CN115779133A - 快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法 - Google Patents
快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115779133A CN115779133A CN202211299772.0A CN202211299772A CN115779133A CN 115779133 A CN115779133 A CN 115779133A CN 202211299772 A CN202211299772 A CN 202211299772A CN 115779133 A CN115779133 A CN 115779133A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cryogel
- qcs
- ohec
- water absorption
- good biocompatibility
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- 239000000495 cryogel Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 27
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 27
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims abstract description 26
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims abstract description 5
- 239000002262 Schiff base Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000004753 Schiff bases Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 claims abstract description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 20
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 20
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 10
- JQWHASGSAFIOCM-UHFFFAOYSA-M sodium periodate Chemical compound [Na+].[O-]I(=O)(=O)=O JQWHASGSAFIOCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 6
- PUVAFTRIIUSGLK-UHFFFAOYSA-M trimethyl(oxiran-2-ylmethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC1CO1 PUVAFTRIIUSGLK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 230000006196 deacetylation Effects 0.000 claims description 2
- 238000003381 deacetylation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000012264 purified product Substances 0.000 claims description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 8
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 8
- 230000023597 hemostasis Effects 0.000 description 7
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 6
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 6
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 5
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 4
- 239000013641 positive control Substances 0.000 description 4
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 3
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 3
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 3
