CN116999607A - 一种自凝胶快速止血粉末及其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自凝胶快速止血粉末及其制备方法及应用，包括，壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末；其中，壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末的质量比为20:1～1:10。本发明方法采用壳聚糖衍生物和离子交联剂材料，简单混合后制备了一种新型的快速止血粉末材料；与市售止血材料相比，该止血材料止血效率高，携带方便、生物安全性好，可应用于不同出血组织的快速止血，有望成为新一代止血材料。
Description
技术领域
本发明属于医疗领域，具体涉及到一种自凝胶快速止血粉末及其制备方法及应用。
背景技术
创伤出血导致死亡的案例数见不鲜，止血是院前医疗现场救治的一个重要环节，及时的止血措施对降低创伤患者的伤残率和死亡率起着非常关键的作用。
目前，传统的纱布按压止血及绷带加压包扎止血的方法存在着止血效果不确切、肢体缺血性坏死等诸多弊端，已经不适合作为紧急救治止血的首选方法，现有的新型止血材料主要有止血海绵、凝胶及粉末等。止血海绵是一种三维多孔材料，吸液能力强，可在短时间内浓缩凝血因子达到止血的效果。国外具有代表性的止血海绵有基于沸石、蒙脱土或硅酸盐介孔材料的和WoundStatTM产品以及基于壳聚糖止血剂的/>但是止血海绵在使用时仍需通过按压出血伤口处才能达到物理封堵效果，对于不可按压的出血部位止血效果有限。水凝胶是一种含水的三维网络聚合物，生物相容性好，可有效应用于不可按压伤口止血，但是水凝胶自身的高含水量使其吸液能力下降，因此无法在短时间内实现高效止血。且水凝胶还存在制备工艺复杂，交联时间长，引发剂残留等问题。
止血粉末能有效堆叠在不规则伤口处，迅速吸收血液、浓缩凝血因子达到止血效果，但是传统的止血粉末如CeloxTM缺乏组织黏附性且机械性能弱，使用时容易被血液冲散，难以形成有效的物理封堵，无法应对压力性伤口止血。
因此，本领域亟需一种生物安全、制备工艺简单、具有一定组织黏附性与机械性能且使用方便的快速止血材料。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种自凝胶快速止血粉末。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种自凝胶快速止血粉末，包括，壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末；其中，
壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末的质量比为20:1～1:10。
作为本发明所述自凝胶快速止血粉末的一种优选方案，其中：所述壳聚糖衍生物包括季铵盐壳聚糖、羧甲基壳聚糖中的一种或几种。
作为本发明所述自凝胶快速止血粉末的一种优选方案，其中：所述壳聚糖衍生物的分子量为5～40万。
作为本发明所述自凝胶快速止血粉末的一种优选方案，其中：所述壳聚糖衍生物的粒度为10-1000微米。
作为本发明所述自凝胶快速止血粉末的一种优选方案，其中：所述离子交联剂粉末包括单宁酸粉末、多巴胺粉末、植酸粉末、柠檬酸粉末、聚丙烯酸粉末和聚乙烯醇粉末中的一种或几种。
作为本发明所述自凝胶快速止血粉末的一种优选方案，其中：所述离子交联剂粉末的粒度为10-100微米。
作为本发明所述自凝胶快速止血粉末的一种优选方案，其中：所述壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末的质量比为1～10:1。
本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种自凝胶快速止血粉末的制备方法，包括，
将壳聚糖衍生物和离子交联剂混合均匀，得到所述自凝胶快速止血粉末。
本发明的另一个目的是，克服现有技术中的不足，提供所述的自凝胶快速止血粉末在制备止血药物中的应用。
本发明有益效果：
(1)本发明提供一种壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末复配的快速止血材料，旨在解决现有止血粉末与组织黏附性差、无法形成物理封堵等问题，进一步提高止血粉末的止血效果；其中，利用壳聚糖衍生物与离子交联剂粉末混合后，快速形成非共价交联，制备工艺简单、价格低廉、创面贴合、快速吸收血液、生物安全性好、抗菌性能优异。
