CN117700826A - 流体明胶材料及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种流体明胶材料及其制备方法和应用。所述流体明胶材料的制备方法包括如下步骤:制备明胶海绵;将所述明胶海绵进行粉碎,制备明胶粉末;对所述明胶粉末进行交联,制备交联明胶粉末;将所述交联明胶粉末与缓冲液混合,制备所述流体明胶材料。所述流体明胶材料细菌内毒素、污染菌含量较低,且止血效果好。
Description
技术领域
本申请涉及医用材料技术领域,特别是涉及一种流体明胶材料及其制备方法和应用。
背景技术
随着人民群众对健康的要求日益提高,外科医生面对的手术挑战也发生较大变化:(1)手术出血控制难度增加:老龄化和营养过剩问题使得患者全身因素复杂,高龄、肥胖、合并症等情况增加了手术出血控制的难度;(2)术区视野改变:腔镜、内窥镜等微创手术发展迅速,相较于开放手术,镜下手术视野及止血操作受限;(3)外科手术中涉及复杂多样的出血创面,如不规则创面、难以直视出血点的广泛渗血创面、深部腔隙出血、涉及重要神经组织的出血部位等,使得术中快速有效止血更加具有挑战。由于上述因素的存在,在传统止血操作有限的情况下,止血材料在临床手术中的应用日趋重要。
目前临床常见的止血材料主要是固体形态,包括止血纱布、止血海绵、止血敷料、止血微球和止血粉等。止血纱布、止血海绵和止血敷料可吸附液体,填塞在创伤部位通过物理压迫止血,但对不规则形状创面、深度创面或狭窄创面并不适用,且由于膨胀率问题,使用不当可能造成重要神经组织的压迫和占位。粉末和微球类止血材料可应用于弥散性创面,但缺乏流动性,在微创手术和复杂深部腔隙渗血手术中,不能很好的深入腔隙。
明胶是一种较为常用的止血材料,明胶海绵是由明胶经过交联后冷冻干燥制成的多孔状物质,可以吸收自身体积30倍以上的液体,然而其也存在上述固体形态止血材料的问题。流体类止血材料因其可通过注射器施用到靶部位,具有临床易操作性、伤害小、止血快等优点,近年来渐渐进入临床止血应用。因此,有方法尝试将明胶制成流体形态,通常为先将明胶海绵进行交联,然后将交联后的明胶海绵进行粉碎,最后将粉碎后的明胶海绵粉末与溶剂混合制成流体形态。但是,该方法制备得到的流体明胶材料通常存在细菌内毒素、污染菌含量较高的问题,需要采用较高的交联温度对明胶海绵进行交联或增加灭菌处理的剂量以达到灭菌的目的。
发明内容
基于此,本申请提供一种细菌内毒素、污染菌含量较低,且止血效果好的流体明胶材料及其制备方法和应用。
本申请的第一方面,提供一种流体明胶材料的制备方法,包括如下步骤:
制备明胶海绵;
将所述明胶海绵进行粉碎,制备明胶粉末;
对所述明胶粉末进行交联,制备交联明胶粉末;
将所述交联明胶粉末与缓冲液混合,制备所述流体明胶材料。
在其中一个实施例中,所述交联包括高温交联和辐照交联中的至少一种;
可选地,所述高温交联的温度为100℃~180℃,时间为1h~10h。
在其中一个实施例中,所述明胶粉末的粒径为50μm~1000μm。
在其中一个实施例中,制备明胶海绵的步骤包括:
将明胶与溶剂混合溶胀并加热溶解,制备明胶溶液;
在通气状态下搅拌所述明胶溶液,形成明胶泡沫;
对所述明胶泡沫进行冷冻干燥,制备所述明胶海绵。
在其中一个实施例中,制备明胶海绵的步骤包括如下特征中的至少一项:
(1)所述溶剂为水或酸的水溶液;
可选地,所述酸为醋酸、盐酸、硫酸和柠檬酸中的至少一种;
可选地,所述酸的水溶液的浓度为0.01mol/L~0.1mol/L;
(2)所述明胶溶液的浓度为0.05g/mL~0.5g/mL;
可选地,所述明胶溶液的浓度为0.05g/mL~0.2g/mL;
(3)加热溶解的温度为50℃~60℃;
(4)通气采用的气体为二氧化碳、氮气和氧气中的至少一种;
(5)通气的气体流量为2 L/min~10L/min;
(6)搅拌的速度为100r/min~1000r/min;
可选地,搅拌的速度为400r/min~600r/min。
