CN114832147B - 一种材料、止血材料的制备方法和止血制品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种材料、止血材料的制备方法和止血制品，材料为羧基化聚氧乙烯材料，胺基化聚氧乙烯或同时羧基化、胺基化聚氧乙烯材料；其通过低温等离子体制得；一方面获得聚氧乙烯止血材料的粘性优势，使其具有粘合封闭伤口的作用，克服了传统多聚糖止血材料粘附性差的弊端；另一方面，羧基化聚氧乙烯，胺基化聚氧乙烯或同时羧基化、胺基化聚氧乙烯具有较好吸水效果和止血效果，能够克服传统聚氧乙烯材料吸水止血效果有限的问题。

Description

一种材料、止血材料的制备方法和止血制品
技术领域
本发明属于止血材料技术领域，尤其涉及一种材料、止血材料的制备方法和止血制品。
背景技术
现有市面上的止血材料，大多采用淀粉多聚糖、纤维素等天然材料。中国专利CN106975098B公开了一种淀粉类多糖止血组合物，在其测试结果中，淀粉和纤维素止血组合物的粘性功指数均为60-90g·sec，同时公开了Arista淀粉止血粉的粘性功指数为19g·sec。中国专利CN104888263B公开了一种变性淀粉止血材料，其制备的变性淀粉止血材料的粘性功指数达到了68.1g·sec，粘度为557.9mPa·s，同时测得Arista淀粉止血粉的粘性功指数为17g·sec，粘度为2mPa·s。
以上数据分析可知，淀粉多聚糖、纤维素制备的止血材料，其粘性普遍处于较低的水平。虽然可以获得较高的吸水速率和吸水倍率，但由于凝血屏障的粘附性较差，施用于某些苛刻的人体出血创口时(例如胃肠道)，容易造成凝血屏障不够牢固，难以耐受液体冲刷，凝血后容易再出血。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种材料、止血材料的制备方法和止血制品，该止血材料保持聚氧乙烯材料的粘性优势，还具有较强的止血能力。
本发明提供了一种材料，所述材料为羧基化聚氧乙烯，或胺基化聚氧乙烯，或同时羧基化、胺基化聚氧乙烯。
本申请中的羧基化聚氧乙烯采用低温等离子体技术制备而成，使聚氧乙烯分子中产生羧基：
与传统聚氧乙烯材料相比，羧基化聚氧乙烯具有以下优点：
1)具备较好的粘性，保持了聚氧乙烯材料的粘性优势，可以在止血的同时粘合封闭创口。
2)具备快速吸水效果，羧基是一种亲水性较强的基团，可以提高材料本身的吸水速率和吸水倍率，这对于快速吸水止血非常重要。
3)羧基可键合阳离子和激发凝血因子，易与血红蛋白中的Fe3+结合，形成胶块封闭毛细血管，进一步增强止血能力。
本发明还提供了一种材料，所述材料为胺基化聚氧乙烯。
本申请中的胺基化聚氧乙烯采用低温等离子体技术制备而成，使聚氧乙烯分子中产生氨基：
与传统聚氧乙烯材料相比，胺基化聚氧乙烯具有以下优点：
1)具备较好的粘性，保持了聚氧乙烯材料的粘性优势，可以在止血的同时粘合封闭创口。
2)具备快速吸水效果，胺基是一种亲水性较强的基团，可以提高材料本身的吸水速率和吸水倍率，这对于快速吸水止血非常重要。
3)胺基具有阳离子特性，可以与表面带负电荷的红细胞发生凝集，可以与活化后的血小板聚集，可以活化补体系统及其他血液成分促凝，从而进一步增强止血能力。
本发明提供了一种上述技术方案所述材料在制备止血材料中的应用。本发明提供了一种上述技术方案所述的止血材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚氧乙烯颗粒在氧气气氛下低温等离子处理，得到羧基化聚氧乙烯；
或将聚氧乙烯颗粒在氮气气氛下低温等离子处理，得到胺基化聚氧乙烯；
或将聚氧乙烯颗粒在空气气氛下低温等离子处理，得到同时羧基化和胺基化聚氧乙烯材料。
所述低温等离子处理的功率为1～50W，时间为1～600s。
所述处理的功率越大，时间越长，等离子体处理的PEO的羧基和/或氨基越多，但如果超出范围，则能量过高，很容易局部碳化。
优选地，所述聚氧乙烯颗粒的分子量为100万-400万。具体实施例中，所述聚氧乙烯颗粒的分子量为10万、200万、400万、700万、60万、或100万。
