CN112007206A - 一种可粘附促修复止血海绵及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可粘附促修复止血海绵及其制备方法。该止血海绵由N‑马来酰化明胶、外泌体、丙烯酸酯PEG‑N羟基琥珀酰亚胺酯、N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺充分反应，加入马来酸酐、丙烯酸和第一部分光引发剂，用中和剂中和，经预聚合后，加入丙烯酸N‑羟基琥珀酰亚胺酯和第二部分光引发剂的混合液，充分聚合后，程序冻干制得。本发明制备的止血海绵不但可快速吸收血液或组织液，形成凝胶，对腔体表面损伤血管形成机械压迫，促进止血，而且可粘附腔体表面，在进一步促进止血的同时，防止位移。本发明所述止血海绵可缓慢释放明胶和外泌体，具有长效促修复功能。故本止血海绵具有快速高效止血、可粘附和促修复的功效。

Description

一种可粘附促修复止血海绵及其制备方法
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域，涉及一种可粘附促修复止血海绵及其制备方法。本申请的医用止血海绵具有可膨胀快速止血的同时，起到可粘附、防止位移、促修复的功效。
背景技术
在突发性事故的急救、手术以及在战争中，50%的死亡是因大量出血导致。一些传统的止血材料，例如止血纱布、止血绷带、止血棉纱等，他们的止血能力有限，止血效果并不十分理想。因此，开发出高效而且快速可吸收的止血材料及产品，在出血发生后的1-2分钟，甚至更短的时间内，有效地快速止血，这成为止血材料研发的主要目标之一。止血海绵是一种用于在进行外科手术时对伤口进行止血的材料，当将止血海绵贴敷到血管破损处时，其中亲水性高分子材料会与血小板发生粘着和凝聚作用，然后形成血小板血栓，继而凝成纤维蛋白栓塞来堵住血管破损处，从而达到止血作用。
在有效止血后，如何加速伤口修复，从而减少疤痕生成和感染风险已经成为很重要的方面。明胶是一种广泛应用于生物医学领域的天然可吸收材料，生物相容性好，无毒无刺激，分子结构上有大量的羟基、氨基和羧基，是一种两性物质，具有极强的亲水性；置于出血部位、迅速吸收血液，引起血小板破裂，促进凝血，达到止血的目的，同时具有促进新细胞形成功能和细胞粘附性。明胶本身机械性能差，因此，明胶基生物材料通常都要经过改性。
例如在申请号为201710574900.0的发明专利中，公开了一种明胶/植物多糖复合止血海绵的制备方法。利用醛基化植物多糖与明胶通过席夫碱反应，经冷冻干燥制得得明胶/植物多糖复合止血海绵。此发明所制备的海绵具有优异的止血性能，在接触创口时能够快速吸液，加速血小板和血红蛋白的聚集，快速止血。但此发明通过席夫碱交联的网络结构较弱，对明胶基海绵的机械强度提升有限，对组织粘附力弱，而且多糖的加入，使明胶基海绵的促修复功能有所下降。
在申请号为201710662862.4的发明专利中，公开了一种生物体海绵状医用止血材料。通过氧化海藻酸钠与明胶发生化学交联反应，通过冻干法来来制备一种生物体海绵状医用止血材料。与其他合成的伤口海绵相比，与生物组织有更好的亲和性，有机溶剂较少，对皮肤无刺激性。制备方法简单，具有柔软性好、生物相容性好等特点。但此发明仍然存在交联网络结构较弱，海绵机械强度不高，对组织粘附力弱，促修复功能下降的问题。
综上所述，临床上急需一种生物相容性好、不易位移、机械强度高、膨胀率高、具有长效高效促修复功能的止血海绵。
发明内容
本发明的目的是提供一种生物相容性好、不易位移、机械强度高、膨胀率高、具有长效高效促修复功能的止血海绵。
一种可粘附促修复止血海绵，所述止血海绵由N-马来酰化明胶、外泌体、丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯和N, N'-亚甲基双丙烯酰胺充分混合，加入马来酸酐、丙烯酸和第一部分光引发剂，用中和剂中和，在紫外灯下预聚合后，加入丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和第二部分光引发剂的混合液，在紫外灯下二次聚合后，经程序冻干、灭菌制得。
进一步的，所述N-马来酰化明胶的重量百分比为15-25%，优选为17.5-22.5%；马来酸酐的重量百分比为0.75-1.25%，优选为0.875-1.125%；丙烯酸的重量百分比为15-25%，优选为17.5-22.5%；外泌体的重量百分比为0.5-1.0%，优选为0.7-0.8%；丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯的重量百分比为2-4%，优选为2.5-3.5%；N, N'-亚甲基双丙烯酰胺重量百分比为0.01-0.02%；第一部分光引发剂重量百分比为0.5-0.8%；丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯重量百分比为0.5-1.0%，优选为0.7-0.8%；第二部分光引发剂重量百分比为0.007-0.013%。
所述N-马来酰化明胶的分子量为50-100KDa，马来酰化取代度为85-95%。
所述马来酸酐与丙烯酸的重量比为1 : 20。
所述中和剂为氢氧化钠、磷酸氢二钠、碳酸氢钠、碳酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠中的一种或多种，优选为氢氧化钠。
所述第一部分光引发剂和第二部分光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮。
所述预聚所用紫外灯功率为150W，波长为365nm，照射时间为20-40min，优选为25-35min。
所述二次聚合所用紫外灯功率为150W，波长为365nm，照射时间为10-20min，优选为12.5-17.5min。