在其中一个实施例中,所述缓冲液为通气状态下醇类化合物和水混合制备得到;
可选地,通气采用的气体为二氧化碳、二氧化硫和二氧化氮中的至少一种;
可选地,通气的气体流量为2L/min~10L/min;
可选地,所述醇类化合物为乙二醇、丙三醇、木糖醇和甘露糖醇中的至少一种;
可选地,所述醇类化合物占所述水的质量分数为1%~30%。
在其中一个实施例中,所述交联明胶粉末与所述缓冲液的质量比为(0.1~10):1。
在其中一个实施例中,将所述交联明胶粉末与缓冲液混合后还包括将所得混合料填充气体和灭菌的步骤;
可选地,填充气体的气体为氮气、氧气和二氧化碳中的至少一种;
可选地,灭菌为钴60辐照和电子束辐照中的至少一种;
可选地,灭菌的剂量为15KGY~25KGY。
本申请的第二方面,提供第一方面所述的制备方法制备得到的流体明胶材料。
本申请的第三方面,提供第二方面所述的流体明胶材料在止血材料中的应用。
上述流体明胶材料的制备方法,将明胶海绵粉碎成粉末后再进行交联,不仅体积降低,交联过程中能量均匀分布,交联更加均匀,细菌内毒素和污染菌去除更加彻底,而且能够在较低的温度范围内进行交联,避免为了控制细菌内毒素而使用更高的温度或更高剂量的灭菌步骤,影响流体明胶材料的理化性质和止血性能,同时制备得到的流体明胶材料具有良好的止血效果,止血快速。
另外,上述制备方法制备得到的流体明胶材料具有适宜的流动性、生物安全性高、溶胀度低,减少止血过程中明胶溶胀导致的组织压迫风险。
附图说明
图1为实施例2制备的明胶海绵、成品可吸收流体明胶及其应用于止血的扫描电镜图;
图2为实施例2与临床常用流体明胶材料的止血效果对比图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本申请的流体明胶材料及其制备方法和应用作进一步详细的说明。本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本申请公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
本文中,“至少一种”指所列项目的任一种、任两种或任两种以上。
本申请中,“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”等仅用于描述目的,不能理解为指示或暗示相对重要性或数量,也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”等仅起到非穷举式的列举描述目的,应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
本申请中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本申请中,涉及到数值区间,如无特别说明,上述数值区间内视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本申请中涉及的百分比含量,如无特别说明,对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比,对于液相-液相混合指体积百分比。
本申请中涉及的百分比浓度,如无特别说明,均指终浓度。所述终浓度,指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
本申请中的温度参数,如无特别限定,既允许为恒温处理,也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
本申请中的室温一般指4℃~30℃,较佳地指20±5℃。
