改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种改性壳聚糖‑海藻酸盐‑龙血竭复合纳米止血材料，为多孔微球结构，所述微球以改性壳聚糖通过静电作用与海藻酸盐复合作为壁材，以龙血竭作为芯材，芯材包埋于壁材中，壁材与芯材质量比为1～3:1～5；所述改性壳聚糖为两亲性改性壳聚糖，所述的海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸镁中的一种。本发明专利技术还提供了上述复合纳米止血材料的制备方法。本发明专利技术所提供的改性壳聚糖‑海藻酸盐‑龙血竭复合纳米止血材料，不仅可以迅速止血、阻塞伤口出血，而且可以持续释放药物、抑制伤口感染、促进伤口快速愈合，生物相容性好，无毒副作用，改善芯材龙血竭在制备过程中难溶的问题，提高龙血竭包封率，延长药物作用时间。

Modified chitosan-alginate-dragon's blood composite nanometer hemostatic material and its preparation method

The invention belongs to the technical field of biomedical materials, in particular to a modified chitosan-alginate-dragon's blood composite nanometer hemostatic material, which is a porous microsphere structure. The microsphere uses modified chitosan and alginate as wall material through electrostatic interaction, dragon's blood as core material, and the core material is embedded in the wall material. The ratio of wall material to core material is 1-3:1-5, the modified chitosan is amphiphilic modified chitosan, and the alginate is one of sodium alginate or magnesium alginate. The invention also provides a preparation method of the composite nanometer hemostatic material. The modified chitosan, alginate and dragon's blood composite nanometer hemostatic material provided by the invention can not only quickly stop bleeding and obstruct wound bleeding, but also continuously release drugs, inhibit wound infection, promote wound rapid healing, have good biocompatibility, no toxic side effects, and improve the core dragon's blood in the preparation process. The insoluble problem can improve the entrapment efficiency of Dragon's Blood and prolong the drug action time.

【技术实现步骤摘要】
改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料及其制备方法
本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料及其制备方法。
技术介绍
