本發明涉及止血材料技術領域,具體涉及一種殼聚糖止血愈創材料及其制備方法。
背景技術:
過度失血是戰傷致死的主要原因,也是事故和手術治療過程中致死的主要原因之一。理想的止血材料可有效降低人員傷亡。殼聚糖是研究者開發的一種新型止血材料,由于其對人體生物相容性好,可生物降解、能促進傷口愈合等而逐漸用于臨床。但純殼聚糖材料止血作用有限,對于出血量大的傷口,其黏附性較差和止血較慢。此外,僅僅依靠殼聚糖本身來達到止血以外的抗炎、抑菌、促進組織修復等輔助功能目的,其效果也非常有限。現有的止血材料多局限于單純的止血,在促進愈合方面的研究還比較少。研制一種具有快速止血、促進愈合等功能的新型止血材料已成為止血材料發展的必然。
技術實現要素:
本發明目的是提供一種殼聚糖止血愈創材料及其制備方法,以解決現有技術的不足。
本發明采用以下技術方案:
一種殼聚糖止血愈創材料,包括至少兩層結構,下層為殼聚糖快速止血層,上層為殼聚糖緩慢釋放層;
殼聚糖快速止血層由如下步驟制備得到:
步驟a1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1-2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1-2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;
步驟a2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1-3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟a3、淀粉納米微球溶液配制:將淀粉納米微球加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為5-6w/v%的淀粉納米微球溶液,備用;
步驟a4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5-1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟a5、將100體積份步驟a1配制的殼聚糖乙酸溶液、1-2體積份步驟a2配制的氯化鈣溶液混合均勻,交聯反應3-6h,再加入80-100體積份步驟a3配制的淀粉納米微球溶液、3-5體積份步驟a4配制的納米銀溶液混合均勻,倒入模具中,預冷凍后,真空冷凍干燥,得到殼聚糖快速止血層;
殼聚糖緩慢釋放層由如下步驟制備得到:
步驟b1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1-2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1-2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;
步驟b2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1-3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟b3、凝血酶溶液配制:將凝血酶加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為100-200U/mL的凝血酶溶液,備用;
步驟b4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5-1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟b5、將步驟b1配制的殼聚糖乙酸溶液、步驟b2配制的氯化鈣溶液、步驟b3配制的凝血酶溶液、步驟b4配制的納米銀溶液按體積比100:1-2:5-10:3-5混合均勻,交聯反應3-6h,倒入模具中,預冷凍后,真空冷凍干燥,得到殼聚糖緩慢釋放層。
進一步地,步驟a1和步驟b1中殼聚糖的脫乙酰度75-95%、分子量10萬-100萬。
進一步地,步驟a3中淀粉納米微球包括馬鈴薯淀粉納米微球、玉米淀粉納米微球或木薯淀粉納米微球。
進一步地,步驟a5和步驟b5中在-20--30℃下預冷凍24-48h,之后在-30--60℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥24-48h。
上述殼聚糖止血愈創材料的制備方法,包括如下步驟:
步驟a:殼聚糖快速止血層的制備:
步驟a1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1-2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1-2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;
步驟a2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1-3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟a3、淀粉納米微球溶液配制:將淀粉納米微球加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為5-6w/v%的淀粉納米微球溶液,備用;
步驟a4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5-1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟a5、將100體積份步驟a1配制的殼聚糖乙酸溶液、1-2體積份步驟a2配制的氯化鈣溶液混合均勻,交聯反應3-6h,再加入80-100體積份步驟a3配制的淀粉納米微球溶液、3-5體積份步驟a4配制的納米銀溶液混合均勻,倒入模具中,預冷凍后,真空冷凍干燥,得到殼聚糖快速止血層;
步驟b、殼聚糖緩慢釋放層的制備:
步驟b1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1-2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1-2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;