所述外泌体为脂肪间充质干细胞、胎盘间充质干细胞、骨髓间充质干细胞中的一种或几种间充质干细胞分泌的外泌体。
所述丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯分子量为1-10KDa例如1KDa、2 KDa、3.4KDa、5KDa和10KDa，优选为2-5KDa。
本发明还提供了可粘附促修复止血海绵的制备方法包括以下步骤：
（1）交联反应：将N-马来酰化明胶、外泌体、丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min，得经交联反应后的混合液。
（2）中和反应：将步骤（1）中得到的混合液，加入马来酸酐、丙烯酸和第一部分光引发剂，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，用中和剂中和后，继续搅拌10min。
（3）预聚反应：将步骤（2）中得到的中和后的混合液，置于紫外灯下预聚，得凝胶预聚体。
（4）二次聚合反应：向步骤（3）中得到的凝胶预聚体中加入丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和第二部分光引发剂的混合液，使混合液均匀分散到凝胶预聚体表面，在紫外灯下二次聚合，得凝胶产物。
（5）冻干：将步骤（4）中得到的凝胶状产物置于模具中，置入冻干机中，经预冻和程序升华干燥后得到未灭菌可粘附促修复止血海绵。
（6）灭菌：将步骤（5）中得到的未灭菌可粘附促修复止血海绵，经包装、15-25K电子束辐照灭菌，得可粘附促修复止血海绵成品。
所述的一种可粘附促修复止血海绵的制备方法步骤（2）中所述中和后的中和度为40%-60%。
所述的一种可粘附促修复止血海绵的制备方法步骤（4）中所述使混合液均匀分散到凝胶预聚体表面的方法为雾化喷涂。
所述的一种可粘附促修复止血海绵的制备方法步骤（5）中所述预冻和程序冻干的方法为：-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。
本发明所使用的组分均可以是商购产品，其结构和组成也是本领域技术人员所知晓的。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
1.本发明N-马来酰化明胶和外泌体上的氨基可与丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯发生亲核取代反应，而丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯中的双键又可与N-马来酰化明胶、马来酸酐、丙烯酸、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺在光引发剂下发生自由基聚合反应，从而形成多维度和高混度的化学交联方式，保证了止血海绵溶胀后的机械强度。
2.本发明利用链段较长的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯和链段较短的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺共同作为交联剂，将N-马来酰化明胶、马来酸酐、丙烯酸和外泌体交联起来的同时，为交联网络留足了溶胀空间，在保证止血海绵溶胀后机械强度的同时，又保证了止血海绵的溶胀度。
3.本发明利用二次聚合的方法，将丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯通过自由基聚合的方式交联到止血海绵表面，使止血海绵在吸收组织液和血液的同时，可充分粘附的组织表面，以免发生位移，影响止血效果。
4.本发明将明胶和外泌体通过化学键交联到止血海绵整个网络体系中，随着止血海绵在伤口处的降解，可缓慢释放明胶和外泌体，不但起到了长效促修复的作用，而且可避免单纯明胶促修复成分单一，促修复效果差的问题。
5.本发明利用特定的程序冻干、灭菌和保存工艺，在保证止血海绵无菌提供的同时，还可保证止血海绵长效促修复和高效粘附功能。
附图说明
附图1是实施例1所述止血海绵随时间降解曲线图。
附图2是止血海绵止血机理图。
具体实施方式
以下结合实施例和比较例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。但本发明不受这些具体实施例的限制。实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。本发明中对止血海绵的检测采用以下检测方法：
（1）表面粘附力测试
将大鼠背部皮肤切开一个1cm×1cm的创面，然后将试验材料贴附于创面区域，按压10min后，从材料侧面进行剥离，测定拉力值，即为创面表面粘附力强度，每个样品测试6次取平均值。
（2）压缩模量试验
压缩模量采用微机电子万能试验机，运行速度5mm/min，完全溶胀后的海绵试样直径10mm、高5mm，重复5次取平均值。
（3）体积溶胀率试验
体积的测试方法选用排液法，将止血海绵材料置于装有一定体积液体的量筒中，读取液面升高数值，分别测得止血海绵材料吸水溶胀前的体积V0及充分吸水溶胀后的体积V1。体积溶胀率计算方法为：饱和溶胀后的体积V1与初始体积V0的差值占初始体积V0的百分比，每个样品测试6次取平均值。
（4）吸水倍率试验
将0.025g止血海绵置于2ml水中进行静置10min，然后在500rpm转速下进行离心10分钟后取出，称重计算残液量，每个样品测试6次取平均值。
（5）体外细胞毒性试验
按照医疗器械生物学评价第5部分：细胞毒性试验GB/T16886.5-2017进行。
（6）皮肤刺激和致敏试验
按照医疗器械生物学评价第10部分：刺激与迟发型超敏反应试验GB/T16886.10-2017进行。