传统的明胶交联方法包括化学交联和物理交联。化学交联通常使用交联剂来在明胶聚合物链之间形成共价键,常用的交联剂包括醛类(戊二醛和甲醛)、环氧化物、丙烯酰胺和异氰酸酯等。醛类交联剂已广泛用于明胶交联,可获得稳定的结构,但其应用于体内,在长期降解过程中可能有毒性物质释出,具有潜在的致癌风险。有研究报道一些低毒性的交联剂如甲基丙烯酸酐、京尼平等应用于明胶交联,所得产品的生物相容性得到显著改善,但这些低毒交联剂价格较高,大规模工业化应用受限。
物理交联的方法主要有辐照(高能电子束或γ辐照)、等离子体和干热交联。辐照和等离子体作用在明胶上,使明胶聚合链断裂,形成自由基,最终在明胶聚合物链之间形成交联键,增强明胶的稳定性。干热交联则是在高温和低压条件下进行,促进明胶分子间的脱水缩合来形成交联键。利用物理交联的方式可以避免有毒交联剂的使用,更加安全。此外还能实现明胶灭热原和交联反应同时进行。但和化学交联方法相比,物理交联方法通常交联不均匀,交联度较低,而且为了达到灭热原的目的,通常需要在较高的温度/能量下进行,可能影响明胶的理化性质和止血性能。
另外,一些酶如谷氨酰胺转胺酶也可用于促进明胶链之间共价键的形成,但由于明胶中酪氨酸含量低,酶交联反应的效果有限。
目前流体明胶材料的制备通常是先对明胶海绵进行物理交联,然后再粉碎制成流体形态,如此造成的流体明胶材料的细菌内毒素、污染菌含量较高的问题一直被人们所忽视。且由于流体明胶材料是基于明胶海绵发展而来,止血的原理存在相关性,主要利用的是疏松多孔的海绵结构,因此技术人员通常认为需要先完成明胶海绵的交联以保持其物理上疏松多孔的形态,再进行粉碎才能够达到止血的目的,这也是目前流体明胶材料采用上述制备步骤的原因所在。
本申请突破了上述普遍的认知,尝试先对明胶海绵进行粉碎,然后再进行物理交联,并偶然发现,制备得到的流体明胶材料依然能够保留大量孔隙,且大部分是开孔,应用于止血后,血细胞能够深入流体明胶材料缝隙和明胶粉末紧密贴合,止血效果良好。同时,将明胶海绵粉碎成粉末后再对粉末进行交联。这种方式:一来减小了体积,能让交联过程中能量均匀分布,使得交联更加均匀,细菌内毒素去除更加彻底,且能够在更低的温度范围进行交联,避免为了控制细菌内毒素而使用更高的温度,影响流体明胶的理化性质和止血性能;二来,由于明胶容易吸潮,尽管在万级车间生产也可能引入初始污染菌,容易造成初始污染菌超标、细菌内毒素超标,直接对明胶粉末进行高温交联可以降低初始污染菌污染的风险,从而降低灭菌剂量。如此可以制备得到细菌内毒素、污染菌含量较低,且止血效果好的流体明胶材料。
基于此,本申请的一些示例中提供一种流体明胶材料的制备方法,包括如下步骤:
S1:制备明胶海绵;
S2:将所述明胶海绵进行粉碎,制备明胶粉末;
S3:对所述明胶粉末进行交联,制备交联明胶粉末;
S4:将所述交联明胶粉末与缓冲液混合,制备所述流体明胶材料。
具体地,步骤S1中:
在其中一些示例中,制备明胶海绵的步骤包括:
将明胶与溶剂混合溶胀并加热溶解,制备明胶溶液;
在通气状态下搅拌所述明胶溶液,形成明胶泡沫;
对所述明胶泡沫进行冷冻干燥,制备所述明胶海绵。
可以理解地,明胶可以来源于猪源,也可以来源于其他动物源,如牛源或鱼源,所述明胶也可通过重组方法制备。
在其中一些示例中,所述溶剂为水或酸的水溶液。可以理解地,水为纯化水或注射用水。
进一步地,所述酸为醋酸、盐酸、硫酸和柠檬酸中的至少一种;
进一步地,所述酸的水溶液的浓度为0.01mol/L~0.1mol/L。具体地,所述酸的水溶液的浓度包括但不限于:0.01mol/L、0.03mol/L、0.05mol/L、0.07mol/L、0.1mol/L。
在其中一些示例中,所述明胶溶液的浓度为0.05g/mL~0.5g/mL。具体地,所述明胶溶液的浓度包括但不限于:0.05g/mL、0.07g/mL、0.1g/mL、0.15g/mL、0.2g/mL、0.25g/mL、0.3g/mL、0.35g/mL、0.4g/mL、0.45g/mL、0.5g/mL。进一步地,所述明胶溶液的浓度为0.05g/mL~0.2g/mL。
在其中一些示例中,加热溶解的温度为50℃~60℃。具体地,加热溶解的温度包括但不限于:50℃、55℃、60℃。不作限制地,所述加热的方式可以为水浴加热。