步驟b2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1-3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟b3、凝血酶溶液配制:將凝血酶加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為100-200U/mL的凝血酶溶液,備用;
步驟b4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5-1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟b5、將步驟b1配制的殼聚糖乙酸溶液、步驟b2配制的氯化鈣溶液、步驟b3配制的凝血酶溶液、步驟b4配制的納米銀溶液按體積比100:1-2:5-10:3-5混合均勻,交聯反應3-6h,倒入模具中,預冷凍后,真空冷凍干燥,得到殼聚糖緩慢釋放層;
步驟c、將步驟a制備的殼聚糖快速止血層和步驟b制備的殼聚糖緩慢釋放層疊合在一起,得到所述殼聚糖止血愈創材料。
進一步地,步驟a1和步驟b1中殼聚糖的脫乙酰度75-95%、分子量10萬-100萬。
進一步地,步驟a3中淀粉納米微球包括馬鈴薯淀粉納米微球、玉米淀粉納米微球或木薯淀粉納米微球。
進一步地,步驟a5和步驟b5中在-20--30℃下預冷凍24-48h,之后在-30--60℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥24-48h。
本發明的有益效果:
1、本發明的殼聚糖止血愈創材料包括至少兩層結構,下層為殼聚糖快速止血層,上層為殼聚糖緩慢釋放層,同時具有快速止血和促進創面愈合作用。殼聚糖快速止血層中的淀粉納米微球吸收血液中水份快且多,濃縮局部凝血成分,提高止血材料的密度,使其更容易下沉到達出血點,并形成對出血部位的重力壓迫;同時殼聚糖與紅細胞之間電荷相互作用,發生凝聚;多方面共同作用從而實現快速止血。殼聚糖緩慢釋放層以氯化鈣作為交聯劑將殼聚糖緩慢釋放層進行適度交聯,既提高了殼聚糖緩慢釋放層的力學強度,又可在患處穩定長效緩釋Ca2+、凝血酶分子、納米銀,防止運動導致的二次出血和避免感染,從而促進創面愈合。
2、本發明的殼聚糖止血愈創材料中殼聚糖快速止血層由于淀粉納米微球吸收血液中水份快且多,利于殼聚糖快速止血層形成凝膠,粘性大,自行粘帖在傷口處,產品局部貼敷性能好;殼聚糖緩慢釋放層起到了維持材料的形狀,保持材料的強度;從而可更好地發揮產品止血和愈創的功能。
3、本發明納米銀具有較強抑菌、殺菌作用及其廣譜的抗菌活性,在殼聚糖快速止血層和殼聚糖緩慢釋放層都布有納米銀,殼聚糖快速止血層的納米銀快速到達傷口,殼聚糖緩慢釋放層的納米銀緩慢釋放,保證了納米銀在快速止血和創面愈合階段都能發揮作用。
4、本發明的殼聚糖止血愈創材料中殼聚糖緩慢釋放層以殼聚糖為載體對凝血酶進行固定化,凝血酶穩定且均勻的分布在內部,增強了凝血酶的穩定性,保持了凝血酶在使用過程中的凝血活性。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做更進一步地解釋。下列實施例僅用于說明本發明,但并不用來限定本發明的實施范圍。
一種殼聚糖止血愈創材料,包括至少兩層結構,下層為殼聚糖快速止血層,上層為殼聚糖緩慢釋放層;
殼聚糖快速止血層由如下步驟制備得到:
步驟a1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1-2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1-2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度75-95%、分子量10萬-100萬;
步驟a2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1-3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟a3、淀粉納米微球溶液配制:將淀粉納米微球加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為5-6w/v%的淀粉納米微球溶液,備用;淀粉納米微球包括馬鈴薯淀粉納米微球、玉米淀粉納米微球或木薯淀粉納米微球;
步驟a4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5-1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟a5、將100體積份步驟a1配制的殼聚糖乙酸溶液、1-2體積份步驟a2配制的氯化鈣溶液混合均勻,交聯反應3-6h,再加入80-100體積份步驟a3配制的淀粉納米微球溶液、3-5體積份步驟a4配制的納米銀溶液混合均勻,倒入模具中,在-20--30℃下預冷凍24-48h后,在-30--60℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥24-48h,得到殼聚糖快速止血層;
殼聚糖緩慢釋放層由如下步驟制備得到:
步驟b1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1-2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1-2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度75-95%、分子量10萬-100萬;
步驟b2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1-3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟b3、凝血酶溶液配制:將凝血酶加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為100-200U/mL的凝血酶溶液,備用;
步驟b4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5-1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟b5、將步驟b1配制的殼聚糖乙酸溶液、步驟b2配制的氯化鈣溶液、步驟b3配制的凝血酶溶液、步驟b4配制的納米銀溶液按體積比100:1-2:5-10:3-5混合均勻,交聯反應3-6h,倒入模具中,在-20--30℃下預冷凍24-48h后,在-30--60℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥24-48h,得到殼聚糖緩慢釋放層。
