CN106620824A - 一种高效抗菌复合止血海绵的制备方法 - Google Patents

一种高效抗菌复合止血海绵的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效抗菌复合止血海绵的制备方法，包括如下步骤：S1.将海藻酸钠溶液加入氯化钠和季盐，制备得到A液；S2.在分散液中加入乳化剂，作为B液；配置4~6%的氯化钙溶液作为C液；S3.采用乳化交联法，按照水油比为1：（3~7）的体积比将A液加入到B液中，搅拌后形成乳浊液，然后将C液加入到乳浊液中反应，固化，离心，洗涤，干燥后得到多孔海藻酸盐载药微球；S4.将壳聚糖盐酸盐溶水制成水溶液，加入S2中制得的多孔海藻酸盐载药微球和止血药物，进行多次冷冻干燥后，洗涤，灭菌，得到所述止血海绵；本发明的止血海绵不仅吸水性强，能迅速止血，封堵伤口，而且还可以抑制伤口感染，有效促进伤口的愈合，规避了血栓形成风险。

Description

一种高效抗菌复合止血海绵的制备方法
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域，更具体地，涉及一种高效抗菌复合止血海绵的制备方法。
背景技术
有效止血是减轻患者痛苦，降低死亡率的关键，而快速有效的止血成为解决这一问题的重点。日常生活中难免会遇到各种突发事故、灾难所造成身体组织的破损。止血是伤口处理的第一步，也直接影响着后面的创伤愈合。目前，常见的止血材料有微孔类无机材料（沸石）、多微孔淀粉、纤维蛋白胶、明胶海绵、羧甲基纤维素可溶性止血纱布、α-氰基丙烯酸酯类组织胶等，这些材料虽然有很好的止血效果，但各自又存在一定的局限性。明胶和较远的组织粘附性较差，溶于从伤口上脱落；多孔沸石和多微孔淀粉在吸收血液中的水分后会放热，使伤口周围的温度升高造成灼伤口，难以愈合，并且这些敷料的功能比较单一。
因此，开发出一种具有抗菌功能性和快速止血效果的止血材料十分必要。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前止血材料的功能单一、止血效果不理想且存在血栓形成风险的问题，提供一种高效抗菌复合止血海绵的制备方法。
本发明将壳聚糖和海藻酸结合在一起制备的复合止血海绵，既含有壳聚糖的氨基又有海藻酸钠的羧基，在这两种官能团的共同作用下有效提高止血效果。另外，壳聚糖中混合了海藻酸盐多孔微球，不仅克服了单一的壳聚糖止血海绵的缺陷，同时也克服了海藻酸盐多孔微球易被血液冲走，降低造成血栓风险的可能。这两者之间的协同作用复合组成了一种效果更佳的止血材料。
壳聚糖、海藻酸作为两种天然的海洋高分子材料，不仅具有良好的生物相容性、可降解性，同时还有很好的止血、抗菌、促进伤口愈合的功能。尤其是壳聚糖的微酸条件下带正电荷可以很好的与血液中红细胞发生静电作用，从而在伤口处聚集大量的红细胞，加速止血，而海藻酸钠形成凝胶能够为伤口提供一个湿润的环境，有利于伤口的愈合。壳聚糖、海藻酸钠所制备止血材料不仅止血效果突出、而且避免了更换材料所产生的二次伤害，能克服传统止血材料存在的缺陷。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种高效抗菌复合止血海绵的制备方法，包括如下步骤：
S1.将海藻酸钠溶液加入氯化钠和季盐，制备得到A液；
S2.在分散液中加入乳化剂，作为B液；配置4~6%的氯化钙溶液作为C液；
S3.采用乳化交联法，按照水油比为1：（3~7）的体积比将A液加入到B液中，搅拌后形成乳浊液， 然后将C液加入到乳浊液中反应，固化，离心，洗涤，干燥后得到多孔海藻酸盐载药微球；
S4.将壳聚糖盐酸盐溶水制成水溶液，加入S2中制得的多孔海藻酸盐载药微球和止血药物，进行多次冷冻干燥后，洗涤，灭菌，得到所述高效抗菌复合止血海绵；
海藻酸钠溶液的质量浓度为1.5~3%，氯化钠的质量体积浓度为0.03~0.07g/L，季盐的浓度为1.5~2.5 g/L；S4中制得的多孔海藻酸盐载药微球与壳聚糖盐酸盐的质量比为1：（15~25）。
本发明首先以海藻酸钠为载体材料，氯化钠为致孔剂，氯化钙为交联剂，高效抗菌剂季鏻盐为模型药物，采用乳化交联法制备多孔载药微球，然后将微球和中药小蓟按照一定的重量比加入到壳聚糖盐酸盐溶液中，混合均匀后冷冻干燥，最后经灭菌处理，获得高效抗菌止血海绵。
优选地，S1中海藻酸钠溶液的质量浓度为2%，氯化钠的质量体积浓度为0.05g/L，季盐的浓度为2.0 g/L。
优选地，S2中所述分散液为液体石蜡或异辛烷，所述乳化剂为3%span80和1%Tween80。
优选地，配置5%的氯化钙溶液作为C液。
优选地，S3中采用乳化交联法，按照水油比为1：5的体积比将A液加入到B液中。
优选地，S4中壳聚糖盐酸盐的分子量为10万，脱乙酰度为85%。
优选地，将壳聚糖盐酸盐溶水制成质量体积比为2%的水溶液。
优选地，所述止血药物为中药小蓟。
优选地，所述冷冻干燥操作为先在-20℃预冻6h，然后于-70℃冷冻干燥24h。