(2)本发明方法采用壳聚糖衍生物和离子交联剂材料，简单混合后制备了一种新型的快速止血粉末材料；与市售止血材料相比，该止血材料止血效率高，携带方便、生物安全性好，可应用于不同出血组织的快速止血，有望成为新一代止血材料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明实施例中壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末混合后的快速止血材料照片。
图2为本发明实施例1制备的快速止血材料流变实验结果展示图。
图3为本发明实施例1制备的快速止血材料及市售止血商品CeloxTM对小鼠肝脏出血部位止血性能展示图。
图4为本发明实施例1制备的快速止血材料及市售商品CeloxTM对大鼠断尾出血部位止血性能展示图。
图5为本发明实施例1制备的快速止血材料对组织和不同材料的黏附性能展示图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明实施例中的原料均通过商业途径购买，不经任何特殊处理直接使用。
本发明实施例中分析方法如下：
止血材料吸液能力表征：
将液体(水或者血液)加入1克止血粉末中，直至止血粉末不再吸收液体，记录止血粉末质量为m克，计算液体吸收比，液体吸收比＝(m-1)×100％。
止血材料凝胶化时间表征：
将止血材料与液体(水或者血液)按照一定比例混合后，可以快速形成三维凝胶网络。将同等体积的水添加至止血粉末内，使用旋转流变仪表征止血材料凝胶化时间，频率为1赫兹，应变为0.1％。当储能模量G′大于损耗模量G″，说明材料已经完成凝胶化。
贫血小板血浆凝血复钙时间表征：
将兔血在8℃下离心20分钟(转速为3000转/分钟)，取上清液，获得贫血小板血浆；
取50微升贫血小板血浆和50微升氯化钙溶液(浓度为0.025摩尔/升)加热至37℃，滴加到玻璃板表面(玻璃板提前预热至37℃)，实验组在血浆处喷洒实施例制备的壳聚糖基止血粉末，喷洒量为10毫克，使用不锈钢钩子蘸取溶液观察是否形成丝状纤维蛋白，记录从加入氯化钙溶液到形成丝状纤维蛋白的时间，即为贫血小板血浆凝血复钙时间。
止血材料大鼠肝脏凝血时间表征：
对大鼠(体重约为300克)进行麻醉，用刀片将小鼠肝脏划开5毫米的切口，空白组不做任何处理，对照组在伤口处喷洒市售止血商品CeloxTM，实验组在伤口处喷洒实施例制备的壳聚糖基止血粉末，喷洒量均为50-100毫克，同时观察肝脏出血情况。
止血材料大鼠断尾凝血时间表征：
对大鼠(体重约为300克)进行麻醉，剪断大鼠尾巴(中部位置)，空白组不做任何处理，对照组在伤口处喷洒市售止血商品CeloxTM，实验组在伤口处喷洒实施例制备的壳聚糖基止血粉末，喷洒量均为50-100毫克，同时观察大鼠尾巴出血情况。
实施例1
常温下，称取2克分子量约为20万的季铵盐壳聚糖、2克分子量约为40万的羧甲基壳聚糖、0.5克单宁酸、0.5克植酸混合均匀，即为止血材料。
图1为实施例1制备的止血材料。经测定，该止血材料对水的吸收比为500％，对兔血的吸收比为800％，贫血小板血浆复钙时间为10秒。
快速止血材料流变实验结果，参见图2，可以看出，从0秒开始储能模量G′大于损耗模量G″，说明流变测试开始时，材料已经完成凝胶化，因此该材料的凝胶化时间在10秒以内(止血材料与水混合后10秒内开始测试)。
快速止血材料及市售止血商品CeloxTM对小鼠肝脏出血部位止血性能展示如图3所示，空白组不作任何处理，60秒后仍无法凝血，即凝血时间大于60秒。对照组喷洒市售止血商品CeloxTM，在30秒内肝脏不再出血；60秒后用药勺刮伤口处的止血粉持续10秒，粉末从伤口处剥离。
实验组喷洒实施例1制备的止血粉末，在30秒内肝脏不再出血。60秒后用药勺刮伤口处的止血粉持续10秒，粉末不会从伤口处剥离。
说明实施例1制备的止血粉末具有更好的黏附性能，能更好地对出血伤口进行物理封堵。
制备的快速止血材料及市售商品CeloxTM对大鼠断尾出血部位止血性能如图4所示，空白组不作任何处理，30秒后仍无法凝血，即凝血时间大于30秒。对照组喷洒市售止血商品CeloxTM，出血点存在渗漏，30秒后用药勺刮伤口处的止血粉，粉末从伤口处剥离。