上述殼聚糖止血愈創材料的制備方法,包括如下步驟:
步驟a:殼聚糖快速止血層的制備:
步驟a1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1-2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1-2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度75-95%、分子量10萬-100萬;
步驟a2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1-3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟a3、淀粉納米微球溶液配制:將淀粉納米微球加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為5-6w/v%的淀粉納米微球溶液,備用;淀粉納米微球包括馬鈴薯淀粉納米微球、玉米淀粉納米微球或木薯淀粉納米微球;
步驟a4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5-1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟a5、將100體積份步驟a1配制的殼聚糖乙酸溶液、1-2體積份步驟a2配制的氯化鈣溶液混合均勻,交聯反應3-6h,再加入80-100體積份步驟a3配制的淀粉納米微球溶液、3-5體積份步驟a4配制的納米銀溶液混合均勻,倒入模具中,在-20--30℃下預冷凍24-48h后,在-30--60℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥24-48h,得到殼聚糖快速止血層;
步驟b、殼聚糖緩慢釋放層的制備:
步驟b1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1-2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1-2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度75-95%、分子量10萬-100萬;
步驟b2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1-3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟b3、凝血酶溶液配制:將凝血酶加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為100-200U/mL的凝血酶溶液,備用;
步驟b4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5-1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟b5、將步驟b1配制的殼聚糖乙酸溶液、步驟b2配制的氯化鈣溶液、步驟b3配制的凝血酶溶液、步驟b4配制的納米銀溶液按體積比100:1-2:5-10:3-5混合均勻,交聯反應3-6h,倒入模具中,在-20--30℃下預冷凍24-48h后,在-30--60℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥24-48h,得到殼聚糖緩慢釋放層;
步驟c、將步驟a制備的殼聚糖快速止血層和步驟b制備的殼聚糖緩慢釋放層疊合在一起,得到所述殼聚糖止血愈創材料。本發明制備的殼聚糖止血愈創材料同時具有快速止血和促進創面愈合作用。
醫用的淀粉納米微球均可用于本發明,以下實施例涉及的淀粉納米微球采用如下方法制備得到:將馬鈴薯淀粉加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成45w/v%的馬鈴薯淀粉液;將海藻酸鈉加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成5%的海藻酸鈉溶液;在55℃、2000rpm攪拌條件下,按體積比1:2將馬鈴薯淀粉液緩慢加入到海藻酸鈉溶液中,后加熱至75℃,恒溫攪拌25分鐘,靜置、冷卻,棄上清,洗滌、干燥。
實施例1
一種殼聚糖止血愈創材料的制備方法,包括如下步驟:
步驟a:殼聚糖快速止血層的制備:
步驟a1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1.5v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1.5w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度80%、分子量50萬;
步驟a2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為2w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟a3、淀粉納米微球溶液配制:將淀粉納米微球加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為5.5w/v%的淀粉納米微球溶液,備用;
步驟a4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.75w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟a5、將100體積份步驟a1配制的殼聚糖乙酸溶液、1.5體積份步驟a2配制的氯化鈣溶液混合均勻,交聯反應5h,再加入90體積份步驟a3配制的淀粉納米微球溶液、4體積份步驟a4配制的納米銀溶液混合均勻,倒入模具中,在-25℃下預冷凍36h后,在-45℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥36h,得到殼聚糖快速止血層;
步驟b、殼聚糖緩慢釋放層的制備:
步驟b1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1.5v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1.5w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度80%、分子量50萬;