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000002949 hemolytic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N n'-amino-n-iminomethanimidamide Chemical compound N\N=C\N=N VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000001742 protein purification Methods 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical group 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N renifolin D Natural products CC(=C)[C@@H]1Cc2c(O)c(O)ccc2[C@H]1CC(=O)c3ccc(O)cc3O BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,首先,将壳聚糖以及羟乙基纤维素分别进行改性,获得季铵化壳聚糖和氧化羟乙基纤维素,即QCS和OHEC,然后在‑196~0℃条件下将QCS和OHEC共混搅拌,发生交联反应以及氢键相互作用;其中,QCS主链上氨基、羟基和N‑乙酰氨基与OHEC主链上羟基形成氢键相互作用,而在后续的时间中,QCS主链上氨基与OHEC上醛基会发生希夫碱反应,形成第二重交联,增强冷冻凝胶的力学性能,冷冻干燥后获得冷冻凝胶海绵。通过本方法得到一种超快吸水速率和力学强度优良的冷冻凝胶,具有优异止血性能和良好生物相容性,作为止血材料有良好的前景。
Description
技术领域
本发明涉及医疗材料的技术领域,尤其是指一种快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法。
背景技术
出血是各类事故现场中最常见的伤情之一,人体虽然会在出血部位自发的形成血栓来完成止血,但是止血过程相对缓慢,尤其在严重出血情况下无效。如果没有其它手段来干预止血,将会错过最佳的止血时间,即“白金5分钟”。因此在发生创伤后及时使用止血材料完成止血能降低死亡率挽救伤者的生命。理想的止血材料可以模拟、放大和利用止血机制,同时应具有良好的生物相容性、易于存储、易于操作和成本低廉。
低温凝胶化是一种利用冷冻/低温方法制备多孔冷冻凝胶的技术。当含有单体等组分的溶液被冷冻至溶剂结晶温度以下,部分溶剂分子形成结晶,单体等组分被浓缩在一个非冷冻液相微区;高浓度单体在低温下发生聚合凝胶化反应,生成交联聚合物相;反应结束,溶剂晶粒所占据的空间在解冻后形成贯通孔隙。冷冻凝胶相比于水凝胶具有更大的比表面积、大孔结构有利于快速吸水膨胀、细胞渗透和黏附。因此冷冻凝胶以及被用于各种生物医学应用,包括药物输送、组织工程、蛋白质纯化等。冷冻凝胶通常表现出较差的力学性能,当应用于大出血位点时,无法形成坚固的物理屏障,从而影响冷冻凝胶的止血性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提出了一种快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶海绵的制备方法,采用氢键相互作用和希夫碱反应的多重交联方式,所得产物具有良好的力学性能,在较大的压缩形变条件下仍能迅速吸水恢复原来形状,并且在出血位点处形成坚固的物理屏障,阻止出血;该产物具有快速吸水以及高吸水率的特点,能够在应用于出血位点处迅速吸收血液中的水分,浓缩凝血活性因子,能够利用和放大人体的凝血机制,完成快速止血;且产物具有优良的生物相容性和生物降解性能,不会对组织有刺激性同时能在体内降解,无需二次手术取出,避免对机体的二次损伤。
为实现上述目的,本发明所提供的技术方案为:快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,首先,将壳聚糖以及羟乙基纤维素分别进行改性,获得季铵化壳聚糖和氧化羟乙基纤维素,即QCS和OHEC,然后在-196~0℃条件下将QCS和OHEC共混搅拌,发生交联反应以及氢键相互作用;其中,QCS主链上氨基、羟基和N-乙酰氨基与OHEC主链上羟基形成氢键相互作用,而在后续的时间中,QCS主链上氨基与OHEC上醛基会发生希夫碱反应,形成第二重交联,增强冷冻凝胶的力学性能,冷冻干燥后获得冷冻凝胶海绵。
进一步,所述的快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,包括以下步骤:
将壳聚糖溶于乙酸溶液,冰乙酸:去离子水的体积比为1:10~100,其中壳聚糖的质量用量为乙酸溶液的0.5%~5%,加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,其中壳聚糖主链上氨基分子与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵分子摩尔比为1:0.1~1,提高反应温度至40~90℃,反应12~24h后,得到产物经预冷丙酮沉淀提纯,提纯产物再溶解于去离子水中,使用8000~14000透析袋透析3~7天,最后冷冻干燥得到季铵化壳聚糖,即QCS;
将羟乙基纤维素溶解于去离子水中,其中羟乙基纤维素的质量用量为去离子水的0.5%~5%,加入高碘酸钠,其中羟乙基纤维素结构单元与高碘酸钠分子摩尔比为1:0.1~1,提高反应温度至30~50℃,反应8~16h后,加入乙二醇终止反应,使用8000-14000透析袋透析3~7天,最后冷冻干燥得到氧化羟乙基纤维素,即OHEC;
将QCS水相溶液和OHEC水相溶液低温混合,搅拌均匀,得到混合溶液,将混合溶液倒入模具中,于-196~0℃静置成胶,冷冻干燥得到冷冻凝胶海绵。
进一步,所述壳聚糖的分子量为50000~300000,脱乙酰度为85%~95%,QCS接枝率为20%~40%。
进一步,所述羟乙基纤维素的分子量为150~500mpa,OHEC取代度为20%~80%。
进一步,所述QCS水相溶液的质量浓度为0.5~5w/v%。
进一步,所述OHEC水相溶液的质量浓度为0.5~5w/v%。
进一步,将QCS水相溶液和OHEC水相溶液低温搅拌混合时间为30~120min。
进一步,将混合溶液静置成胶时间为12~48h。
本发明与现有技术相比,具有如下优点与有益效果:
1、本发明所得产物具有优异的生物相容性,避免了使用传统毒性较大的交联剂。
2、本发明所得产物具有超快吸水速率,能够迅速在出血位点处浓缩凝血活性因子,放大人体自身的凝血机制。
3、本发明所得产物具有良好的力学性能,在较大压缩形变条件下,仍能保持完整结构,吸水后能恢复原来形状,利于将产物压缩放入各种器械中,同时方便日常携带。
4、本发明所选用的原料均具有良好生物相容性,无需加入任何交联剂和引发剂,保证了所得产物的无毒性和细胞相容性。