所述聚氧乙烯颗粒的分子量越低，吸水速度越快但吸水后成膜的效果越弱，分子量越高，吸水速度越慢但吸水后的成膜效果越好。本发明可以使高分子量PEO显著提高吸水速度。吸水的速度越快，则止血速度越快；成膜的厚度越大，则形成的凝血屏障越牢固。
优选地，所述聚氧乙烯颗粒的粒径为80～200μm。
所述聚氧乙烯颗粒的粒径大一点的，吸水时间更快，成膜厚度越大。高分子量PEO的水渗透性能较差，与水接触后，只能渗透数个颗粒层，并且吸水速度会随着颗粒层增加而逐层递减。因而颗粒粒径会显著影响吸水成膜厚度和吸水速度。同时，对于止血粉应用，颗粒不能太大，否则不利于喷洒。
优选地，制备原料还包括多聚糖材料；
所述的多聚糖材料，包括改性淀粉、改性纤维素、壳聚糖、葡聚糖、硫酸软骨素、海藻酸钠、透明质酸中的一种或几种。所述改性淀粉优选为羧甲基淀粉钠。
所述聚氧乙烯和多聚糖材料的质量比为1:99～1:1。
在本发明中，将聚氧乙烯颗粒与羧甲基淀粉钠混合，加水搅拌均匀，再采用乙醇分散，沉淀物冷冻干燥后低温等离子处理。
在本发明中，所述聚氧乙烯(分子量400万)与羧甲基淀粉钠颗粒的质量比优选为1:99。本发明具体实施例中，采用型号为PLASMAJETAP-800或HD-1A(常州中科常泰)的低温等离子设备进行低温等离子体处理。低温等离子处理的时间为10～100s。低温等离子处理后优选过筛200μm。
本发明提供了一种止血制品，包括上述技术方案所述制备方法制备的止血材料。
优选地，所述止血制品的本体为聚氧乙烯；
所述本体的表层为羧基化聚氧乙烯，或胺基化聚氧乙烯，或同时羧基化、胺基化聚氧乙烯。
在本发明中，该止血制品具有较好的吸水效果和凝血效果。
本发明提供了一种材料，为羧基化聚氧乙烯材料或胺基化聚氧乙烯材料或同时羧基化、胺基化聚氧乙烯材料；其均通过低温等离子体制得；一方面获得聚氧乙烯止血材料的粘性优势，使其具有粘合封闭伤口的作用，克服了传统多聚糖止血材料粘性差的弊端；另一方面，羧基化聚氧乙烯或胺基化聚氧乙烯或同时羧基化、胺基化聚氧乙烯均具有较好的吸水效果和止血效果，能够克服传统聚氧乙烯材料吸水止血效果有限的问题。
附图说明
图1为本发明提供的止血制品的结构示意图；
图2为本发明低温等离子体处理时功率对羧基含量的影响；
图3为本发明采用X射线光电子能谱对实施例2和对照组1制备的材料的表面官能团的测试图；
图4为本发明实施例2和对照组1制备的材料的扫描电镜图；
图5为本发明试管法测试材料的吸水能力；
图6为本发明对照组1和实施例2制备的材料的凝血效果测试图；
图7为本发明实施例2制备的材料的活体试验测试图；
图8为本发明实施例9制备的材料的C1s谱图；
图9为本发明实施例10制备的材料的N1s谱图；
图10为本发明实施例9和实施例10制备的材料的凝血效果测试图；
图11为本发明实施例9和实施例10制备的材料的活体试验测试图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种材料、止血材料的制备方法和止血制品进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
聚氧乙烯颗粒，分子量10万，粒径筛分至200μm，空气气氛下低温等离子体处理(PLASMA JET AP-800，电流0.053A，功率4.09W，电功1.27kWh，频率50Hz，功率因素0.33PF)，处理时间1min，再次过筛200μm，得到样品NO1。
实施例2
聚氧乙烯颗粒，分子量200万，粒径筛分至200μm，空气气氛下低温等离子体处理(PLASMA JET AP-800)，处理时间1min，再次过筛200μm，得到样品NO2。
实施例3：
聚氧乙烯颗粒，分子量400万，粒径筛分至200μm，空气气氛下低温等离子体处理(PLASMA JET AP-800)，处理时间1min，再次过筛200μm，得到样品NO3。
实施例4：
聚氧乙烯颗粒，分子量700万，粒径筛分至200μm，空气气氛下低温等离子体处理(PLASMA JET AP-800)，处理时间1min，再次过筛200μm，得到样品NO4。
实施例5
聚氧乙烯(分子量60万)1g，与9g羧甲基淀粉钠混合，加入100g水搅拌均匀，成糊状物，加入150g乙醇分散糊状物，沉淀物冷冻干燥，研磨筛分至200μm。空气气氛下低温等离子体处理(PLASMA JET AP-800)，处理时间1min，再次过筛200μm，得到样品NO5。