步驟b2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為2w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟b3、凝血酶溶液配制:將凝血酶加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為150U/mL的凝血酶溶液,備用;
步驟b4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.75w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟b5、將步驟b1配制的殼聚糖乙酸溶液、步驟b2配制的氯化鈣溶液、步驟b3配制的凝血酶溶液、步驟b4配制的納米銀溶液按體積比100:1.5:7.5:4混合均勻,交聯反應5h,倒入模具中,在-25℃下預冷凍36h后,在-45℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥36h,得到殼聚糖緩慢釋放層;
步驟c、將步驟a制備的殼聚糖快速止血層和步驟b制備的殼聚糖緩慢釋放層疊合在一起,得到所述殼聚糖止血愈創材料。
實施例2
一種殼聚糖止血愈創材料的制備方法,包括如下步驟:
步驟a:殼聚糖快速止血層的制備:
步驟a1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度75%、分子量10萬;
步驟a2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟a3、淀粉納米微球溶液配制:將淀粉納米微球加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為5w/v%的淀粉納米微球溶液,備用;
步驟a4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟a5、將100體積份步驟a1配制的殼聚糖乙酸溶液、1體積份步驟a2配制的氯化鈣溶液混合均勻,交聯反應3h,再加入80體積份步驟a3配制的淀粉納米微球溶液、3體積份步驟a4配制的納米銀溶液混合均勻,倒入模具中,在-20℃下預冷凍24h后,在-30℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥24h,得到殼聚糖快速止血層;
步驟b、殼聚糖緩慢釋放層的制備:
步驟b1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度95%、分子量100萬;
步驟b2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟b3、凝血酶溶液配制:將凝血酶加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為200U/mL的凝血酶溶液,備用;
步驟b4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟b5、將步驟b1配制的殼聚糖乙酸溶液、步驟b2配制的氯化鈣溶液、步驟b3配制的凝血酶溶液、步驟b4配制的納米銀溶液按體積比100:2:10:5混合均勻,交聯反應6h,倒入模具中,在-30℃下預冷凍48h后,在-60℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥48h,得到殼聚糖緩慢釋放層;
步驟c、將步驟a制備的殼聚糖快速止血層和步驟b制備的殼聚糖緩慢釋放層疊合在一起,得到所述殼聚糖止血愈創材料。
實施例3
一種殼聚糖止血愈創材料的制備方法,包括如下步驟:
步驟a:殼聚糖快速止血層的制備:
步驟a1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到2v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為2w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度95%、分子量100萬;
步驟a2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為3w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟a3、淀粉納米微球溶液配制:將淀粉納米微球加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為6w/v%的淀粉納米微球溶液,備用;
步驟a4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟a5、將100體積份步驟a1配制的殼聚糖乙酸溶液、2體積份步驟a2配制的氯化鈣溶液混合均勻,交聯反應6h,再加入100體積份步驟a3配制的淀粉納米微球溶液、5體積份步驟a4配制的納米銀溶液混合均勻,倒入模具中,在-30℃下預冷凍48h后,在-60℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥48h,得到殼聚糖快速止血層;
步驟b、殼聚糖緩慢釋放層的制備:
步驟b1、殼聚糖乙酸溶液配制:將殼聚糖加入到1v/v%乙酸溶液中,攪拌均勻,配制成濃度為1w/v%的殼聚糖乙酸溶液,備用;殼聚糖的脫乙酰度75%、分子量10萬;
步驟b2、氯化鈣溶液配制:將氯化鈣加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為1w/v%的氯化鈣溶液,備用;
步驟b3、凝血酶溶液配制:將凝血酶加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為100U/mL的凝血酶溶液,備用;
步驟b4、納米銀溶液配制:將納米銀加入到去離子水中,攪拌均勻,配制成濃度為0.5w/v%的納米銀溶液,備用;
步驟b5、將步驟b1配制的殼聚糖乙酸溶液、步驟b2配制的氯化鈣溶液、步驟b3配制的凝血酶溶液、步驟b4配制的納米銀溶液按體積比100:1:5:3混合均勻,交聯反應3h,倒入模具中,在-20℃下預冷凍24h后,在-30℃冷凍干燥機中真空冷凍干燥24h,得到殼聚糖緩慢釋放層;
步驟c、將步驟a制備的殼聚糖快速止血層和步驟b制備的殼聚糖緩慢釋放層疊合在一起,得到所述殼聚糖止血愈創材料。