20min。
进一步地，步骤S4中，物料灌装体积占西林瓶容积的1/3～1/2。
进一步地，步骤S5中，所述生理盐水的加入量为1～5ml，采用长管注射器进行反复抽吸；该步骤在临床使用前进行。
在本发明的优选实施方式中，所述抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法包括以下步骤：
S1、将明胶颗粒与盐酸环丙沙星以质量比5:1.5～30:1.5混合，加入纯化水使明胶质量浓度为5～30％，于50～70℃水浴条件下加热搅拌溶胀，直至得到晶体液；
S2、待所述晶体液冷却至35～45℃，向其中加入浓度为2～30IU/ml的TG酶溶液，静置5～20min进行均匀交联；
S3、将交联后的体系置于90℃下加热5～20min，使剩余的TG酶变性失活；
S4、将前一步骤所得物料灌装于西林瓶后冻干；
S5、向所述西林瓶中加入生理盐水，经过长管注射器反复抽吸，得到所述抗感染可吸收流体明胶止血材料。
本发明还提供一种由上述制备方法制备得到的抗感染可吸收流体明胶止血材料。本发明的止血材料具有良好的理化性质、生物相容性、显著的止血性能、抗感染、防粘连效果，以及顺应出血创面形状、膨胀率较低的优点，并且对位置较深不宜触及、出血面不规则、广泛的毛细血管或静脉丛出血止血效果显著。另外，从成本角度来看，本发明原料易得、价格低廉，较进口流体明胶相比有很强价格优势，作为生物医学材料具有独特的优势。
本发明提供了一种抗感染可吸收流体明胶止血材料及其制备方法。本发明的制备方法在明胶体系中加入适量的盐酸环丙沙星，并通过高温加热的方法去除体系残留的TG酶而不影响盐酸环丙沙星活性，使得到的止血材料具有传统止血材料不具备的抗感染功效，应用时更有利于创伤的愈合。本发明还通过交联冻干技术将在常温下难以均匀溶胀的明胶原料变为在常温下可均匀溶胀的白色固体颗粒，经过简单的抽吸即可得到具有适宜流动性和良好止血效果、降解时间可控的流体明胶材料，简化制备流程，降低生产成本，且临床可操作性强。
附图说明
图1为本发明实施例1中加热搅拌溶解得到的明胶晶体液；
图2为本发明实施例1中冻干后的明胶材料；
图3为本发明实施例1中反复抽吸后得到的流体明胶止血材料；
图4为对比例1中反复抽吸后得到的流体明胶止血材料；
图5为对比例2中粉碎离心后样品材料；
图6为本发明实施例2的流体明胶止血材料用于小鼠肝脏出血的止血效果图；
图7为本发明实施例2的流体明胶止血材料用于小鼠体内止血8周后的降解结果图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种抗感染可吸收流体明胶止血材料，其制备方法如下：
S1、称取10g明胶颗粒，和1.5g的盐酸环丙沙星，加入100ml纯化水，并于50℃水浴锅中加热搅拌溶胀，转速为100rpm，约10min明胶颗粒均匀溶胀，所得晶体液如图1所示；
S2、待明胶均匀溶胀后冷却到37℃，加入100ml预先配好的7IU/ml的TG酶溶液，静置10min进行均匀交联；
S3、将交联后的体系置于90℃下加热10min，使剩余的TG酶变性失活；
S4、将5ml前一步骤所得物料灌装于10ml西林瓶后冻干，冻干后如图2所示；
S5、使用前，西林瓶中加入2ml生理盐水混合，经长管注射器反复抽吸6次，得到抗感染可吸收流体明胶止血材料，如图3所示。
实施例2
本实施例提供一种抗感染可吸收流体明胶止血材料，其制备方法如下：
S1、称取30g明胶颗粒，和1.5g的盐酸环丙沙星，加入200ml纯化水，并于50℃水浴锅中加热搅拌溶胀，转速为300rpm，约20min明胶颗粒均匀溶胀；
S2、待明胶均匀溶胀后冷却到40℃，加入200ml预先配好的10IU/ml的TG酶溶液，静置10min进行均匀交联；
S3、将交联后的体系置于90℃下加热8min，使剩余的TG酶变性失活；
S4、将5ml前一步骤所得物料灌装于10ml西林瓶后冻干；
S5、使用前，西林瓶中加入3ml生理盐水混合，经长管注射器反复抽吸10次，得到抗感染可吸收流体明胶止血材料。