在其中一些示例中,通气采用的气体为二氧化碳、氮气和氧气中的至少一种。
在其中一些示例中,通气的气体流量为2 L/min~10L/min。具体地,通气的气体流量包括但不限于:2L/min、3L/min、4L/min、5L/min、6L/min、7L/min、8L/min、9L/min、10L/min。
在其中一些示例中,搅拌的速度为100r/min~1000r/min。具体地,搅拌的速度包括但不限于:100r/min、200r/min、300r/min、400r/min、500r/min、600r/min、700r/min、800r/min、900r/min、1000r/min。进一步地,搅拌的速度为400r/min~600r/min。
另外,形成明胶泡沫后,冷冻干燥前,还包括预冻步骤,预冻的温度为-20℃~-60℃,时间为0.5h~4h。具体地,预冻的温度包括但不限于:-20℃、-30℃、-40℃、-50℃、-60℃。时间包括但不限于:0.5h、1h、2h、3h、4h。
具体地,步骤S2中:
在其中一些示例中,所述明胶粉末的粒径为50μm~1000μm。具体地,所述明胶粉末的粒径包括但不限于:50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm、1000μm。
具体地,步骤S3中:
在其中一些示例中,所述交联为物理交联。避免交联剂的使用,能够降低成本并避免毒性物质对人体的影响。进一步地,所述交联包括高温交联和辐照交联中的至少一种。
在其中一些示例中,所述高温交联的温度为100℃~180℃,时间为1h~10h。具体地,所述高温交联的温度包括但不限于:100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃。时间包括但不限于:1h、2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h。
具体地,步骤S4中:
在其中一些示例中,所述缓冲液为通气状态下醇类化合物和水混合制备得到。
明胶作为胶原蛋白的水解产物,营养丰富,流体明胶对广谱微生物群来说是理想的培养基,在灭菌周转期中有微生物滋生的风险。传统方法主要通过添加化学抑菌剂如苯扎氯铵来抑菌,虽然抑菌效果好,但有潜在的神经毒性。气体如二氧化碳是天然的抗微生物剂,有相关报道其对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的生长均有抑制作用,这种作用依赖于气体在产品中的溶解程度。本申请将气体充入缓冲溶液中,获得气体饱和溶液,利用其作为抑菌剂,降低流体明胶灭菌前被微生物污染的风险。另外,相比于化学抑菌剂,气体抑菌更加安全,而且容易清除,不会残留在材料中。
在其中一些示例中,通气采用的气体为二氧化碳、二氧化硫和二氧化氮中的至少一种。进一步地,通气采用的气体为二氧化碳。
在其中一些示例中,通气的气体流量为2L/min~10L/min。具体地,通气的气体流量包括但不限于:2L/min、3L/min、4L/min、5L/min、6L/min、7L/min、8L/min、9L/min、10L/min。
在其中一些示例中,所述醇类化合物为乙二醇、丙三醇、木糖醇和甘露糖醇中的至少一种。
在其中一些示例中,所述醇类化合物占所述水的质量分数为1%~30%。具体地,所述醇类化合物占所述水的质量分数包括但不限于:1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%、25%、30%。
在其中一些示例中,所述交联明胶粉末与所述缓冲液的质量比为(0.1~10):1。具体地,所述交联明胶粉末与所述缓冲液的质量比包括但不限于:0.1:1、0.3:1、0.5:1、0.7:1、1:1、3:1、5:1、7:1、10:1。