优选地，所述灭菌操作为采用紫外灯辐射3~5h。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明采用的是天然的高分子多糖，具有良好的生物相容性、可生物降解、无毒等特性。
2、本发明将海藻酸盐多孔微球作为类分子筛与壳聚糖溶液混合制备止血海绵，不仅能提高海绵的力学性能，还能提高其吸水溶胀性，从而能快速浓缩血液中的有形成分，缩短止血时间，减少出血量。
3、本发明还将季鏻盐抗菌剂包埋在海藻酸盐微球中，这样微球对其起到一定的缓释作用，从而能长久抑制伤口感染，促进伤口愈合。
4、本发明将多孔海藻酸盐载药微球嵌于壳聚糖海绵中，既发挥了快速止血高效抗菌促伤口愈合作用，又规避了材料进入血液形成血栓的风险。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1：
将2g海藻酸钠粉末溶于100ml去离子水得到2%的海藻酸钠溶液，加入0.005g的NaCl和0.2g的季鏻盐，搅拌均匀，作为A液；在液体石蜡中加入3%span80和1%Tween80配制混合乳化剂溶液作为B液；配置5%氯化钙溶液作为C液；采用乳化交联法，按照水油比1：5将A液加入到B液中，在470rpm转速，45℃恒温水浴下搅拌15min，形成乳浊液，然后将C液逐滴加入到乳浊液中，控制滴速30滴/min，滴加完毕后再反应20min，加入异丙醇固化10min，离心、洗涤、干燥，即得多孔海藻酸盐载药微球；
将2g壳聚糖盐酸盐（分子量为10万、脱乙酰度为85%）溶于去离子水制成2%（w/v）的水溶液，加入0.1g上述制备的多孔海藻酸盐微球和0.05g中药小蓟均匀搅拌，在-20℃预冻6h，然后于-70℃冷冻干燥24h，用碱液和去离子水洗涤后，再次将材料与上述相同条件下进行预冻和冷冻干燥处理。
将上述再次冷冻干燥的海绵进行紫外灯辐射4h灭菌处理，最后获得高效抗菌止血海绵。
实施例2
将2g海藻酸钠粉末溶于100ml去离子水得到2%的海藻酸钠溶液，加入0.02g的NaCl和1g的季鏻盐，搅拌均匀，作为A液；在异辛烷中加入3%span80和1%Tween80配制混合乳化剂溶液作为B液；配置5%氯化钙溶液作为C液；采用乳化交联法，按照水油比1：10将A液加入到B液中，在470rpm转速，45℃恒温水浴下搅拌15min，形成乳浊液，然后将C液逐滴加入到乳浊液中，控制滴速30滴/min，滴加完毕后再反应30min，加入异丙醇固化10min，离心、洗涤、干燥，即得多孔海藻酸盐载药微球；
将2g壳聚糖盐酸盐（分子量为10万、脱乙酰度为90%）溶于去离子水制成2%（w/v）的水溶液，加入0.4g上述制备的多孔海藻酸盐微球和0.2g中药小蓟均匀搅拌，在-20℃预冻12h，然后于-80℃冷冻干燥48h，用碱液和去离子水洗涤后，再次将材料与上述相同条件下进行预冻和冷冻干燥处理。
将上述再次冷冻干燥的海绵进行紫外灯辐射6h灭菌处理，最后获得高效抗菌止血海绵。
实施例3
将2g海藻酸钠粉末溶于100ml去离子水得到2%的海藻酸钠溶液，加入0.01g的NaCl和0.5g的季鏻盐，搅拌均匀，作为A液；在液体石蜡中加入3%span80和1%Tween80配制混合乳化剂溶液作为B液；配置5%氯化钙溶液作为C液；采用乳化交联法，按照水油比1：8将A液加入到B液中，在470rpm转速，45℃恒温水浴下搅拌15min，形成乳浊液，然后将C液逐滴加入到乳浊液中，控制滴速30滴/min，滴加完毕后再反应30min，加入异丙醇固化10min，离心、洗涤、干燥，即得多孔海藻酸盐载药微球；
将2g壳聚糖盐酸盐（分子量为10万、脱乙酰度为88%）溶于去离子水制成2%（w/v）的水溶液，加入0.3g上述制备的多孔海藻酸盐微球和0.1g中药小蓟均匀搅拌，在-20℃预冻8h，然后于-75℃冷冻干燥36h，用碱液和去离子水洗涤后，再次将材料与上述相同条件下进行预冻和冷冻干燥处理。
将上述再次冷冻干燥的海绵进行紫外灯辐射5h灭菌处理，最后获得高效抗菌止血海绵。
对比例1
制备方法同实施例1，不同的是：海藻酸钠溶液的浓度为5%。
对比例2
制备方法同实施例1，不同的是：作为C液的氯化钙溶液的浓度为8%。
对比例3
制备方法同实施例1，不同的是：壳聚糖盐酸盐的质量百分比为15%。
实施例4
通过对实施例1~3得到的海绵样品进行了促凝血试验。
测试溶液使用D液，D液为加抗凝剂柠檬酸钠的新鲜兔血，模拟人体伤口渗出的血液。D液由新鲜兔血添加10%柠檬酸钠搅拌均匀配制而成。
测试方法为取3支试管分别加入1mlA 液，在37℃恒温水浴中加热1h，分别加入实施例1~3得到的海绵样品碎片80mg，继续恒温加热，每隔半分钟转动一次试管，直至试管中的血液不流动为止，分别记录各组试管中D液的凝固时间。
表1 促凝血试验结果
组号 促凝血时间(min)
实施例1 1.64
实施例2 1.70
实施例3 1.80
对比例1 2.12
对比例2 2.20
对比例3 1.96
由上表可知，本发明的复合止血海绵材料具有快速止血的性能，且比对比例的止血效果更好。