实施例6：
聚氧乙烯(分子量400万)0.1g，与9.9g羧甲基淀粉钠混合，加入100g水搅拌均匀，成糊状物，冷冻干燥，研磨筛分至200μm。空气气氛下低温等离子体处理(PLASMA JET AP-800)，处理时间1min，再次过筛200μm，得到样品NO6。
实施例7：
聚氧乙烯(分子量100万)5g，与5g羧甲基淀粉钠混合，空气气氛下低温等离子体处理(PLASMA JET AP-800)，处理时间1min，过筛200μm，得到样品NO7。
实施例8：
聚氧乙烯颗粒，分子量200万，粒径筛分至200μm，空气气氛下低温等离子体处理(PLASMA JET AP-800)，功率1～50W，处理时间1～600s，具体取值参数见下表1。处理完再次过筛200μm。分别进行吸水试验，吸水试验结果见下表，分析可知，低温等离子体处理的功率越大、时间越长，则处理后的PEO吸水能力越强。分别采用X射线光电子能谱对样品表面官能团进行表征，结果见下图1，分析可知低温等离子体处理的功率越大、时间越长，则处理后的PEO羧基含量越高。
表1实施例8制备的材料的吸水测试结果
对照例1
聚氧乙烯颗粒，分别取分子量10万、60万、100万、200万、400万、700万，粒径筛分至80μm。
采用试管法进行吸水试验，结果如下表2：
表2不同分子量的PEO的吸水成膜厚度和时间
对照例2：
聚氧乙烯颗粒，分子量200万，粒径筛分至200μm。
对照例3：
聚氧乙烯颗粒，分子量400万，粒径筛分至200μm。
采用X射线光电子能谱对样品表面官能团进行表征，由图3可知，证明处理后的PEO(实施例2)具有氨基和羧基，未处理的PEO(对照例1)无氨基和羧基。
采用扫描电镜(ZEISS)对样品表面形貌进行观察，由图4可知，处理后的PEO(实施例2)与未处理的PEO(对照例1)相比，表面结构更加蓬松。
本发明采用试管法测试粉剂的吸水能力，如图5所示，处理后的PEO(实施例2)与未处理的PEO(对照例1)相比，吸水速度更快，吸水量更大。
表3材料的吸水效果测试结果
本发明采用粘度计(brookfiled Dv-2)测试样品粘度，转子3号；转速60转；样品溶液浓度1％，温度25℃；
表4不同实施例和对照例的材料的粘度
本发明采用体外凝血试验评估样品的凝血效果，血液为抗凝兔血，分别添加PEO(对照例1，分子量200万)和处理后的PEO(实施例2)，测试结果见图6，均可瞬间形成凝血屏障，20s后试管倒置均无血液倾泻流出。处理后的PEO止血形成的凝血屏障更厚(D1<D2)，30min后分离上层凝血屏障，发现下层剩余血液呈正常可流动状态。
采用巴拿猪进行活体试验，将实施例2制备的等离子体处理聚氧乙烯止血粉喷洒到猪胃底出血创口上，可迅速止血，牢固粘附在出血创口表面。见图7，3天后解剖猪胃，部分损伤已愈合，组织切片观察，缺损损伤位于黏膜层内，黏膜肌层完整，未见黏膜下层及深部损伤。黏膜固有层纤维组织增生，微血管增生，成纤维细胞增生，腺体上皮细胞修复性增生。
实施例9：
聚氧乙烯颗粒，分子量200万，粒径筛分至200μm，氧气气氛下低温等离子体处理(HD-1A)，功率1～50W，处理时间1～600s，具体取值参数见下表5。处理完再次过筛200μm。分别进行吸水试验，吸水试验结果见下表。
表5实施例9制备的材料的吸水测试结果
功率 时间 30s吸水成膜厚度 2mm膜厚吸水时间
NO91 1W 600s 4mm 20s
NO92 40W 200s 6mm 10s
NO93 40W 30s 8mm 5s
NO94 50W 30s 8mm 5s
采用X射线光电子能谱对样品(NO93)表面官能团进行表征，可以看到C1s谱图中的BE286.5有明显出峰，与实施例2样品(NO2)峰形一致，见图8该峰反映了羧基(-O-C＝O)存在，说明实施例9和实施例2可以产生相似的处理结果，均产生了羧基化聚氧乙烯。
实施例10：
聚氧乙烯颗粒，分子量200万，粒径筛分至200μm，氮气气氛下低温等离子体处理(HD-1A)，功率1～50W，处理时间1～600s，具体取值参数见下表6。处理完再次过筛200μm。分别进行吸水试验，吸水试验结果见下表6。
表6实施例10制备的材料的吸水测试结果