外伤常发生于日常生活中遇到严重的事故、暴力冲突的民众以及在战场上受伤的士兵。外伤的发生时常危及生命，而外伤带来的非可控的出血是导致人体死亡的重要原因。通常，当伤者的失血量超过血液总血量的三分之一时，可以引起人体全身反应如低血溶性休克等。因此，对伤员进行快速有效的止血是避免人员伤亡的重要方式。目前，市场商用止血剂品类繁多，但各有各的缺点，如生产成本高，保质期短。此外这些商品有潜在的不良副作用：如放热反应，引起伤口灼伤；扩散至血液中，导致非正常凝血和引起过敏反应。因此开发一种天然无毒副作用的快速止血材料是十分必要的。从虾蟹等甲壳类动物的外壳中提取的天然高分子材料衍生物壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、不具免疫原性、无毒性等优异性能，特别是由于其优异的止血性能，抑菌性能以及组织修复效果，在医用敷料、药物载体等领域具有良好的应用效果。壳聚糖一方面可以通其所粘附的血小板来加速血纤维蛋白的聚合来形成凝块；另一方面可以刺激血管收缩，诱导红细胞聚集来封合伤口，已经成为止血材料领域的研究热点。专利CN107596432A介绍了一种含有海藻酸钠和壳聚糖衍生物的止血微球的制备方法，虽提高了吸液率，但羧甲基壳聚糖止血能力有限；专利CN107596432A公开了一种负载介孔二氧化硅微球的壳聚糖多孔止血微球的制备方法，但所采用的壳聚糖未被改性，这就使得所制备的产品在使用时需要用酸溶液进行溶解，容易引入酸性物质对伤口造成一定刺激性和毒性。龙血竭，来源于百合科剑叶龙血树(Dracaenacochinchinensis(Lour.)S.C.Chen)的树脂，龙血竭化学成分复杂，主要分为酚类、黄铜类、甾体皂苷类及甾醇类等，其中，黄酮类化合物占据主导地位，黄酮类化合物具有抗心律、软化血管、降血糖、降血脂、抗氧化、清除体内自由基等多种生理活性。作为一种中国传统中药，龙血竭常制成用于治疗肠胃溃疡等疾病的内服药剂，但在皮肤止血修复方面，还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种天然无毒副作用的快速止血材料，以解决目前止血材料普遍存在的毒副作用、止血速度慢和止血效果不理想的问题。本专利技术的另一个目的在于提供上述快速止血材料的制备方法，以解决现有技术中因未改性壳聚糖需要用酸溶液进行溶解从而对伤口造成刺激和毒副作用的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料，为多孔微球结构，微球以改性壳聚糖通过静电作用与海藻酸盐复合作为包封壁材，以活性物质龙血竭作为芯材，芯材包埋于包封壁材中，包封壁材与芯材质量比为1～3:1～5；其中，改性壳聚糖为两亲性改性壳聚糖，改性壳聚糖与海藻酸盐通过静电作用结合在一起，同时将龙血竭包裹住，三种物质共混成一体。由此，改性壳聚糖可以改善芯材在制备过程中难溶的问题，提高龙血竭药物包封率，延长药物作用时间；海藻酸盐形成的凝胶可以为伤口提供一个较为湿润的环境，有利于伤口愈合；龙血竭中酚类化合物在皮肤创伤中起着重要作用，其可以在伤口表面形成一种闭塞膜，在此保护膜内，多酚阻止了外部微生物攻击伤口，从而达到创伤修复的目的；将三者复合用于止血，血液中的红细胞可以与弱酸条件下的改性壳聚糖发生静电相互作用，在伤口附近凝聚，从而达到止血的效果。在一些实施方式中，海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸镁中的一种。在一些实施方式中，纳米多孔微球粒径大小为100～500nm，孔隙率为30％～85％。由此，以纳米多孔微球作为活性物质龙血竭载体，起到长效缓释作用。在一些实施方式中，改性壳聚糖的制备方法如下：1)将聚乙二醇单甲醚溶解于水溶液中，依次加入四甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)、溴化钠(NaBr)、次氯酸钠(NaClO)，调节反应体系pH为8-11，反应时间为30-50min，随后调节pH至1，用氯仿多次萃取，减压蒸馏后，放入乙醇中，在-20℃中重结晶8-12小时，过滤后得到羧基化聚乙二醇单甲醚；2)将壳聚糖(CS)和1-羟基苯并三唑(HOBT)溶解于去离子水中，加入羧基化聚乙二醇单甲醚、N-乙酰-L异亮氨酸和碳二亚胺(EDC)，室温反应24h，透析后冷冻干燥得到两亲性改性壳聚糖。其中，壳聚糖分子量为10～20万、脱乙酰度为85％～95％，冻干温度为-70～-80℃，冷冻干燥时间为24～48h。另外，上述步骤1)制备羧基化聚乙二醇单甲醚的反应式如下：其中，m为单甲氧基，PEG为聚乙二醇，mPEG(式Ⅰ)分子量为600-10000Da；TEMPO为四甲基哌啶氮氧化物；NaBr为溴化钠；NaClO为次氯酸钠，mPEG-COOH为羧基化聚乙二醇单甲醚(式Ⅱ)。