在其中一些示例中,将所述交联明胶粉末与缓冲液混合后还包括将所得混合料填充气体和灭菌的步骤。可以理解地,另外还可以包括如挤出、分装等步骤。
在其中一些示例中,填充气体的气体为氮气、氧气和二氧化碳中的至少一种。不作限制地,填充气体为混合气体时,按照体积百分比,可以为氧气5%~22%,二氧化碳8%~23%,氮气55%~87%。
在其中一些示例中,灭菌为钴60辐照和电子束辐照中的至少一种。进一步地,灭菌的剂量为15KGY~25KGY。
本申请另外一些示例还提供如上所述的制备方法制备得到的流体明胶材料。
本申请另外一些示例还提供如上所述的流体明胶材料在止血材料中的应用。
以下具体实施例中未写明的实验参数,优先参考本申请文件中给出的指引,还可以参考本领域的实验手册或本领域已知的其它实验方法,或者参考厂商推荐的实验条件。
以下具体实施例中涉及的原料和试剂,可以通过市售得到,或者本领域技术人员能够根据已知手段制备。
实施例中采用的明胶为猪源明胶。
实施例1
本实施例为一种可吸收流体明胶,制备方法如下:
(1)称取10g明胶,加入200mL 0.01mol/L的盐酸水溶液中溶胀,50℃加热溶解,配置明胶溶液;
(2)于步骤(1)的明胶溶液中通入二氧化碳,设定气体流量为2L/min,在200r/min的转速下搅拌获得明胶泡沫,将所得明胶泡沫放入模具中,-40℃冰箱中预冻1h,随后进行冷冻干燥得到明胶海绵;
(3)将步骤(2)所得明胶海绵粉碎过筛,过筛后粒径范围为50μm~500μm,放入真空干燥箱中25℃干燥6h;
(4)将步骤(3)所得明胶粉末在120℃的真空干燥箱中高温交联10h得到交联明胶粉末;
(5)通入二氧化硫,设定气体流量为2L/min,将乙二醇加入水中,配置乙二醇质量分数为1%的缓冲溶液;
(6)按照0.1:1的质量比将步骤(4)的交联明胶粉末加入到步骤(5)的缓冲溶液中,混合均匀,经挤出、分装、填装氮气,灭菌,灭菌方式为钴60辐照,灭菌剂量为15KGY,灭菌后获得可吸收流体明胶。
实施例2
本实施例为一种可吸收流体明胶,制备方法如下:
(1)称取10g明胶,加入200mL 0.05mol/L的醋酸水溶液中溶胀,60℃加热溶解,配置明胶溶液;
(2)于步骤(1)的明胶溶液中通入氮气,设定气体流量为4 L/min,在500r/min的转速下搅拌获得明胶泡沫,将所得明胶泡沫放入模具中,-60℃冰箱中预冻1h,随后进行冷冻干燥得到明胶海绵;
(3)将步骤(2)所得明胶海绵粉碎过筛,过筛后粒径范围为500μm~1000μm,放入真空干燥箱中35℃干燥4h;
(4)将步骤(3)所得明胶粉末在145℃的真空干燥箱中高温交联5h得到交联明胶粉末;
(5)通入二氧化碳,设定气体流量为4 L/min,将甘露糖醇加入水中,配置甘露糖醇质量分数为5%的缓冲溶液;
(6)按照1:1的质量比将步骤(4)的交联明胶粉末加入到步骤(5)的缓冲溶液中,混合均匀,经挤出、分装、填装二氧化碳,灭菌,灭菌方式为电子束辐照,灭菌剂量为25KGY,灭菌后获得可吸收流体明胶。
实施例3
本实施例为一种可吸收流体明胶,制备方法如下:
(1)称取20g明胶,加入100mL 0.1mol/L的硫酸水溶液中溶胀,60℃加热溶解,配置明胶溶液;
(2)于步骤(1)的明胶溶液中通入氧气,设定气体流量为6 L/min,在1000r/min的转速下搅拌获得明胶泡沫,将所得明胶泡沫放入模具中,-60℃冰箱中预冻2h,随后进行冷冻干燥得到明胶海绵;
(3)将步骤(2)所得明胶海绵粉碎过筛,过筛后粒径范围为200μm~500μm,放入真空干燥箱中45℃干燥2h;
(4)将步骤(3)所得明胶粉末在170℃的真空干燥箱中高温交联3h得到交联明胶粉末;
(5)通入二氧化氮,设定气体流量为6 L/min,将丙三醇加入水中,配置丙三醇质量分数为30%的缓冲溶液;
(6)按照0.5:1的质量比将步骤(4)的交联明胶粉末加入到步骤(5)的缓冲溶液中,混合均匀,经挤出、分装、填装混合气体(氧气:二氧化碳:氮气混合体积比例为10%:20%:70%),灭菌,灭菌方式为钴60辐照,灭菌剂量为25KGY,灭菌后获得可吸收流体明胶。