5、本发明所得产物使用简便、易于存储和价格低廉,能够适用于各种极端条件。
附图说明
图1为实施例1中制备季铵化改性的壳聚糖的红外光谱图。
图2为实施例1中制备醛基化改性的羟乙基纤维素的红外光谱图。
图3为实施例1-4中冷冻凝胶微观形貌图。
图4为实施例1-4中冷冻凝胶的快速吸水性能图。
图5为实施例2和实施例3中冷冻凝胶的循环压缩应力应变曲线图;图中,stress表示应力,strain表示应变。
图6为实施例3中冷冻凝胶的细胞毒性结果。
图7为实施例3中冷冻凝胶的溶血性能结果。
图8为实施例3中冷冻凝胶的体外凝血性能结果。
具体实施方式
下面结合多个具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
季铵化壳聚糖的制备:将3g壳聚糖溶解于100mL 1%(v/v)醋酸溶液中,常温下搅拌半小时,随后加入6g 2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,在60℃水浴条件下反应20h。然后将所得产物经丙酮沉淀,去离子水溶解,使用8000-14000Da透析袋透析5天,最后冷冻干燥得到接枝率为34%的季铵化壳聚糖,即QCS。
对上述两种高分子进行红外光谱测试,检测有无新的特征吸收峰生成,确定产物的合成情况。两种高分子的红外光谱图见图1所示。
比较两种高分子的红外光谱图,可以发现QCS的红外光谱图在1476波数处出现了一个全新的吸收峰,此处收缩振动峰为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵上三甲基铵上的-C-H振动峰,红外光谱图的结果证明成功在壳聚糖分子链上接枝了季铵盐基团,即成功制备了季铵化壳聚糖。
氧化羟乙基纤维素的制备:将3g羟乙基纤维素溶解在300mL去离子水中,随后加入1.5g高碘酸钠,将反应温度升至40℃,避光反应8h,然后加入1.5mL乙二醇终止反应。最后将所得产物用8000-14000Da透析袋于去离子水中透析3天,最后冷冻干燥得到氧化度为46%的氧化羟乙基纤维素,即OHEC。
对上述两种高分子进行红外光谱测试,检测有无新的特征吸收峰生成,确定产物的合成情况。两种高分子的红外光谱图见图2所示。
比较两种高分子的红外光谱图,发现氧化羟乙基纤维素的红外光谱图在1723波数处出现一个全新的吸收峰,此处收缩振动峰为-C=O振动峰,红外光谱图的结果证明羟乙基纤维素分子链上发生氧化反应,生成醛基,即成功合成了氧化羟乙基纤维素。
冷冻凝胶的制备:季铵化壳聚糖和氧化羟乙基纤维素溶于去离子水中配置成质量分数为0.5%的水溶液。量取5mLQCS水溶液置于烧杯中,然后加入等量的OHEC水溶液,在冰浴条件下搅拌30min。将混合溶液倒入特定聚四氟乙烯模具中。将模具转移到-10℃冷阱中,反应36h后,冷冻干燥得到冷冻凝胶海绵。
实施例2
与实施例1不同的是,本实施例将季铵化壳聚糖和氧化羟乙基纤维素溶于去离子水中配置成质量分数为2%的水溶液。量取5mLQCS水溶液置于烧杯中,然后加入等量的OHEC水溶液,在冰浴条件下搅拌30min。将混合溶液倒入特定聚四氟乙烯模具中。将模具转移到-10℃冷阱中,反应36h后,冷冻干燥得到冷冻凝胶海绵。
实施例3
与实施例1不同的是,本实施例将季铵化壳聚糖和氧化羟乙基纤维素溶于去离子水中配置成质量分数为3%的水溶液。量取5mLQCS水溶液置于烧杯中,然后加入等量的OHEC水溶液,在冰浴条件下搅拌30min。将混合溶液倒入特定孔板中。将模具转移到-10℃冷阱中,反应24h后,冷冻干燥得到冷冻凝胶海绵。
实施例4
与实施例1不同的是,本实施例将季铵化壳聚糖和氧化羟乙基纤维素溶于去离子水中配置成质量分数为5%的水溶液。量取10mLQCS水溶液置于烧杯中,然后加入等量的OHEC水溶液,在冰浴条件下搅拌30min。将混合溶液倒入注射器中。将模具转移到-10℃冷阱中,反应24h后,冷冻干燥得到冷冻凝胶海绵。
实施例5
将实施例1-4的四种冷冻凝胶海绵切成薄片,用导电胶固定在电镜台上,喷金60s,用钨灯丝扫描电镜进行截面观察。
截面扫描电镜结果如图3所示,几种冷冻凝胶海绵均表现出相互连通的大孔结构,孔径大小都在100~300微米。并且孔径大小随着聚合物含量的提升而减小,聚合物壁都非常光滑,没有明显裂缝。
实施例6
将实施例1-4的两种冷冻凝胶海绵切成圆柱状,称量初始重量W0,随后将上述两种冷冻凝胶海绵放入去离子水,在预定时间取出吸水后的海绵,并用滤纸擦去冷冻凝胶表面的残留水分,称重W1。每组实验重复3次,通过公式计算出冷冻凝胶海绵的吸水率。
吸水率(g/g)=(W1-W0)/W0
图4是实施例1-4的几种冷冻凝胶海绵的饱和吸水率以及吸水速率。如图所示实施例1-4的几种冷冻凝胶海绵均能在4s左右达到吸水饱和。实施例1的冷冻凝胶海绵的饱和吸水率达到自身重量的67.89倍,实施例4的冷冻凝胶海绵吸水率相较与实施例1有所下降,下降到自身重量的55倍。但是所有冷冻凝胶海绵的饱和吸水率以及吸水速率均明显高于市售的XSTAT止血海绵。
实施例7
将实施例2和实施例3的两种冷冻凝胶海绵切成圆柱状,将样品置于热动态机械分析仪上,设置最大压缩形变为80%,压缩速度为5mm/min,图5是实施例2和实施例3的两种冷冻凝胶海绵的压缩循环应力应变曲线。
如图5所示,两种冷冻凝胶海绵在经历十次压缩循环后均能维持原来形状,并且机械性能没有明显损失。实施例3的冷冻凝胶海绵具有更高的压缩强度,具有更强的机械性能。
实施例8
在48孔板内以10000细胞/每孔的数量种植L929细胞,37℃培养24h后,更换为新鲜的培养基,同时将2mg的实施例3的冷冻凝胶海绵加入孔板内共培养,在培养24h和72h后,移除冷冻凝胶海绵以及培养基,加入MTT工作液孵育2.5h,随后用异丙醇溶解紫色的甲臜,使用酶标仪测其在570nm处的吸光度。其中,对照组为不加冷冻凝胶的完全培养基组。图6是冷冻凝胶海绵的细胞毒性结果。
如图6所示,L929细胞在与冷冻凝胶海绵共孵育24h和72h后,均没有表现出明显的细胞毒性,甚至共培养72h后,冷冻凝胶海绵组OD值略高于对照组。
实施例9
