CN114432487A - 一种具有止血和组织愈合功能的聚赖氨酸聚乙二醇材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合材料技术领域，一种止血剂，所述止血剂由原料交联制得，所述原料包括以下重量份的组分：聚赖氨酸，5～10，聚乙二醇二缩水甘油醚，2～12；一种止血剂的制备方法，包括以下步骤：1)向pH为5～8的聚赖氨酸溶液加聚乙二醇二缩水甘油醚，搅拌均匀得到混合溶液，2)将混合溶液成胶，再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂；一种止血剂用于制备止血产品的用途。本发明制备的止血剂可吸水浓缩血液成分，带有的正电可以有效吸附血细胞，缩短凝血时间，同时，止血剂具备抗菌性能，可加速创面伤口愈合。

Description

一种具有止血和组织愈合功能的聚赖氨酸聚乙二醇材料的制 备方法

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别是涉及一种具有止血和组织愈合功能的聚赖氨酸聚乙二醇材料的制备方法。

背景技术

由医疗、军事冲突、交通事故等引起的不可控出血时有发生，且导致大量人员伤亡。因此，快速止血对挽救患者生命至关重要，是一项重要的救治要素。此外，暴露于复杂环境的湿润伤口极易受到金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等微生物的污染，导致伤口感染，延迟愈合甚至危及患者生命。因此，良好的止血剂在具备高效止血的同时应具备一定的抗菌能力。

现有止血剂主要包括沸石止血剂、明胶海绵等，但各存在一定的缺点，如沸石止血剂在使用过程中伴有强放热，易造成组织的二次灼伤，明胶止血剂需配合其他止血剂使用才具备良好的止血效果。此外，上述止血剂大都不具备抗菌功能。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有止血和组织愈合功能的聚赖氨酸聚乙二醇材料的制备方法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种止血剂，所述止血剂由原料交联制得，所述原料包括以下重量份的组分：

聚赖氨酸，5～10；

聚乙二醇二缩水甘油醚，2～12。

本发明的第二方面，提供第一方面所述的一种止血剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向pH为5～8的聚赖氨酸溶液加聚乙二醇二缩水甘油醚，得到混合溶液；

2)将混合溶液成胶，再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂。

可选地，所述成胶的温度为30～70℃。

可选地，所述成胶的时间为1～12h。

可选地，所述去离子水体积与所述混合溶液成胶后体积的比值大于100。

可选地，所述浸泡时间为18～36h。

可选地，将混合溶液脱泡成胶，获得凝胶，将所得凝胶再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂。

可选地，在步骤2)中，将混合溶液滴加入油相中搅拌成胶，获得坯粒，收集并洗涤坯粒，再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂。

本发明的第三方面，提供第一方面所述一种止血剂用于制备止血产品的用途。

如上所述，本发明的一种止血剂、制备方法及其用途，具有以下有益效果：

本发明所提供的止血剂，可快速吸水浓缩血液成分，带有的正电可以有效吸附血细胞，缩短凝血时间，同时，止血剂具备抗菌性能，可加速创面伤口愈合。本发明的原材料简单易得，无大量复杂反应，产品制备周期短，便于制备，实用性强，所使用的原料均为临床应用材料，制备得到的止血剂具有良好的生物相容性、生物可降解性。

附图说明

图1显示为止血剂EPPE吸水性能测试图。

图2显示为止血剂EPPE对E.coli和S.aureus抗菌结果图。

图3显示为止血剂EPPE组织愈合效果图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

本发明的第一方面，提供一种止血剂，所述止血剂由原料交联制得，所述原料包括以下重量份的组分：

聚赖氨酸，5～10；

聚乙二醇二缩水甘油醚，2～12。

本发明中，以聚赖氨酸为原料，具备良好的抗菌性能。同时，聚赖氨酸多肽分子与蛋白质分子具有相似结构，具备良好的生物相容性，且聚赖氨酸的氨基基团与壳聚糖分子具有相似功能，可促进血细胞的团聚，实现高效止血，聚乙二醇二缩水甘油醚属于应用于临床的高分子材料。因此，聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚交联得到的止血剂，具有优良的生物相容性，可抗菌止血，促进伤口愈合。

实施人员，可根据需求选择聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚的重量份。例如聚赖氨酸的重量份可以是5～6、6～7、7～8、8～9、9～10，聚乙二醇二缩水甘油醚的重量份可以是2～3，3～4，4～5、5～6、6～7、7～8、8～9、9～10、10～11、11～12。