实施例1将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、0.75%的外泌体、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1.0%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.010%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
实施例2将质量分数为15%的N-马来酰化明胶（50-80KDa，取代度85-95%）、0.5%的外泌体、2%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（2KDa）和0.02%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1.25%的马来酸酐、25%的丙烯酸和0.8%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液和磷酸氢二钠溶液中和至中和度为60%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合40min，雾化喷涂0.5%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合10min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、15K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
实施例3将质量分数为25%的N-马来酰化明胶（70-100KDa，取代度85-95%）、1.0%的外泌体、4%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（5KDa）和0.01%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入0.75%的马来酸酐、15%的丙烯酸和0.5%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液和碳酸氢钠溶液中和至中和度为40%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合20min，雾化喷涂1.0%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.013%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合20min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、25K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
实施例4将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、1.0%的外泌体、4%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1.0%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液和乙酸钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.01%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
实施例5将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、0.5%的外泌体、2%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.01%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
实施例6将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、0.75%的外泌体、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂1.0%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.013%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
实施例7将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、0.75%的外泌体、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.5%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
比较例1将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
比较例2将质量分数为30%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、2.0%的外泌体、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入2%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.68%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
比较例3将质量分数为0.75%的外泌体、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
比较例4将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、0.75%的外泌体、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1%的马来酸酐和0.03%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
比较例5将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、0.75%的外泌体、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入20%的丙烯酸和0.62%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
比较例6将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、0.75%的外泌体和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
比较例7将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、0.75%的外泌体、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合10min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合5min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
比较例8将质量分数为20%的N-马来酰化明胶（60-90KDa，取代度85-95%）、0.75%的外泌体、3%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯（3.4KDa）和0.015%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min。加入1%的马来酸酐、20%的丙烯酸和0.65%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，在100-200rpm下搅拌至完全溶解，在100-200rpm搅拌下加入氢氧化钠溶液中和至中和度为50%，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下预聚合30min，雾化喷涂0.75%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007%的2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮的混合液，在功率为150W，波长为365nm，紫外灯下聚合15min后，-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至30℃结束。所得冻干产物经包装、20K电子束辐照灭菌制得可粘附促修复止血海绵。
分别按照表面粘附力测试方法、压缩模量试验方法、体积溶胀率试验方法、吸水倍率试验方法、体外细胞毒性试验方法、皮肤刺激和致敏试验方法对止血海绵的理化性能和生物学进行了检测，结果如表1和表2所示。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
Figure 300167DEST_PATH_IMAGE002
通过表1中实施例1-3和表2中比较例8可知，止血海绵的表面粘附力与海绵表面的N羟基琥珀酰亚胺含量有关，随着N羟基琥珀酰亚胺含量的升高，止血海绵的粘附力逐渐提高，当止血海绵的粘附力提高到一定强度，N羟基琥珀酰亚胺的含量再增加，止血海绵的粘附力提高不大。
通过表1中实施例1-8和表2中比较例1-6、比较例8可知，止血海绵的压缩模量、体积溶胀率、吸水倍率与海绵中的交联密度和交联剂长度有关，当海绵中交联密度越高、交联剂长度约低，海绵的压缩模量越大、体积溶胀率和吸水倍率越低。
通过表1中实施例1和表2中比较例7可知，反应体系内紫外灯照射时间会影响反应进程，照射时间太短使交联不完全，引起细胞毒、刺激致敏反应等。
通过表1实施例1-9可知，止血海绵的生物相容性较好，止血海绵的细胞毒性试验、皮肤刺激和致敏试验均符合医用止血海绵的生物相容性要求。
取实施例1所述样品，按以下试验方案，做了体外降解试验，结果如附图1所示，止血海绵可在68天内完全降解。
体外降解时间的检测：
1.待测样品的制备：将样品切成1cm*1cm*1cm的正方体海绵备用。
2.配制pH值为7.4的PBS缓冲溶液。
3.体外降解时间的检测：将1制备好的样品放入装有PBS缓冲溶液的密闭容器中，并转移到37±1℃培养箱内，每隔72h称量一次重量，观察样品在缓冲液中的变化情况，直至肉眼看不见为止，即为样品体外降解时间。
止血试验：
取实施例1所述样品（试验组）和比较例1所述样品（对照组），按以下试验方案，做了相关止血试验，结果如表2所示。
（1）股动脉止血试验
以SD大鼠的股动脉损伤出血为模型，麻醉后剃掉腿部毛，露出腹股沟与后肢，横切大腿皮肤和肌肉，露出动脉，手术针刺穿动脉制造大出血。将0.5g样品立即覆盖在伤口处，并用纱布按压操作，每隔5s抬起纱布观察，直到止血结束。统计止血时间和出血量。
（2）肝创伤止血试验
以SD大鼠的肝脏损伤出血为模型，通过水合氯醛水溶液腹腔注射麻醉及腹毛而剃掉，在腹部被打开，露出肝脏。用手术刀开一个长度1cm，深度1cm的伤口。用0.1g材料直接洒在出血肝脏的顶部，盖上纱布垫，同时实施常规的按压操作。每隔5s抬起纱布，观察出血情况直到止血，统计出血时间和出血量。
（3）小鼠皮肤伤口模型的建立：
小鼠经***麻醉，背部剪毛，用剃毛刀将背侧毛剃干净，70%乙醇清洗皮肤消毒。在脊柱左右两侧相同位置各做一个稍大于直径1cm的圆形记号，无菌条件下用直径1cm的皮肤活检打孔器在圆形记号内制造一个全层皮肤伤口。造模后伤口暴露，单笼饲养。将致伤当天记为第0天。
试验动物分组
36只SPF级18-22g雄性昆明种小白鼠，适应性喂养1周后，随机分为2组，每组18只，包括对照组和试验组。试验组采用实施例1中的配方，对小鼠皮肤伤口进行治疗；对照组采用比较例1所述样品，对小鼠皮肤伤口进行治疗。在22天内观察伤口愈合情况。
小鼠皮肤伤口愈合率的测定
致伤后每两天给小鼠伤口拍照，采用Image-Pro Plus Version 6 .0 图像分析软件计算小鼠的伤口面积，直至伤口愈合。
愈合率=（原始伤口面积-未愈合伤口面积）/原始伤口面积×100%
伤口愈合（创面完全上皮化）标准：愈合面积大于原始伤口面积的95%或者伤口面积小于原始伤口面积的5%即为完全愈合。
Figure DEST_PATH_IMAGE003
由表3可知，在用可粘附自修复止血海绵进行的肝脏止血和股动脉止血试验效果明显好于对照组，其肝脏止血时间较对照组下降45%，肝脏出血量下降45%，股动脉止血时间较对照组下降32%，股动脉出血量下降57%。可见，外泌体不但可以提高止血海绵的促修复效率，而且可优化止血海绵的网络结构，从而使其止血作用效果有较大提升。
Figure 30357DEST_PATH_IMAGE004
由表4可知，在用可粘附促愈合止血海绵进行的对小鼠皮肤伤口愈合试验效果明显好于对照组，试验组在10天便可促进伤口愈合，而对照组促进伤口愈合的时间为22天。可见，在止血海绵中通过共价结合外泌体，并经过特定的冻干工序后的可粘附促愈合止血海绵具有良好的促愈合功能。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可粘附促修复止血海绵，其特征在于，由重量百分比为15-25%的N-马来酰化明胶、0.5-1.0%的外泌体、2-4%的丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯和0.01-0.02%的N, N'-亚甲基双丙烯酰胺充分反应，加入0.75-1.25%的马来酸酐、15-25%的丙烯酸和0.5-0.8%的第一部分光引发剂，用中和剂中和，在紫外灯下预聚合后，加入0.5-1.0%的丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和0.007-0.013%的第二部分光引发剂的混合液，在紫外灯下二次聚合后，经程序冻干、灭菌制得。
2.根据权利要求1所述的一种可粘附促修复止血海绵，其特征在于，所述N-马来酰化明胶的分子量为50-100KDa，马来酰化取代度为85-95%。
3. 根据权利要求1所述的一种可粘附促修复止血海绵，其特征在于，所述马来酸酐与丙烯酸的重量比为1 : 20；中和剂为氢氧化钠、磷酸氢二钠、碳酸氢钠、碳酸钠、柠檬酸钠、乙酸钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种可粘附促修复止血海绵，其特征在于，所述第一部分光引发剂和第二部分光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮。
5.根据权利要求1所述的一种可粘附促修复止血海绵，其特征在于，所述预聚所用紫外灯功率为150W，波长为365nm，照射时间为20-40min；所述二次聚合所用紫外灯功率为150W，波长为365nm，照射时间为10-20min。
6.根据权利要求1所述的一种可粘附促修复止血海绵，其特征在于，所述外泌体为脂肪间充质干细胞、胎盘间充质干细胞、骨髓间充质干细胞中的一种或几种间充质干细胞分泌的外泌体；所述丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯分子量为1-10KDa。
7.根据权利要求1所述的一种可粘附促修复止血海绵，其特征在于包括以下步骤：
（1）交联反应：将N-马来酰化明胶、外泌体、丙烯酸酯PEG-N羟基琥珀酰亚胺酯、N, N'-亚甲基双丙烯酰胺加入到纯化水中，在100-200rpm下搅拌至完全溶解后，继续搅拌20min，得经交联反应后的混合液；
（2）中和反应：将步骤（1）中得到的混合液，加入马来酸酐、丙烯酸和第一部分光引发剂在100-200rpm下搅拌至完全溶解，用中和剂中和后，继续搅拌10min；
（3）预聚反应：将步骤（2）中得到的中和后的混合液，置于紫外灯下预聚，得凝胶预聚体；
（4）二次聚合反应：向步骤（3）中得到的凝胶预聚体中加入丙烯酸N-羟基琥珀酰亚胺酯和第二部分光引发剂的混合液，使混合液均匀分散到凝胶预聚体表面，在紫外灯下二次聚合，得凝胶产物；
（5）冻干：将步骤（4）中得到的凝胶状产物置于模具中，置入冻干机中，经预冻和程序升华干燥后得到未灭菌可粘附促修复止血海绵；
（6）灭菌：将步骤（5）中得到的未灭菌可粘附促修复止血海绵，经包装、15-25K电子束辐照灭菌，得可粘附促修复止血海绵成品。
8.根据权利要求7所述的一种可粘附自修复止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述中和后的中和度为40%-60%。
9.根据权利要求7所述的一种可粘附促修复止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述使混合液均匀分散到凝胶预聚体表面的方法为雾化喷涂。
10.根据权利要求7所述的一种可粘附促修复止血海绵的制备方法，其特征在于，步骤（5）中所述预冻和程序冻干的方法为：-50℃预冻4小时，结束后抽真空，真空度应小于15pa；此后，每10℃为一个阶段升温，升温时间3小时，恒温时间2小时，直到升温至5℃结束。
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