取5mL新采集的羊血,在3000rpm速度下离心10min,弃去上清液,重复离心3次,随后用PBS重悬红细胞,得到红细胞悬浮液。按照500、1000和2000μg称取实施例1的冷冻凝胶海绵,加入到800μlPBS中得到不同浓度的冷冻凝胶海绵悬浮液,随后加入200μl红细胞悬浮液,在37℃下共孵育1h后,以3000rpm的速度离心样品,将100μl上清液转移到96孔板中,测量其在540nm处的吸光度。DW(去离子水)和PBS分别作为阳性和阴性对照。根据以下公式计算溶血率:
溶血率(%)=(ODsample-ODnegative control)/(ODpositive sample-ODnegative control)*100
ODsample代表样品上清液的吸光度值,ODpositive control代表阳性对照组上清液的吸光度,ODnegative control代表阴性对照组上清液的吸光度。
图7为实施例3冷冻凝胶海绵的溶血率图片。其中阳性对照组为DW组,阴性对照组为PBS组。溶血率按照上述公式计算得出。如图7所示结果,冷冻凝胶组溶血率均低于国际标准的5%,证明冷冻凝胶具有良好的血细胞相容性。
实施例10
将实施例3的冷冻凝胶放在西林瓶中,在37℃预热的100μl复钙化全血,滴加在冷冻凝胶表面,在37℃孵育5min后,用10mL去离子水溶解不稳定的血凝块,在50rpm速度的摇床中摇晃5min,随后使用酶标仪测量上清液在540nm处的吸光度。商用纱布以及明胶海绵作为对照组,海绵的体外凝血指数BCI通过下列公式计算得到。
BCI(%)=ODsample/ODcontrol*100
ODsample代表样品的吸光度,ODcontrol代表100μl复钙化全血血在37℃孵育5min后,加入10mL DW溶解凝血块测得的吸光度值
图8为实施例3的冷冻凝胶海绵的体外凝血性能图,冷冻凝胶海绵的体外凝血性能优于市售的纱布和明胶海绵。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,故凡依本发明之形状、原理所作的变化,均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,其特征在于:首先,将壳聚糖以及羟乙基纤维素分别进行改性,获得季铵化壳聚糖和氧化羟乙基纤维素,即QCS和OHEC,然后在-196~0℃条件下将QCS和OHEC共混搅拌,发生交联反应以及氢键相互作用;其中,QCS主链上氨基、羟基和N-乙酰氨基与OHEC主链上羟基形成氢键相互作用,而在后续的时间中,QCS主链上氨基与OHEC上醛基会发生希夫碱反应,形成第二重交联,增强冷冻凝胶的力学性能,冷冻干燥后获得冷冻凝胶海绵。
2.根据权利要求1所述的快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将壳聚糖溶于乙酸溶液,冰乙酸:去离子水的体积比为1:10~100,其中壳聚糖的质量用量为乙酸溶液的0.5%~5%,加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵,其中壳聚糖主链上氨基分子与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵分子摩尔比为1:0.1~1,提高反应温度至40~90℃,反应12~24h后,得到产物经预冷丙酮沉淀提纯,提纯产物再溶解于去离子水中,使用8000~14000透析袋透析3~7天,最后冷冻干燥得到季铵化壳聚糖,即QCS;
将羟乙基纤维素溶解于去离子水中,其中羟乙基纤维素的质量用量为去离子水的0.5%~5%,加入高碘酸钠,其中羟乙基纤维素结构单元与高碘酸钠分子摩尔比为1:0.1~1,提高反应温度至30~50℃,反应8~16h后,加入乙二醇终止反应,使用8000-14000透析袋透析3~7天,最后冷冻干燥得到氧化羟乙基纤维素,即OHEC;
将QCS水相溶液和OHEC水相溶液低温混合,搅拌均匀,得到混合溶液,将混合溶液倒入模具中,于-196~0℃静置成胶,冷冻干燥得到冷冻凝胶海绵。
3.根据权利要求2所述的快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖的分子量为50000~300000,脱乙酰度为85%~95%,QCS接枝率为20%~40%。
4.根据权利要求2所述的快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,其特征在于,所述羟乙基纤维素的分子量为150~500mpa,OHEC取代度为20%~80%。
5.根据权利要求2所述的快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,其特征在于,所述QCS水相溶液的质量浓度为0.5~5w/v%。
6.根据权利要求2所述的快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,其特征在于,所述OHEC水相溶液的质量浓度为0.5~5w/v%。
7.根据权利要求2所述的快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,其特征在于,将QCS水相溶液和OHEC水相溶液低温搅拌混合时间为30~120min。
8.根据权利要求2所述的快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法,其特征在于,将混合溶液静置成胶时间为12~48h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211299772.0A CN115779133A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211299772.0A CN115779133A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115779133A true CN115779133A (zh) | 2023-03-14 |
Family