优先地，所述原料中聚赖氨酸的重量份为8～10，聚乙二醇二缩水甘油醚的重量份为2～8。制备止血剂的原料中，聚赖氨酸的重量份低于8，材料的抗菌性能较低，聚乙二醇二缩水甘油醚的重量份低于2，成胶不完全，高于12，影响材料的抗菌和吸水性能。

在一实施例中，所述聚赖氨酸的重均分子量为2000Da～5000Da。

在一实施例中，所述聚乙二醇二缩水甘油醚的重均分子量为500Da～8000Da。

本发明的第二方面，提供第一方面所述的一种止血剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向pH为5～8的聚赖氨酸溶液加聚乙二醇二缩水甘油醚，得到混合溶液；

2)将混合溶液成胶，再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂。

在步骤1)中，将聚赖氨酸加入到蒸馏水中搅拌，直至聚赖氨酸完全溶解，调节pH为5～8，获得聚赖氨酸溶液，再向聚赖氨酸溶液加聚乙二醇二缩水甘油醚，搅拌均匀得到混合溶液。在本步骤中，不可先将聚乙二醇二缩水甘油醚加入水中，防止其在水中的自开环反应。pH为5～8可以调节防止聚赖氨酸水解，同时使聚乙二醇二缩水甘油醚有合适的开环速率，。

在在步骤2)中，将混合溶液脱泡成胶，获得凝胶，将所得凝胶再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂，或，将混合溶液滴加入油相中搅拌成胶，获得坯粒，收集并洗涤坯粒，再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂。

在一实施例中，所述聚赖氨酸溶液中聚赖氨酸的浓度为30％～50％w/v。

在一实施例中，所述成胶的温度为30～70℃。确保聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚充分交联。

在一实施例中，所述成胶的时间为1～12h。确保聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚充分交联。

在一实施例中，所述去离子水体积与所述混合溶液成胶后体积的比值大于100，保证聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚交联成胶后，在去离子水中充分吸水溶胀，洗脱未反应的聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚。

在一实施例中，所述浸泡时间为18～36h。聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚交联成胶后，浸泡在去离子水中吸水溶胀，有充分的时间洗脱未反应的聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚。浸泡时间超过36h会破坏聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚的交联结构。

在一实施例中，所述搅拌速率为500～1200rpm。

在一实施例中，所述干燥的方式为冷冻干燥或烘干干燥。

本发明的第三方面，提供第一方面所述一种止血剂用于制备止血产品的用途。

本发明制备的止血剂安全无毒，可快速吸收血液内的水分，缩短凝血时间；此外，止血剂还具有抗菌性能，可加速创面伤口愈合，适用于制备止血产品的用途。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

本实施例提供一种止血剂，止血剂为非球状的，是由聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚交联制备而成，各组分用量分别为：聚赖氨酸(2000Da～5000Da)0.8g，聚乙二醇二缩水甘油醚(2000Da)0.8g。

按照上述质量，分别选取各组分原料备用，制备聚赖氨酸/聚乙二醇颗粒，具体步骤如下：

a)将0.8g的聚赖氨酸溶于去离子水中并调节pH为6～8，且聚赖氨酸溶液的浓度为50％w/v，再加入0.8g的聚乙二醇二缩水甘油醚，得到聚赖氨酸/聚乙二醇二缩水甘油醚混合溶液。

b)将a)中混合溶液脱泡置于30℃环境中成胶，成胶时间为10到12h，获得凝胶。

c)将b)中所得凝胶置于去离子水中浸泡18小时，其中离子水的体积是凝胶体积的100倍。

d)将c)中浸泡后的凝胶放入冷冻干燥机中进行冷冻干燥，获得止血剂。

在本实施例中使用氨水或者氢氧化钠溶液调节pH。

实施例2

本实施例提供一种止血剂，止血剂为球状，是由聚赖氨酸和聚乙二醇二缩水甘油醚制备而成，各组分用量分别为：聚赖氨酸(3500Da～5000Da)1g，聚乙二醇二缩水甘油醚(500Da)0.4g。