Claims (10)

1.一种高效抗菌复合止血海绵的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将海藻酸钠溶液加入氯化钠和季盐，制备得到A液；
S2.在分散液中加入乳化剂，作为B液；配置4~6%的氯化钙溶液作为C液；
S3.采用乳化交联法，按照水油比为1：（3~7）的体积比将A液加入到B液中，搅拌后形成乳浊液， 然后将C液加入到乳浊液中反应，固化，离心，洗涤，干燥后得到多孔海藻酸盐载药微球；
S4.将壳聚糖盐酸盐溶水制成水溶液，加入S2中制得的多孔海藻酸盐载药微球和止血药物，进行多次冷冻干燥后，洗涤，灭菌，得到所述高效抗菌复合止血海绵；
海藻酸钠溶液的质量浓度为1.5~3%，氯化钠的质量体积浓度为0.03~0.07g/L，季盐的浓度为1.5~2.5 g/L；S4中制得的多孔海藻酸盐载药微球与壳聚糖盐酸盐的质量比为1：（15~25）。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S1中海藻酸钠溶液的质量浓度为2%，氯化钠的质量体积浓度为0.05g/L，季盐的浓度为2.0 g/L。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中所述分散液为液体石蜡或异辛烷，所述乳化剂为3%span80和1%Tween80。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，配置5%的氯化钙溶液作为C液。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S3中采用乳化交联法，按照水油比为1：5的体积比将A液加入到B液中。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S4中壳聚糖盐酸盐的分子量为10万，脱乙酰度为85%。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将壳聚糖盐酸盐溶水制成质量体积比为2%的水溶液。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述止血药物为中药小蓟。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥操作为先在-20℃预冻6h，然后于-70℃冷冻干燥24h。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述灭菌操作为采用紫外灯辐射3~5h。
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