功率 时间 30s吸水成膜厚度 2mm膜厚吸水时间
NO101 1W 600s 4mm 20s
NO102 30W 200s 6mm 10s
NO103 30W 30s 6mm 8s
NO104 50W 30s 8mm 5s
采用X射线光电子能谱对样品(NO103)表面官能团进行表征，可以看到N1s谱图中的BE399.52有明显出峰，见图9，反映了氨基存在，说明实施例10产生了胺基化聚氧乙烯。
针对实施例9和实施例10的样品，本发明采用粘度计(brookfiled Dv-2)测试样品粘度，转子3号；转速60转；样品溶液浓度1％，温度25℃；
表7实施例9和实施例10制备的材料的粘度测试结果
等离子体处理聚氧乙烯颗粒(200μm) 粘度(1％)
NO93 1473mPas
NI103 1849mPas
针对实施例9和实施例10的样品，本发明采用体外凝血试验评估样品的凝血效果，血液为抗凝兔血，分别添加PEO(对照例1，分子量200万)和处理后的PEO(实施例9和实施例10)，测试结果见图10，均可瞬间形成凝血屏障，20s后试管倒置均无血液倾泻流出。处理后的PEO止血形成的凝血屏障更厚，30min后分离上层凝血屏障，发现下层剩余血液呈正常可流动状态。
采用巴拿猪进行活体试验，将实施例9和实施例10制备的等离子体处理聚氧乙烯止血粉喷洒到猪胃底出血创口上，可迅速止血，牢固粘附在出血创口表面，见图11。
由以上实施例可知，本发明提供了一种材料，为羧基化聚氧乙烯材料，或胺基化聚氧乙烯材料，或同时羧基化、胺基化聚氧乙烯材料；其均通过低温等离子体制得；一方面获得聚氧乙烯止血材料的粘性优势，使其具有粘合封闭伤口的作用；另一方面，羧基化聚氧乙烯，或胺基化聚氧乙烯，或同时羧基化、胺基化聚氧乙烯材料均具有较好的吸水效果和止血效果，可以克服传统聚氧乙烯材料止血效果有限的问题。
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 (8)

1.一种止血材料的制备方法，包括以下步骤：
将聚氧乙烯颗粒在氧气气氛下低温等离子处理，得到羧基化聚氧乙烯；
或将聚氧乙烯颗粒在氮气气氛下低温等离子处理，得到胺基化聚氧乙烯；
或将聚氧乙烯颗粒在空气气氛下低温等离子处理，得到同时羧基化和胺基化聚氧乙烯；
所述低温等离子处理的功率为1~50W，时间为1~600s；
所述聚氧乙烯颗粒的分子量为200万-700万。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚氧乙烯颗粒的粒径为25-500μm。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚氧乙烯颗粒的粒径为80-200μm。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备原料还包括多聚糖材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，所述多聚糖材料包括改性淀粉、改性纤维素、壳聚糖、葡聚糖、硫酸软骨素、海藻酸钠和透明质酸中的一种或多种；
所述聚氧乙烯颗粒和多聚糖材料的质量比为1:99~1:1。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将聚氧乙烯颗粒与多聚糖材料混合，加水搅拌均匀，再采用乙醇分散，沉淀物冷冻干燥后低温等离子处理。
7.一种止血制品，包括权利要求1~6任一项所述制备方法制备的止血材料。
8.根据权利要求7所述的止血制品，其特征在于，所述止血制品的本体为聚氧乙烯；
所述本体的表层为羧基化聚氧乙烯、或胺基化聚氧乙烯；或同时羧基化、胺基化聚氧乙烯材料。
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CN111053943A (zh) * 2018-10-16 2020-04-24 中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院有限公司 一种止血材料的制备方法及其应用

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