实施例4
本实施例为一种可吸收流体明胶,制备方法同实施例2,主要区别在于粉碎粒径不同。
制备方法如下:
(1)称取10g明胶,加入200mL 0.05mol/L的醋酸水溶液中溶胀,60℃加热溶解,配置明胶溶液;
(2)于步骤(1)的明胶溶液中通入氮气,设定气体流量为4 L/min,在500r/min的转速下搅拌获得明胶泡沫,将所得明胶泡沫放入模具中,-60℃冰箱中预冻1h,随后进行冷冻干燥得到明胶海绵;
(3)将步骤(2)所得明胶海绵粉碎过筛后,过筛后粒径范围为50μm~200μm,放入真空干燥箱中35℃干燥4h;
(4)将步骤(3)所得明胶粉末在145℃的真空干燥箱中高温交联5h得到交联明胶粉末;
(5)通入二氧化碳,设定气体流量为4 L/min,将甘露糖醇加入水中,配置甘露糖醇质量分数为5%的缓冲溶液;
(6)按照1:1的质量比将步骤(4)的交联明胶粉末加入到步骤(5)的缓冲溶液中,混合均匀,经挤出、分装、填装二氧化碳,灭菌,灭菌方式为电子束辐照,灭菌剂量为25KGY,灭菌后获得可吸收流体明胶。
改变粒径后,实施例4所获得的可吸收流体明胶相比于实施例2孔隙率更高,如下表1所示。
表1
对比例1
本对比例为一种可吸收流体明胶,制备方法如下:
(1)称取10g明胶,加入200mL 0.05mol/L的醋酸水溶液中溶胀,60℃加热溶解,配置明胶溶液;
(2)于步骤(1)的明胶溶液中通入氮气,设定气体流量为4 L/min,在500r/min的转速下搅拌获得明胶泡沫,将所得明胶泡沫放入模具中,-60℃冰箱中预冻1h,随后进行冷冻干燥得到明胶海绵;
(3)将步骤(2)所得明胶海绵在145℃的真空干燥箱中高温交联5h得到交联明胶海绵。
(4)将步骤(3)所得明胶海绵粉碎过筛,过筛后粒径范围为500μm~1000μm,放入真空干燥箱中35℃干燥4h,获得明胶粉末;
(5)通入二氧化碳,设定气体流量为4 L/min,将甘露糖醇加入水中,配置甘露糖醇质量分数为5%的缓冲溶液;
(6)按照1:1的质量比将步骤(4)的明胶粉末加入到步骤(5)的缓冲溶液中,混合均匀,经挤出、分装、填装二氧化碳,灭菌,灭菌方式为电子束辐照,灭菌剂量为25KGY,灭菌后获得可吸收流体明胶。
测试例:
(1)细菌内毒素和初始污染菌含量测试
对实施例2和对比例1制备得到的可吸收流体明胶细菌内毒素和初始污染菌检测,结果如下表2所示。可见,实施例2的细菌内毒素和初始污染菌含量显著低于对比例1。
表2
(2)表面形貌:
对实施例2制备得到的可吸收流体明胶进行扫描电镜检测,结果如图1所示,(a)为步骤(2)制备得到的明胶海绵的表面结构的扫描电镜图,(b)为步骤(6)制备得到的成品可吸收流体明胶的扫描电镜图,(c)为将步骤(6)制备得到的成品可吸收流体明胶应用于止血后的扫描电镜图。可见,(a)中显示制备的明胶海绵呈疏松多孔海绵结构,平均孔径20μm~30μm,且孔径小,开孔多;(b)中显示,先制成明胶粉末再交联和与缓冲液混匀后所得流体明胶仍保留大量孔隙,且大部分是开孔;(c)中显示,将流体明胶6mL与2mL生理盐水进行注射器互混,推注4-10次混合均匀后应用于止血后,血细胞深入流体明胶缝隙,和明胶粉末紧密贴合,具有良好的止血效果。
(3)溶胀度测试:
取适量流体明胶与外用人凝血酶混合后,再与纤维蛋白原混合,来回混合4-10次至混合均匀。取该混合物37℃下固化30min后,切割成小圆片,放入PBS溶液中浸泡一段时间取出,检测溶胀前后质量变化。结果如下表3所示。
表3
(4)止血试验:
使用兔颅骨缺损止血试验,在兔颅骨上切一个5*5*5mm的缺损,实验组施用实施例2所制备流体明胶材料覆盖伤口,并使用纱布轻轻覆盖在伤口处,对照组同方法施用对比例1所制备流体明胶材料。记录止血时间,并于术后1周将试验兔安乐死,取材观察伤口有无发炎、感染等反应。