按照上述质量，分别选取各组分原料备用，制备聚赖氨酸/聚乙二醇颗粒，具体步骤如下：

a)将1g的聚赖氨酸溶于去离子水中并调节pH为6～8，且聚赖氨酸溶液的浓度为30％w/v，再加入0.4g的聚乙二醇二缩水甘油醚，得到聚赖氨酸/聚乙二醇二缩水甘油醚混合溶液。

b)将a)混合溶液逐滴滴加至70℃的油相中，使用磁力搅拌器或机械搅拌器快速搅拌成胶，成胶时间为1到2小时，获得坯粒，其中磁力搅拌器的搅拌速率可设置为1200rpm，机械搅拌器的搅拌速率可设置为500rpm。

c)使用离心机离心收集坯粒，再用二氯甲烷洗涤，洗涤后的坯粒浸泡于离子水中浸泡36小时，其中离子水的体积是坯粒体积的100倍。

d)将c)中浸泡后的凝胶放入烘干机中进行烘干干燥，获得止血剂。

实施例3

材料吸水测试具体实施如下：称取10mgEPPE置于已知质量的塑料管中，加入2mL去离子水，垂直静置于实验台30min，随后去除多余水分，此实验平行做三组，称重并按如下公式计算吸水率：swellingration(％)＝((吸水前质量-吸水后质量)/材料质量)x 100％。

如图1所示，A为止血剂EPPE吸水前与吸水后的图片；B为EPPE吸水率结果。EPPE会吸收水并溶胀，且平均吸水率达到5000％。

在本实施例以及下述实施例中，EPPE是指聚赖氨酸/聚乙二醇止血剂，即通过本发明制备得到的止血剂。

实施例4

EPPE的抗菌效果实施具体如下：首先将菌中接种至营养肉汤中，37度条件下培养6～8h，用细菌浊度仪进行计数；然后将菌液按比例稀释至1x 10⁷CUF/mL，取10微升滴加至材料表面，以10微升单独菌液作为空白对照，在相对湿度90％、37度条件下共培养；6h后用无菌1mLPBS将未被杀死的细菌重新悬浮，取100微升涂布至琼脂板，观察菌落生长情况。

如图2所示，空白对照组有明显的菌落生长，而EPPE组无任何菌落生长。

在本实施例中，E.coli是大肠杆菌，为市售的常规大肠杆菌，S.auresu是金黄色葡萄球菌，为市售的常规金黄色葡萄球菌。

实施例5

EPPE的感染伤口治愈效果实施具体如下：将体重200～250g的SD大鼠麻醉后，在其背部作四个直径1cm的伤口，并以100微升浓度为1x 10⁸CUF/mL的E.coli和S.aureus混合菌液进行感染，感染24h后，将材料敷于伤口处，分别在5、10、15天采集伤口图片。以未感染未处理组和感染未处理组分别作阳性和阴性对照。

如图3所示，大鼠的伤口经过15天后，感染空白对照组伤疤面积最大，EPPE材料处理组伤疤面积最小。证明了EPPE具有抗菌和加速创面伤口愈合的效果。

在本实施例中，UninfectedBlank表示未感染空白对照试验组，InfectedBlank表示感染空白对照组，EPPE表示用所制备材料处理组。

在以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种止血剂，所述止血剂由原料交联制得，所述原料包括以下重量份的组分：

聚赖氨酸，5～10；

聚乙二醇二缩水甘油醚，2～12。

2.根据权利要求1所述的一种止血剂，其特征在于，包括以下特征中的一项或多项：

a)所述聚赖氨酸的重均分子量为2000Da～5000Da；

b)所述聚乙二醇二缩水甘油醚的重均分子量为500Da～8000Da。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的一种止血剂的制备方法，包括以下步骤：

1)向pH为5～8的聚赖氨酸溶液加聚乙二醇二缩水甘油醚，得到混合溶液；

2)将混合溶液成胶，再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂。

4.根据权利要求3所述的一种止血剂的制备方法，其特征在于，所述聚赖氨酸溶液中聚赖氨酸的浓度为30％～50％w/v。

5.根据权利要求3所述的一种止血剂的制备方法，其特征在于，包括以下特征中的一项或多项：

a)所述成胶的温度为30～70℃；

b)所述成胶的时间为1～12h；

c)所述去离子水体积与所述混合溶液成胶后体积的比值大于100；

d)所述浸泡时间为18～36h。

6.根据权利要求3所述的一种止血剂的制备方法，其特征在于，所述干燥的方式为冷冻干燥或烘干干燥。

7.根据权利要求3所述的一种止血剂的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，将混合溶液脱泡成胶，获得凝胶，将所得凝胶再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂。

8.根据权利要求3所述的一种止血剂的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，将混合溶液滴加入油相中搅拌成胶，获得坯粒，收集并洗涤坯粒，再置入去离子水中浸泡，干燥后获得止血剂。

9.根据权利要求8述的一种止血剂的制备方法,其特征在于，所述搅拌的速率为500～1200rpm。

10.根据权利要求1或2所述一种止血剂用于制备止血产品的用途。

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