对比例1
本对比例提供一种流体明胶止血材料，其制备方法如下：
S1、称取30g明胶颗粒，和0.94g的盘尼西林(通常成人使用剂量)，加入200ml纯化水，并于50℃水浴锅中加热搅拌溶胀，转速为300rpm，约20min明胶颗粒均匀溶胀；
S2、待明胶均匀溶胀后冷却到40℃，加入预先配好的10IU/ml的TG酶溶液，静置10min进行均匀交联；
S3、将交联后的体系置于90℃下加热8min，使剩余的TG酶变性失活；
S4、将上一步所得体系进行冻干；
S5、使用前，西林瓶中加入3ml生理盐水混合，经长管注射器反复抽吸10次，样品如图4所示。
经实验观察发现，该方法可以进行抽吸均匀溶胀，但所制备样品无法达到较好抗感染效果，使用该样品的小鼠术后伤口会出现发炎感染症状。因此，并非所有抗感染药物都可以很好的制备成为有良好的抗感染性且适合作为流体明胶止血材料。
对比例2
本对比例提供一种流体明胶止血材料，其制备方法如下：
S1、称取30g明胶颗粒，和15g的盐酸环丙沙星，加入200ml纯化水，并于50℃水浴锅中加热搅拌溶胀，转速为300rpm，约20min明胶颗粒均匀溶胀；
S2、待明胶均匀溶胀后冷却到40℃，加入预先配好的10IU/ml的TG酶溶液，静置10min进行均匀交联；
S3、将交联后的体系于水相粉碎机粉碎，并置于3000转离心20min，使游离的TG酶分离；
S4、将上一步所得体系进行冻干；
S5、使用前，西林瓶中加入3ml生理盐水混合，经长管注射器反复抽吸10次。
经实验观察发现，该方法步骤S3无法制备质地均匀样品，如图5所示，冻干粉碎后样品经过10次抽吸，无法均匀溶胀。
性能检测
1、膨胀率检测
称取一定量实施例1中的流体明胶(步骤S5所得)/市售明胶海绵，记为W0，并置于表面皿中，向表面皿加入生理盐水，直至吸液完全，不再膨胀，约5-10min，取出吸液后的流体明胶/明胶海绵称重并记为W1，重复三次测试以排除偶然性，计算吸水率，计算方法为(W1-W0)/W0*100％。
经计算，明胶海绵的吸液率为50％左右，而流体明胶的吸液率仅为7％左右。该结果表明，本发明的流体明胶吸液率较传统明胶止血海绵吸液率大幅度减小，在应用时，可以很好降低止血材料对出血区周围组织的压迫风险。
2、密度检测
用精确游标卡尺测量容器中流体明胶颗粒(未溶解前)的体积，并且称重，计算密度，取三次平均值。
经测量，流体明胶颗粒(未溶解前)的密度约为0.18g/cm3，明胶海绵的密度约为0.015g/cm3。
3、止血有效性实验
将实验小鼠麻醉固定，打开其腹腔，找到肝脏，并且调整至可手术位置，将肝脏表面用手术刀切约7mm的创口，所有实验组首先暴露7秒钟，使实验动物持续出血，并统计出血量，然后对照组不进行处理，实验组在出血部位涂实施例2的流体明胶止血材料，进行观察。
结果可以观察到，与对照组相比，实验组的流体明胶止血材料可以瞬时有效止血，使创口不再渗血，效果如图6所示。
4、抗感染有效性试验
取无菌小鼠60只，雌雄各半，体重20～30g，随机分配至实验组与对照组1-2。将实验小鼠麻醉固定，打开其腹腔，找到肝脏，并且调整至可手术位置，将肝脏表面用手术刀切约7mm的创口，所有实验组首先暴露7秒钟，使实验动物持续出血，然后对照组1不进行盐酸环丙沙星的加入处理，对照组2在出血部位涂目前临床常用的进口明胶止血材料，实验组在出血部位涂实施例2的流体明胶止血材料，分别于2h，24h，48h，72h观察小鼠伤口有无发炎、红肿、感染等反应。
经测试，两组对照组分别有1/2，1/4的小鼠伤口出现红肿，感染症状；实验组均无出现感染症状。
5、小鼠全身急性毒性试验
取无菌小鼠40只，雌雄各半，体重20～30g，随机分配至实验组与对照组，实验组处理方式为，向小鼠腹腔注射实施例2流体明胶材料，对照组注射生理盐水，注射后提供两组小鼠正常无差别饮食，分别于2h，24h，48h，72h观察小鼠体重指标、毒性反应、有无死亡等，并记录。