实验组喷洒实施例1制备的止血粉末，15秒不再出血，30秒后用药勺刮伤口处止血粉，粉末不会从伤口处剥离，对伤口物理封堵效果好。与市售止血商品对比，实施例1制备的止血粉具有更好的止血效果。
快速止血材料对组织和不同材料的黏附性能展示如图5所示，该止血材料可稳定黏附在皮肤组织表面，实现自由弯曲伸展；另外，该止血材料也可以稳定黏附橡胶、金属和塑料等材料表面。
实施例2
常温下，称取5克分子量约为5万的季铵盐壳聚糖、5克分子量约为40万的羧甲基壳聚糖、0.5克单宁酸、1克柠檬酸混合均匀即为止血材料。
实验组喷洒实施例2制备的止血粉末，20秒不再出血，30秒后用药勺刮伤口处止血粉，粉末不会从伤口处剥离，对伤口物理封堵效果好。
实施例3
常温下，称取10克分子量约为20万的羧甲基壳聚糖、5克柠檬酸、5克多巴胺混合均匀即为止血材料。
实验组喷洒实施例3制备的止血粉末，15秒不再出血，30秒后用药勺刮伤口处止血粉，粉末不会从伤口处剥离，对伤口物理封堵效果好。
实施例4
常温下，称取15克分子量约为40万的季铵盐壳聚糖、2克聚丙烯酸、3克植酸混合均匀即为止血材料。
实验组喷洒实施例4制备的止血粉末，20秒不再出血，30秒后用药勺刮伤口处止血粉，粉末不会从伤口处剥离，对伤口物理封堵效果好。
实施例5
常温下，称取1克分子量约为20万的季铵盐壳聚糖、4克单宁酸、6克柠檬酸混合均匀即为止血材料。
实验组喷洒实施例5制备的止血粉末，20秒不再出血，30秒后用药勺刮伤口处止血粉，粉末不会从伤口处剥离，对伤口物理封堵效果好。
对比例1
常温下，称取25克分子量约为20万的羧甲基壳聚糖、0.5克单宁酸、0.5克植酸混合均匀，即为止血材料。
对比例1制备的止血粉末，50秒后不再出血。50秒后用药勺刮伤口处的止血粉，粉末不会从伤口处剥离，相比实施例，止血效果较差。
对比例2
常温下，称取1克分子量约为20万的季铵盐壳聚糖、5克单宁酸、6克植酸混合均匀，即为止血材料。
对比例2制备的止血粉末，40秒后不再出血。40秒后用药勺刮伤口处的止血粉，粉末不会从伤口处剥离，相比实施例，止血效果较差。
对比例3
常温下，称取1克分子量约为10万的季铵盐壳聚糖即为止血材料。
对比例3制备的止血粉末，40秒后不再出血。不再出血后用药勺刮伤口处的止血粉，粉末从伤口处剥离，相比实施例，止血效果较差。
对比例4
常温下，称取2克分子量约为20万的季铵盐壳聚糖、2克分子量约为40万的羧甲基壳聚糖、1克明胶混合均匀，即为止血材料。
对比例4制备的止血粉末，60秒后仍无法凝血，即凝血时间大于60秒。60秒后用药勺刮伤口处的止血粉，粉末从伤口处剥离。相比实施例1～5与对比例1～3效果不佳。
对比例5
常温下，称取1克分子量约为20万的季铵盐壳聚糖、10克单宁酸、10克柠檬酸混合均匀即为止血材料。
实验组喷洒对比例5制备的止血粉末，60秒后仍无法凝血，即凝血时间大于60秒。60秒后用药勺刮伤口处的止血粉，粉末从伤口处剥离。相比实施例1～5与对比例1～3效果不佳。
本发明壳聚糖及其衍生物是一类聚阳离子多糖，具有良好的止血性能，且生物相容性好，无致免疫性和无皮肤刺激性，因此被广泛应用于创面修复材料中。
本发明的主要内容是利用壳聚糖衍生物与离子交联剂粉末混合后，快速形成非共价交联，制备工艺简单、价格低廉、创面贴合、快速吸收血液、生物安全性好、抗菌性能优异的高效率止血材料。
壳聚糖衍生物与离子交联剂粉末通过一定的比例混合即为本发明提供的快速止血粉末材料，该止血材料在接触创面后，一方面迅速吸收血液中的液体成分，壳聚糖衍生物和离子交联剂溶解，两者通过静电相互作用和氢键作用等非共价作用，形成稳定的三维水凝胶材料，对创面形成快速的物理封堵止血。
同时，离子交联剂络合血液中的铁离子，形成第二重三维交联网络，可以增加水凝胶网络的强度，进一步提高水凝胶的物理封堵效率。
另一方面，带正电荷的壳聚糖衍生物与带负电荷的血小板通过静电作用聚集，可浓缩凝血因子，促进止血效果。另外，该止血粉末具有优异的吸收液体能力，且在吸收液体后形成的水凝胶材料具有良好的黏附性能，能有效应对具有一定压力的血液封堵，突破了传统的止血粉末或止血凝胶物理封堵不严的缺点。
综上，本发明采用水溶性良好的壳聚糖衍生物和离子交联剂复配，即可得到具有优异止血效果的止血粉末。离子交联剂可以与血液中的铁离子络合，形成稳定的三维网络结构；另外，离子交联剂还可以与壳聚糖衍生物通过静电作用及氢键形成第二重三维网络结构。制备工艺简单，而且双重网络结构赋予止血材料优异的机械性能，可以对出血部位进行快速有效的物理封堵。另外，本专利中使用的离子交联剂与皮肤表面的氨基等可以通过氢键、静电作用等发生反应，因此该止血材料还具有非常好的组织粘附性，可以对具有一定出血压力的部位实行物理封堵而不脱落。