经测试,实验组涂敷后10s内可止血,对照组为60s,术后取材组织切片结果如图2所示,显示对照组有轻微炎症,实验组无炎症、感染症状。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,便于具体和详细地理解本申请的技术方案,但并不能因此而理解为对申请专利保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。应当理解,本领域技术人员在本申请提供的技术方案的基础上,通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案,均在本申请所附权利要求的保护范围内。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准,说明书可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种流体明胶材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
制备明胶海绵;
将所述明胶海绵进行粉碎,制备明胶粉末;
对所述明胶粉末进行交联,制备交联明胶粉末;
将所述交联明胶粉末与缓冲液混合,制备所述流体明胶材料。
2.根据权利要求1所述的流体明胶材料的制备方法,其特征在于,所述交联包括高温交联和辐照交联中的至少一种;
可选地,所述高温交联的温度为100℃~180℃,时间为1h~10h。
3.根据权利要求1所述的流体明胶材料的制备方法,其特征在于,所述明胶粉末的粒径为50μm~1000μm。
4.根据权利要求1~3任一项所述的流体明胶材料的制备方法,其特征在于,制备明胶海绵的步骤包括:
将明胶与溶剂混合溶胀并加热溶解,制备明胶溶液;
在通气状态下搅拌所述明胶溶液,形成明胶泡沫;
对所述明胶泡沫进行冷冻干燥,制备所述明胶海绵。
5.根据权利要求4所述的流体明胶材料的制备方法,其特征在于,制备明胶海绵的步骤包括如下特征中的至少一项:
(1)所述溶剂为水或酸的水溶液;
可选地,所述酸为醋酸、盐酸、硫酸和柠檬酸中的至少一种;
可选地,所述酸的水溶液的浓度为0.01mol/L~0.1mol/L;
(2)所述明胶溶液的浓度为0.05g/mL~0.5g/mL;
可选地,所述明胶溶液的浓度为0.05g/mL~0.2g/mL;
(3)加热溶解的温度为50℃~60℃;
(4)通气采用的气体为二氧化碳、氮气和氧气中的至少一种;
(5)通气的气体流量为2 L/min~10L/min;
(6)搅拌的速度为100r/min~1000r/min;
可选地,搅拌的速度为400r/min~600r/min。
6.根据权利要求1~3任一项所述的流体明胶材料的制备方法,其特征在于,所述缓冲液为通气状态下醇类化合物和水混合制备得到;
可选地,通气采用的气体为二氧化碳、二氧化硫和二氧化氮中的至少一种;
可选地,通气的气体流量为2L/min~10L/min;
可选地,所述醇类化合物为乙二醇、丙三醇、木糖醇和甘露糖醇中的至少一种;
可选地,所述醇类化合物占所述水的质量分数为1%~30%。
7.根据权利要求1~3任一项所述的流体明胶材料的制备方法,其特征在于,所述交联明胶粉末与所述缓冲液的质量比为(0.1~10):1。
8.根据权利要求1~3任一项所述的流体明胶材料的制备方法,其特征在于,将所述交联明胶粉末与缓冲液混合后还包括将所得混合料填充气体和灭菌的步骤;
可选地,填充气体的气体为氮气、氧气和二氧化碳中的至少一种;
可选地,灭菌为钴60辐照和电子束辐照中的至少一种;
可选地,灭菌的剂量为15KGY~25KGY。
9.权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到的流体明胶材料。
10.权利要求9所述的流体明胶材料在止血材料中的应用。
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