经试验，结果显示，对照组和实验组小鼠注射前体重分别为25.0035g与25.3456g，腹腔注射24h后为25.5035g与25.8456g，48h后为26.0535g与26.7456g，72h后分别为27.9035g与27.8956g，各组小鼠均无毒性反应，也无死亡，因此，经统计学分析无差异，说明本发明实施例的止血材料对小鼠无明显急性全身毒性反应。
6、体内降解性实验
取无菌小鼠40只，雌雄各半，体重20～30g，随机分配至实验组与对照组，在肝脏部位制造出血点后，使用实施例2中流体明胶有效止血并且除去多余材料，缝合腹腔。8周后将小鼠解剖，降解结果如图7所示，发现肝脏部位材料完全降解。
采用上述相同方法对本发明实施例1提供的流体明胶止血材料进行测试，结果表明，实施例1提供的流体明胶止血材料同样具有良好的止血效果、抗感染效果、安全性(对小鼠无明显急性全身毒性反应)以及体内降解性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将明胶颗粒与盐酸环丙沙星混合溶胀得到晶体液；
S2、向所述晶体液中加入TG酶，静置、交联；
S3、加热交联后的体系使剩余的TG酶变性失活；
S4、将前一步骤所得物料灌装于西林瓶后冻干；
S5、向所述西林瓶中加入生理盐水，经过反复抽吸，得到所述抗感染可吸收流体明胶止血材料。
2.根据权利要求1所述的抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述明胶颗粒与所述盐酸环丙沙星的质量比为5:1.5～30:1.5。
3.根据权利要求2所述的抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述晶体液中明胶的质量浓度为5～30％。
4.根据权利要求1～3任一项所述的抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述TG酶为浓度为2～30IU/ml的TG酶溶液。
5.根据权利要求4所述的抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，其特征在于，所述TG酶溶液的体积与所述明胶颗粒的质量比例为1ml:10～200mg。
6.根据权利要求1～5任一项所述的抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述加热条件为90℃下保持5～20min。
7.根据权利要求1～6任一项所述的抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，物料灌装体积占西林瓶容积的1/3～1/2。
8.根据权利要求1～7任一项所述的抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述生理盐水的加入量为1～5ml，采用长管注射器进行反复抽吸；该步骤在临床使用前进行。
9.根据权利要求1所述的抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、将明胶颗粒与盐酸环丙沙星以质量比5:1.5～30:1.5混合，加入纯化水使明胶质量浓度为5～30％，于50～70℃水浴条件下加热搅拌溶解，直至得到晶体液；
S2、待所述晶体液冷却至35～45℃，向其中加入浓度为2～30IU/ml的TG酶溶液，静置5～20min进行均匀交联；
S3、将交联后的体系置于90℃下加热5～20min，使剩余的TG酶变性失活；
S4、将前一步骤所得物料灌装于西林瓶后冻干；
S5、向所述西林瓶中加入生理盐水，经过长管注射器反复抽吸，得到所述抗感染可吸收流体明胶止血材料。
10.一种抗感染可吸收流体明胶止血材料，其特征在于，由权利要求1～9任一项所述的抗感染可吸收流体明胶止血材料的制备方法制备得到。
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