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限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的范围当中。
Claims (9)
1.一种自凝胶快速止血粉末，其特征在于：包括，壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末；其中，
壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末的质量比为20:1～1:10。
2.如权利要求1所述的自凝胶快速止血粉末，其特征在于：所述壳聚糖衍生物包括季铵盐壳聚糖、羧甲基壳聚糖中的一种或几种。
3.如权利要求1或2所述的自凝胶快速止血粉末，其特征在于：所述壳聚糖衍生物的分子量为5～40万。
4.如权利要求3所述的自凝胶快速止血粉末，其特征在于：所述壳聚糖衍生物的粒度为10-1000微米。
5.如权利要求1、2或4中任一所述的自凝胶快速止血粉末，其特征在于：所述离子交联剂粉末包括单宁酸粉末、多巴胺粉末、植酸粉末、柠檬酸粉末、聚丙烯酸粉末和聚乙烯醇粉末中的一种或几种。
6.如权利要求5所述的自凝胶快速止血粉末，其特征在于：所述离子交联剂粉末的粒度为10-100微米。
7.如权利要求1、2、4或6中任一所述的自凝胶快速止血粉末，其特征在于：所述壳聚糖衍生物和离子交联剂粉末的质量比为1～10:1。
8.权利要求1～7中任一所述的自凝胶快速止血粉末的制备方法，其特征在于：包括，
将壳聚糖衍生物和离子交联剂混合均匀，得到所述自凝胶快速止血粉末。
9.权利要求1～7中任一所述的自凝胶快速止血粉末在制备止血材料中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310938371.3A CN116999607A (zh) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 一种自凝胶快速止血粉末及其制备方法及应用 |
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| CN202310938371.3A CN116999607A (zh) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 一种自凝胶快速止血粉末及其制备方法及应用 |
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| CN116999607A true CN116999607A (zh) | 2023-11-07 |
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|---|---|
| CN (1) | CN116999607A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117599233A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-27 | 中国人民解放军海军军医大学第一附属医院 | 一种多功能自凝胶多糖基止血粉及其制备方法和应用 |
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2023
- 2023-07-28 CN CN202310938371.3A patent/CN116999607A/zh active Pending
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| CN117599233A (zh) * | 2023-11-17 | 2024-02-27 | 中国人民解放军海军军医大学第一附属医院 | 一种多功能自凝胶多糖基止血粉及其制备方法和应用 |
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