ID=85433548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211299772.0A Pending CN115779133A (zh) | 2022-10-24 | 2022-10-24 | 快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115779133A (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107383397A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-11-24 | 武汉理工大学 | 以氧化羟乙基纤维素为交联剂的透明质酸衍生物自交联水凝胶及其制备方法 |
CN112156222A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-01 | 华南理工大学 | 一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法 |
-
2022
- 2022-10-24 CN CN202211299772.0A patent/CN115779133A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107383397A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-11-24 | 武汉理工大学 | 以氧化羟乙基纤维素为交联剂的透明质酸衍生物自交联水凝胶及其制备方法 |
CN112156222A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-01-01 | 华南理工大学 | 一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109966544B (zh) | 一种烷基壳聚糖-氧化石墨烯复合海绵及其制备方法和应用 | |
Bai et al. | Tough and tissue-adhesive polyacrylamide/collagen hydrogel with dopamine-grafted oxidized sodium alginate as crosslinker for cutaneous wound healing | |
CN112156222B (zh) | 一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法 | |
CN110522948B (zh) | 可注射水凝胶及其制备方法和应用 | |
Zhang et al. | A low-swelling and toughened adhesive hydrogel with anti-microbial and hemostatic capacities for wound healing | |
CN107118361B (zh) | 一种丝素蛋白/羧甲基壳聚糖复合凝胶及其制备方法 | |
Song et al. | Kaolin-loaded carboxymethyl chitosan/sodium alginate composite sponges for rapid hemostasis | |
CN108636374A (zh) | 一种多巴胺接枝磺化海藻酸钠双交联微球及其制备方法和用途 | |
Feng et al. | Thermoresponsive double network cryogels from dendronized copolymers showing tunable encapsulation and release of proteins | |
He et al. | Highly swellable and biocompatible graphene/heparin-analogue hydrogels for implantable drug and protein delivery | |
CN116870243B (zh) | 一种具有止血抗炎作用的水凝胶及其制备方法和应用 | |
CN112316199B (zh) | 一种改性羧甲基壳聚糖微球及其制备方法和应用 | |
CN113842494A (zh) | 一种促进组织再生的可注射止血晶胶及其制备方法和应用 | |
Huang et al. | Starch-based shape memory sponge for rapid hemostasis in penetrating wounds | |
CN115779133A (zh) | 快速吸水与良好生物相容性的止血冷冻凝胶的制备方法 | |
WO2022217733A1 (zh) | 一种医用水凝胶及其制备方法和用途 | |
CN115068671B (zh) | 一种海藻酸钠水凝胶敷料的制备方法 | |
CN114958008B (zh) | 一种活性氧响应的聚氨基酸键合糖胺聚糖水凝胶、其制备方法及应用 | |
CN107349464B (zh) | 一种新型医用止血凝胶敷料的制备方法 | |
Jiang et al. | An adenine-modified chitosan cross-linked 8arm-PEG-CHO hydrogel for promoting infected wound healing | |
CN115252885B (zh) | 一种多重氢键交联的水凝胶敷料及其制备和应用 | |
CN114404650B (zh) | 一种温敏水凝胶敷料的制备方法及产品 | |
US11925708B1 (en) | Method for making modified polyvinyl alcohol embolic microsphere | |
Wu et al. | The study of double-network carboxymethyl chitosan/sodium alginate based cryogels for rapid hemostasis in noncompressible hemorrhage | |
CN111378200B (zh) | 一种羧甲基甲壳素多孔颗粒材料、制备方法及用途 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |