CN117586426A - 一种氧化再生纤维素及其制备方法和应用 - Google Patents

一种氧化再生纤维素及其制备方法和应用 Download PDF

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CN117586426A CN202311572643.9A CN202311572643A CN117586426A CN 117586426 A CN117586426 A CN 117586426A CN 202311572643 A CN202311572643 A CN 202311572643A CN 117586426 A CN117586426 A CN 117586426A
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Abstract

本发明公开了一种氧化再生纤维素及其制备方法和应用。将再生纤维素加入到氧化体系中并进行一次静置,分批加入或连续加入第二次氯酸盐,二次静置进行氧化反应,得到所述氧化再生纤维素;所述氧化体系含有缓冲盐、2,2,6,6‑四甲基哌啶氧化物、溴化盐、第一次氯酸盐和水。各步骤整体协同,简单容易操作,反应条件温和可控,对环境友好无污染,副反应少,制成的氧化纤维素纤维完整性较强,氧化均匀性良好,具备高羧基含量、吸血率及止血效果且易于保存。

Description

一种氧化再生纤维素及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于医用敷料技术领域,涉及一种氧化再生纤维素及其制备方法和应用。
背景技术
止血材料一般分为不可降解材料和可降解材料,不可降解材料在体内使用后需要移除,增加了手术风险和操作步骤。所以在体内止血过程中一般选用可降解止血材料其主要包括可吸收淀粉止血微球、可降解止血纱布和明胶类等。一般根据出血部位及出血量选择合适的止血材料。可降解的止血纱布主要由纤维素构成,纤维素是由D-吡喃型葡萄糖基以β-1,4-糖苷连接而成的线性半刚性天然高分子。再生纤维素与天然纤维素有着相同的化学组成,其物理结构不同,再生纤维素根据其处理工艺和所用化学试剂不同划分不同种类,主要有莱赛尔纤维、铜氨纤维、粘胶纤维和莫代尔纤维等。氧化纤维素作为纤维素的一种衍生物具有良好的生物相容性、可降解性、无毒副作用。将再生纤维素进行氧化处理得到氧化再生纤维素,纤维素的氧化机理主要是C6位上的羟基被氧化为羧基形成了容易被人体吸收的羧基纤维素。氧化后的纤维素含有羧基基团可以与钙离子交联氧化纤维素与血红蛋白反应,形成人工血块,封堵血管从而起到止血作用。
目前临床上应用最多的氧化纤维素类止血材料是美国强生公司的速即纱(surgicel)。一种以再生纤维素为原料的可吸收止血纱布,植入人体7-14天可被完全吸收,其主要作用是用于常规止血无效时辅助止血,临床应用多年效果良好,但是生产工艺复杂,价格比较昂贵。
现阶段临床使用的氧化再生纤维素所采用的氧化体系主要包括:(1)NO2类氧化体系;(2)HNO3/H3PO4/NaNO2氧化体系;(3)2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氮氧化物(TEMPO)的共氧化体系。采用NO2类的氧化体系可以得到氧化度较高的氧化纤维素,但在氧化过程中反应剧烈,纤维素大分子容易被破坏,氧化度很难得到控制,影响止血效果并且产生的气体不易回收对环境不友好,在产业化上存在着安全性和污染的问题。HNO3/H3PO4/NaNO2氧化体系具有较高的对再生纤维素C6位伯羟基的氧化能力,但是不易控制反应过程,副反应较多导致产物性能不稳定不容易长期储存,另外产生的气体不易回收污染环境,如CN1338475A共开采用TEMPO-NaClO-NaBr氧化体系,在短时间内可以完成对再生纤维素氧化,但是需要不定时地加入碱液以控制反应溶液的pH值在9~11范围内,操作频率和时间间隔不易控制,并且加入碱液前后瞬间反应体系的pH值改变较大,不利于氧化反应的进行并且纤维可能直接接触到强碱溶液从而导致反应体系的不稳定根据该方法制得的样品降解断裂严重,影响产品的使用效果。
综上所述,开发新型的氧化方法是氧化再生纤维素领域亟需解决的问题之一。
发明内容
针对现有技术的不足和实际需求,本发明提供一种氧化再生纤维素及其制备方法和应用,以期高效生产高品质的氧化再生纤维素。
为达上述目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种氧化再生纤维素的制备方法,所述方法包括:
将再生纤维素加入到氧化体系中并进行一次静置,分批加入或连续加入第二次氯酸盐,二次静置进行氧化反应,得到所述氧化再生纤维素;所述氧化体系含有缓冲盐、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)、溴化盐、第一次氯酸盐和水。
本发明中,设计全新的氧化再生纤维素的制备方法,采用TEMPO-NaClO-NaBr氧化体系,缓冲盐溶液作为反应溶剂,预先配置好体系并稳定后再加入再生纤维素,能够维持反应体系的酸碱度,无需碱性溶液调节pH,可以降低副反应,同时保证反应均匀、温和,避免剧烈氧化反应;将再生纤维素加入氧化体系后保持静置,不进行搅拌等操作,即采用原位静态反应,鉴于原材料再生纤维素纤维在溶液中的分散特性,采取原位静态反应改变了因搅拌等带来的纤维缠绕或者聚集影响反应的均匀性,能够保证纤维反应的均匀性,从而提高产品的吸血率及止血效果;将次氯酸钠分多次加入或者规定时间内连续加入,避免了一次性加入引起的反应体系不稳定从而副反应增多;各步骤整体协同,简单容易操作,反应条件温和可控,对环境友好无污染,副反应少,制成的氧化纤维素纤维完整性较强,氧化均匀性良好,具备高羧基含量、吸血率及止血效果且易于保存。
优选地,所述一次静置的时间15~25min,包括但不限于16、17、18、19、20、22、23或24min等等。
优选地,所述连续加入的方式可以为连续滴加。
优选地,所述第一次氯酸盐和第二次氯酸盐各自独立地包括次氯酸钠或次氯酸钾。
优选地,所述溴化盐包括溴化钠或溴化钾。
优选地,所述氧化体系中缓冲盐的用量为再生纤维素质量的50~100倍,包括但不限于51、55、60、70、80、90、95、98或99倍等等。
优选地,所述氧化体系中2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的用量为再生纤维素质量的0.5%~3%,包括但不限于0.6%、0.7%、0.8%、1%、1.5%、2%、2.5%、2.6%、2.8%或2.9%等等。
优选地,所述氧化体系中溴化盐的用量为再生纤维素质量的6%~30%,包括但不限于7%、8%、9%、10%、15%、20%、25%、26%、27%、28%或29%等等。
优选地,所述氧化体系中第一次氯酸盐的用量为再生纤维素质量的1~6倍,包括但不限于2、3、4或5倍等等。
本发明中,配置氧化体系时可以正常搅拌或震荡,能够快速配置。再生纤维素加入到氧化体系中时,可以轻微的搅拌或震荡或采用按压的方式将再生纤维素快速的浸入到氧化体系。分批加入、连续加入的加入过程中,可以短时间轻微搅拌或震荡。
优选地,所述氧化体系的温度为2~8℃,包括但不限于3、4、5、6或7℃等等。
优选地,所述氧化体系的pH为9~11。
本发明中,先配制氧化体系,控制体系稳定的及低温状态下再加入纤维素,有助于进一步控制反应均匀性,避免剧烈反应,从而保证产品品质。
优选地,所述第一次氯酸盐和第二次氯酸盐的总用量为再生纤维素质量的12~36倍,包括但不限于13、14、15、16、18、20、25、30、32或35倍等等。
优选地,所述分批加入或连续加入第二次氯酸盐的用量为再生纤维素质量的11~30倍,包括但不限于12、15、18、20、25、26、28或29倍等等。
优选地,所述分批加入的批次为6~30次,每个批次间隔时间为5~20min,每个批次加入后控制温度为2~8℃。进一步优选地,控制加入再生纤维素后的静置时间比分批加入每个批次的间隔时间要长5~15min,能够有效控制反应,避免副反应发生和反应过于剧烈。
优选地,每个批次间隔时间内进行静置。
本发明中,每批次加入量可以不同,每批次加入的量不超过纤维素质量的6倍。
优选地,所述连续加入的时间不低于45min,进一步优选为不低于55min,更进一步优选为不低于60min。
本发明中,假设第二次氯酸盐总量为N mL,则第二次氯酸盐的加入流速为:小于等于N/45mL/min。
优选地,本发明中连续加入需要保持匀速。
优选地,所述连续加入的速度为小于等于N/45mL/min,N为第二次氯酸盐总量(mL)。
作为另外一种实施方式,分批加入的每批投料方式是连续一次性加入的,分批加入时间之间也是静置,总时间控制在45min以上,优选的60min以上,进一步优选的,不超过4h。
本发明中,连续加入的方式比分批加入(每批次加入为一次性加入)更好,连续加入的反应剧烈程度更低,能够避免副反应或副反应更少。
优选地,所述氧化反应的温度为2~8℃,包括但不限于3、4、5、6或7℃等等;时间为6~30h,包括但不限于7、8、10、15、20、25、28或29h等等。
可以理解,本发明设计的氧化方法可以针对任意的氧化再生纤维素,无需特殊限定。
优选地,所述再生纤维素包括莱赛尔纤维、铜氨纤维、粘胶纤维、莫代尔纤维或醋酯纤维中任意一种或至少两种的组合。
优选地,所述缓冲盐包括磷酸盐和/或碳酸盐。
优选地,所述碳酸盐包括碳酸钠和碳酸氢钠。
优选地,所述氧化反应后还包括洗涤和酸处理的步骤。
优选地,所述洗涤包括利用无水乙醇洗涤所述氧化反应的产物,滤网过滤。
优选地,所述无水乙醇的用量为所述再生纤维素质量的50~200倍。
优选地,所述酸处理包括将所述氧化反应的产物与盐酸溶液混合;具体包括将纤维放入盐酸溶液中,搅拌使纤维全部浸没在盐酸溶液中,静置时间在4~72h皆可,清洗次数在4-8次。
优选地,所述盐酸溶液的体积分数为1%~4%。
优选地,所述盐酸溶液的用量为所述再生纤维素质量的60~100倍,包括但不限于61、65、70、80、90、95、96、98或99倍等等。
本发明中,对氧化后再生纤维素进行酸溶液处理,能够处理钠盐形式的氧化再生纤维素,进一步提高抗菌性能。
优选地,所述氧化再生纤维素的制备方法包括以下步骤:
(1)将缓冲盐与水混合,得到缓冲液,将所述缓冲液与2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物溴化盐和第一次氯酸盐混合,得到氧化体系,控制氧化体系温度为2~8℃;
(2)将再生纤维素加入所述氧化体系中并静置,分批或连续加入第二次氯酸盐,进行氧化反应,将氧化反应产物与无水乙醇混合,收集沉淀并用无水乙醇洗涤沉淀,将洗涤后沉淀与盐酸溶液混合,收集沉淀,得到所述氧化再生纤维素。
第二方面,本发明提供一种氧化再生纤维素,所述氧化再生纤维素由第一方面所述的氧化再生纤维素的制备方法制备得到。
优选地,所述氧化再生纤维素中羧基含量为16%~22%。
第三方面,本发明提供第一方面所述的氧化再生纤维素在制备医用材料中的应用。
第四方面,本发明提供一种止血纱布,所述止血纱布的原料包括第一方面所述的氧化再生纤维素。
与现有技术相比,本发明具备以下有益效果:
(1)本发明设计全新的氧化方法,控制试剂原料混合顺序及方式,原位静态反应保证了纤维氧化的均匀性从而对产品的吸血率起到了很好地促进作用,使其具备高羧基含量,在鼠的股动脉和股静脉止血和兔肝脏止血实验中均表现出吸血速率快、吸血率高;
(2)氧化反应过程对于氧化速度易于控制反应条件温和,纤维素大分子不易被破坏,副反应得到了有效控制,纤维碎屑比较少很好的保护了纤维素的结构,最终收率比较高,纤维的形态比较好,强度比较高,获得的产品具有较低的聚合度,增加了产品的稳定性,常温环境下易于长期储存,解决了保存时间短,产品性质不稳定的问题;
(3)整个过程中反应温和,步骤比较少,整体操作简便,对操作人员和生产环境具有较高的安全性,反应体系的pH稳定不需要依靠多次补充碱溶液进行pH的控制,仅需要定时加入次氯酸钠溶液即可,固定和量化了加入的时间和加入的次氯酸钠的用量,有利于在工业生产中的控制和操作;
(4)反应过程中所采用的试剂均为常规试剂不含有危险性试剂,用到的少量有机溶剂对反应的前处理、反应中、后处理过程中均不会产生有害气体对环境友好,产生的废液也不会对环境造成污染,整个氧化体系仅需要简单常规设备和试剂即可完成,反应的周期短,生产成本低于现有工艺。
附图说明
图1为再生纤维素原料的红外检测结果图;
图2为实施例1制备的氧化再生纤维素产品的红外检测结果图。
具体实施方式
为进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合实施例对本发明作进一步地说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。
实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件,或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可通过正规渠道购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例制备氧化再生纤维素。
1、碳酸盐缓冲液的配制
首先称取5.7375g碳酸钠和0.5055g碳酸氢钠,称取600g纯化水溶解配制成pH10.8的碳酸盐缓冲液待用。
2、氧化体系的配制
首先称6g再生纤维素(莱赛尔纤维),然后将已经配制好的碳酸盐缓冲液按照与纤维质量比为80倍称取,称取再生纤维素质量1%的2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)和再生纤维素质量10%的溴化钠将其常温溶解在碳酸盐缓冲液中,待溶解完成后迅速降温,保持溶剂温度在4±0.5℃稳定。称取再生纤维素质量20倍的次氯酸钠溶液(有效含氯≥7.5%),低温保存,将次氯酸钠溶液温度稳定在4±0.5℃。为了避免再生纤维素反应不均匀,次氯酸钠分十个批次加入,每次加入的量为再生纤维素质量的2倍,第一批次加入后将氧化体系的温度稳定在4℃左右。
3、氧化反应
将称取好的一定量再生纤维素加入氧化体系静置15min,之后将剩余的九个批次的次氯酸钠再分批加入,每次间隔时间在10min补充一次次氯酸钠,(每个批次的次氯酸钠加入后保持静置,加入后温度控制在4±0.5℃),直到所有的次氯酸钠全部加完,4±0.5℃进行反应18h,得到氧化后再生纤维素(钠盐形式)。
4、氧化再生纤维素钠盐
称取再生纤维素质量80倍的无水乙醇,将氧化后的再生纤维素在无水乙醇中析出,经过滤网过滤得到析出后的氧化再生纤维素钠盐加入到再生纤维素质量40倍的无水乙醇中,得到无水的氧化再生纤维素钠盐。
5、氧化再生纤维素
称取再生纤维素质量100倍的体积分数2%的盐酸溶液,将无水的氧化再生纤维素钠盐加入到称取好的盐酸溶液中分散静置,静置时间20h,过滤弃掉盐酸溶液,用相同体积的纯化水进行六次清洗去掉残留的盐酸至最后一次用来清洗的超纯水和洁净的超纯水PH值相同,得到了氧化后的再生纤维素。
6、后处理
将氧化再生纤维素沥干水分称质量,随后加入其质量4倍的纯化水进行分散,将在水中分散均匀的氧化再生纤维素进行冷冻,然后放入冻干机进行冷冻干燥处理,干燥好后的氧化再生纤维素进行称重后经过处理得到形状合适的样品进行包装和辐照灭菌处理。
实施例2
1、碳酸盐缓冲液的配制
首先称取38.25g碳酸钠和3.37g碳酸氢钠,称取400g纯化水溶解配制成pH10.8的碳酸盐缓冲液待用。
2、氧化体系的配制
首先称6g再生纤维素(莱赛尔纤维),然后将已经配制好的碳酸盐缓冲液按照与纤维质量比为50倍称取,称取再生纤维素质量0.5%的2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)和再生纤维素质量30%的溴化钠将其常温溶解在碳酸盐缓冲液中,待溶解完成后迅速降温,保持溶剂温度在2±0.5℃。称取再生纤维素质量12倍的次氯酸钠溶液(有效含氯≥7.5%),低温保存,将次氯酸钠溶液温度稳定在2±0.5℃。为了避免再生纤维素反应不均匀,次氯酸钠分六个批次加入,每次加入的量为再生纤维素质量的2倍,第一批次加入后将氧化体系的温度稳定在2±0.5℃。
3、氧化反应
将称取好的一定量再生纤维素加入氧化体系静置25min,之后将剩余的五个批次的次氯酸钠再分批加入,每次间隔时间在20min补充一次次氯酸钠,(每个批次的次氯酸钠加入后保持静置,加入后温度控制在2±0.5℃左右),直到所有的次氯酸钠全部加完,2±0.5℃进行反应30h,得到氧化后再生纤维素(钠盐形式)。
4、氧化再生纤维素钠盐
称取再生纤维素质量80倍的无水乙醇,将氧化后的再生纤维素在无水乙醇中析出,经过滤网过滤得到析出后的氧化再生纤维素钠盐加入到再生纤维素质量40倍的无水乙醇中,得到无水的氧化再生纤维素钠盐。
5、氧化再生纤维素
称取再生纤维素质量60倍的体积分数4%的盐酸溶液,将无水的氧化再生纤维素钠盐加入到称取好的盐酸溶液中分散静置,静置时间5h,过滤弃掉盐酸溶液,用相同体积的纯化水进行六次清洗去掉残留的盐酸至最后一次用来清洗的超纯水和洁净的超纯水PH值相同,得到了氧化后的再生纤维素。
6、后处理
将氧化再生纤维素沥干水分称质量,随后进行鼓风干燥处理,干燥好后的氧化再生纤维素进行称重后经过处理得到形状合适的样品进行包装和辐照灭菌处理。
实施例3
1、碳酸盐缓冲液的配制
首先称取38.25g碳酸钠和3.37g碳酸氢钠,称取800g纯化水溶解配制成pH10.8的碳酸盐缓冲液待用。
2、氧化体系的配制
首先称6g再生纤维素(莱赛尔纤维),然后将已经配制好的碳酸盐缓冲液按照与纤维质量比为100倍称取,称取再生纤维素质量3%的2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)和再生纤维素质量6%的溴化钠将其常温溶解在碳酸盐缓冲液中,待溶解完成后迅速降温,保持溶剂温度在8±0.5℃。称取再生纤维素质量36倍的次氯酸钠溶液(有效含氯≥7.5%),低温保存,将次氯酸钠溶液温度稳定在8±0.5℃。为了避免再生纤维素反应不均匀,次氯酸钠首先加入总量的十分之一。加入后将氧化体系的温度稳定在8±0.5℃。
3、氧化反应
将称取好的一定量再生纤维素加入氧化体系静置20min,之后将剩余的次氯酸钠连续滴加加入,加入时间为90±10min,8±0.5℃进行反应18h,得到氧化后再生纤维素(钠盐形式)。
4、氧化再生纤维素钠盐
称取再生纤维素质量80倍的无水乙醇,将氧化后的再生纤维素在无水乙醇中析出,经过滤网过滤得到析出后的氧化再生纤维素钠盐加入到再生纤维素质量40倍的无水乙醇中,得到无水的氧化再生纤维素钠盐。
5、氧化再生纤维素
称取再生纤维素质量80倍的体积分数1%的盐酸溶液,将无水的氧化再生纤维素钠盐加入到称取好的盐酸溶液中分散静置,静置时间20h,过滤弃掉盐酸溶液,用相同体积的纯化水进行六次清洗去掉残留的盐酸至最后一次用来清洗的超纯水和洁净的超纯水PH值相同,得到了氧化后的再生纤维素。
6、后处理
将氧化再生纤维素沥干水分称质量,随后加入其质量4倍的纯化水进行分散,将在水中分散均匀的氧化再生纤维素进行冷冻,然后放入冻干机进行冷冻干燥处理,干燥好后的氧化再生纤维素进行称重后经过处理得到形状合适的样品进行包装和辐照灭菌处理。
对比例1
本对比例与实施例1相比,区别仅在于步骤3氧化反应中,在再生纤维素加入氧化体系后进行搅拌。采用机械搅拌器连接聚四氟乙烯搅拌棒,转速设定在200r/min,其余操作相同。
测试例
相关检测
1外观
肉眼观察产品表面呈纤维状,纤维没有原纤化既纤维无劈裂现象的产生,表面不含有纤维碎屑。
2羧基含量
参考美国药典的方法。
将试样用2wt%乙酸钙浸泡,Ca2+与羧基中的H+发生置换生成乙酸,再用氢氧化钠滴定生成的乙酸;通过氢氧化钠的滴定量计算羧基含量,即为氧化度。
具体试验操作为:分别准确称取干燥的产品0.1000g,加入2wt%乙酸钙水溶液20mL浸泡15h,加入两滴酚酞指示剂,用0.1mol/L氢氧化钠滴定液滴定至溶液颜色变微红色;同时按上述同样操作,仅是不加入样品,作为空白试验。通过以下公式计算:
羧基含量COOH=(V-V0)·C·MCOOH/W×100%;
其中,V:滴定样品所用的氢氧化钠体积,V0:滴定空白组所用的氢氧化钠体积,C:氢氧化钠浓度,MCOOH:羧基分子量,W:所用样品的质量。
3酸碱度
取0.1g产品,加入25g煮沸后纯化水浸提,浸提温度为37℃±1℃,浸提时间为2h±10min,过滤浸提液,同法制备空白液。按照GB/T14233.1-2022中5.4.1“方法一”进行检测。
4红外检测
分别对再生纤维素原材料和制备得到的氧化再生纤维素产品进行红外检测,结果如图1和图2所示,与原材料相比,实施例1制备的氧化再生纤维素产品在1735cm-1处有明显的羧基特征峰,表明制备的氧化再生纤维素产品完成了氧化并且未破坏其他结构。
5止血实验
鼠的股动脉止血,检疫期结束后,取经兽医检查合格的60只SD大鼠(SPF级,雌雄各半,体重180-220g,威海德生技术检测公司提供)随机分为3组:空白纱布组10只、测试样品组40只和对照样品组10只。
大鼠经肌肉注射舒泰50(按照20mg/kg的剂量)进行麻醉,麻醉后仰卧固定于实验台上,将右后肢常规脱毛、75%酒精和碘伏消毒,剥离皮肤暴露股动脉,用无菌手术刀切断股动脉,创面血液迅速外渗,出血活跃的为成功模型。
迅速用无菌纱布吸干创面部位血液,根据分组立即于出血最明显部位放置止血材料进行止血,测试样品和对照样品(SURGICEL SNOWTM强生速即纱)用量大约为0.1g,放置完成后,开始计时。用无菌纱布轻压止血材料,将10g砝码压在纱布上20s后拿开。空白纱布组,用无菌纱布吸干创面部位血液后,开始计时,用无菌纱布轻轻盖住伤口,将10g砝码压在纱布上20s后拿开。
轻轻取下纱布,观察是否有血液从材料中渗出,如有渗血用纱布轻轻擦去渗血后重复上述操作,直至止血成功,记录时间。每只大鼠进行一次止血试验,试验结束后,实验动物实施安乐死。
观察时间最长为5min,如5min内已止血,则记录止血时间;大于5min仍未止血,则止血无效,应采用其他外科止血方式控制出血。
兔肝脏造创止血,取18只新西兰兔(雌雄比例按1:1准备,体重在4kg左右,由威海德生技术检测公司提供)用一定浓度的异戊巴比妥溶液进行麻醉后,清理腹部多余兔毛,分别用碘伏和75%乙醇溶液消毒,进行开腹,用止血钳轻轻夹出肝脏并做固定,用手术刀在肝脏表面做1.5×1.5cm的创面,用无菌纱布快速吸取多余血液后,迅速在创面表面按压氧化再生纤维素样品,用干净的无菌纱布轻压30秒,之后轻轻移走纱布,观察止血情况,若还有渗血,应继续补加样品继续轻按计时,到样品表面无渗血现象。若连续两次还有渗血则止血失败。每只兔子选取不同的肝叶进行两次止血试验,共进行36次试验。为保证试验数据有效性,每个品种样品各进行6次试验计算平均值。
表1测试结果表
如表1所示,各实施例制备的氧化再生纤维素测得羧基含量在20%~22%之间,羧基含量高于市售产品SURGICEL SNOWTM羧基含量17%和对比例1产品16.3%,表明本发明制备的氧化再生纤维素降解速度更快,止血效果更好,此外,对比例1产品多次测试结果间相差较大,平均值为16.3%,有的14%,有的18%,而各实施例制备的产品多次测试结果(20.6%、20.7%、21.1%)相近,进一步表明本申请进行静态反应能够有效保证产品的均匀性。
测得各实施例样品酸碱度pH值在3左右,与对比例1和对照组无差别。
鼠的股动脉止血效果:市售产品SURGICEL SNOWTM平均止血时间在40~50s,对比例1平均止血时间50s,实施例制备的氧化再生纤维素平均止血时间在20~30s,空白纱布平均止血时间在100~120s。
兔肝脏止血效果:市售产品SURGICEL SNOWTM平均止血时间在80s,对比例1平均止血时间90s,实施例制备的氧化再生纤维素平均止血时间在60s,空白纱布平均止血时间在460~480s。
可见,实施例制备的氧化再生纤维素在鼠的股动脉止血及兔肝脏创面止血方面止血迅速,在一定程度上优于上市样品,止血效果远远好于空白纱布。
综上所述,本发明开发一种氧化再生纤维素的制备方法。采用TEMPO-NaClO-NaBr氧化体系,碳酸盐缓冲液作为反应溶剂保证反应体系的酸碱度代替碱性溶液调节pH可以降低副反应,进行原位静态反应,保证纤维反应的均匀性,次氯酸钠分多次加入或者规定时间内连续加入减少了一次性加入引起的反应体系不稳定从而副反应增多,该方法简单容易操作,反应条件温和可控,对环境友好无污染,副反应少,制成的氧化纤维素易于保存,纤维完整性较强;工业化生产成本低,产率高,经辐照灭菌获得临床用氧化再生纤维素;获得的产品具有较高羧基含量、吸血率和吸血速度,止血效果、生物相容性好,可以用于各种创面的快速止血,可以完全降解,安全无毒操作方便。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种氧化再生纤维素的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
将再生纤维素加入到氧化体系中并进行一次静置,分批加入或连续加入第二次氯酸盐,二次静置进行氧化反应,得到所述氧化再生纤维素;
所述氧化体系含有缓冲盐、2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物、溴化盐、第一次氯酸盐和水。
2.根据权利要求1所述的氧化再生纤维素的制备方法,其特征在于,所述一次静置的时间15~25min;
优选地,所述第一次氯酸盐和第二次氯酸盐各自独立地包括次氯酸钠或次氯酸钾;
优选地,所述溴化盐包括溴化钠或溴化钾;
优选地,所述氧化体系中缓冲盐的用量为再生纤维素质量的50~100倍;
优选地,所述氧化体系中2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物的用量为再生纤维素质量的0.5%~3%;
优选地,所述氧化体系中溴化盐的用量为再生纤维素质量的6%~30%;
优选地,所述氧化体系中第一次氯酸盐的用量为再生纤维素质量的1~6倍;
优选地,所述氧化体系的温度为2~8℃;
优选地,所述氧化体系的pH为9~11。
3.根据权利要求1所述的氧化再生纤维素的制备方法,其特征在于,所述第一次氯酸盐和第二次氯酸盐的总用量为再生纤维素质量的12~36倍;
优选地,所述分批加入或连续加入第二次氯酸盐的用量为再生纤维素质量的11~30倍;
优选地,所述分批加入的批次为6~30次,每个批次间隔时间为5~20min,每个批次加入后控制温度为2~8℃;
优选地,每个批次间隔时间内进行静置;
优选地,所述连续加入的时间不低于45min;
优选地,所述连续加入的速度为小于等于N/45mL/min,N为第二次氯酸盐加入体积。
4.根据权利要求1所述的氧化再生纤维素的制备方法,其特征在于,所述氧化反应的温度为2~8℃,时间为6~30h。
5.根据权利要求1所述的氧化再生纤维素的制备方法,其特征在于,所述再生纤维素包括莱赛尔纤维、铜氨纤维、粘胶纤维、莫代尔纤维或醋酯纤维中任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述缓冲盐包括磷酸盐和/或碳酸盐;
优选地,所述碳酸盐包括碳酸钠和碳酸氢钠。
6.根据权利要求1所述的氧化再生纤维素的制备方法,其特征在于,所述氧化反应后还包括洗涤和酸处理的步骤。
7.根据权利要求6所述的氧化再生纤维素的制备方法,其特征在于,所述洗涤包括利用无水乙醇洗涤所述氧化反应的产物;
优选地,所述酸处理包括将所述氧化反应的产物与盐酸溶液混合;
优选地,所述盐酸溶液的质量分数为1%~4%,用量为再生纤维素质量的60~100倍。
8.根据权利要求1所述的氧化再生纤维素的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将缓冲盐与水混合,得到缓冲液,将所述缓冲液与2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物溴化盐和第一次氯酸盐混合,得到氧化体系,控制氧化体系温度为2~8℃;
(2)将再生纤维素加入所述氧化体系中并静置,分批或连续加入第二次氯酸盐,进行氧化反应,将氧化反应产物与无水乙醇混合,收集沉淀并用无水乙醇洗涤沉淀,将洗涤后沉淀与盐酸溶液混合,收集沉淀,得到所述氧化再生纤维素。
9.权利要求1-8任一项所述的氧化再生纤维素的制备方法制备得到的氧化再生纤维素在制备医用材料中的应用。
10.一种止血纱布,其特征在于,所述止血纱布的原料包括权利要求1-8任一项所述的氧化再生纤维素的制备方法制备得到的氧化再生纤维素。
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