上述步骤2)将N-乙酰-L异亮氨酸、羧基化聚乙二醇单甲醚(式Ⅱ)与壳聚糖一步反应制备两亲性改性壳聚糖，反应式如下：其中，x为N-乙酰-L-异亮氨酸在壳聚糖链上的接枝数；y为羧基化聚乙二醇单甲醚在壳聚糖上的接枝数；HOBT为1-羟基苯并三唑；R1为N-乙酰-L-异亮氨酸，R2为mPEG-COOH；将壳聚糖溶液与HOBT混合搅拌溶解，形成CS-HOBT混合溶液，随后加入0.5-1.5当量的N-乙酰-L-异亮氨酸、0.3-0.6当量的羧基化聚乙二醇单甲醚和1-3当量EDC，室温反应过夜，将得到的粗产物透析24h后冷冻干燥得到两亲性改性壳聚糖(式Ⅲ)。壳聚糖及其衍生物具有氨基、羧基、酰基等极易结合纳米粒子的基团，同时还有大量亲水性基团，利用化学改性，将疏水性链段、与亲水性链段接枝到壳聚糖结构上，制备成两亲性壳聚糖衍生物，将龙血竭封装在壳聚糖与海藻酸盐的壁材中形成纳米颗粒，不仅为利用纳米颗粒的特殊性质提供了载体，同时也为两亲性壳聚糖衍生物引入了崭新的物化性质。改性壳聚糖、海藻酸盐作为作为天然的海洋高分子材料，具有良好的生物相容性，可降解性等优异的生物学特性，结合龙血竭形成微球在止血、抗菌、伤口愈合领域有着广泛的应用。本专利技术所提供的改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米多孔止血微球，不仅可以迅速止血、阻塞伤口出血，而且可以持续释放药物、抑制伤口感染、促进伤口快速愈合；利用传统中药龙血竭作为主要药物活性物质，对环境无污染，生物相容性好，无毒副作用，其中的改性壳聚糖和海藻酸盐作为壁材可以改善芯材龙血竭在制备过程中难溶的问题，提高龙血竭药物包封率，延长药物作用时间。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料的制备方法，具体步骤如下：1)将改性壳聚糖溶于水中配成浓度为0.5～2.0wt％的改性壳聚糖溶液；将海藻酸盐溶于水中配成浓度为0.1～2wt％的溶液，在45℃下溶解后加入吐温-80搅拌形成均一的溶液，得海藻酸盐-吐温溶液；2)将龙血竭和司班-80混合均匀后加入海藻酸盐-吐温溶液中，然后在2500r/min下高速剪切5min，制成水包油乳液；3)在搅拌条件下将步骤2)的水包油乳液滴加到改性壳聚糖溶液中，然后调节pH，并搅拌20-50min；4)在30min内将30～50ml质量-体积分数为0.3-0.9w/v％的氯化钙溶液加入反应体系，45℃水浴反应后即得纳米多孔止血微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性壳聚糖‑海藻酸盐‑龙血竭复合纳米止血材料，其特征在于，为多孔微球结构，所述微球以改性壳聚糖通过静电作用与海藻酸盐复合作为壁材，以龙血竭作为芯材，芯材包埋于壁材中，壁材与芯材质量比为1～3:1～5；所述改性壳聚糖为两亲性改性壳聚糖，所述的海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸镁中的一种。

【技术特征摘要】
1.一种改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料，其特征在于，为多孔微球结构，所述微球以改性壳聚糖通过静电作用与海藻酸盐复合作为壁材，以龙血竭作为芯材，芯材包埋于壁材中，壁材与芯材质量比为1～3:1～5；所述改性壳聚糖为两亲性改性壳聚糖，所述的海藻酸盐为海藻酸钠或海藻酸镁中的一种。2.根据权利要求1所述的改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料，其特征在于，所述微球粒径大小为100～500nm，孔隙率为30％～85％。3.根据权利要求2所述的改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料，其特征在于，所述改性壳聚糖由如下方法制备而成：将壳聚糖和1-羟基苯并三唑溶解于水，加入羧基化聚乙二醇单甲醚、N-乙酰-L异亮氨酸和碳二亚胺，室温反应24h，透析后冷冻干燥得到两亲性改性壳聚糖。4.根据权利要求3所述的改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料，其特征在于，所述壳聚糖分子量为10～20万、脱乙酰度为85％～95％，冷冻温度为-70～-80℃，冷冻干燥时间为24～48h。5.一种改性壳聚糖-海藻酸盐-龙血竭复合纳米止血材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1)将改性壳聚糖溶于水中配成浓度为0.5～2.0wt％的改性壳聚糖溶液；将海藻酸盐溶于水配成浓度为0.1～2wt％海藻酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子明，李普旺，李思东，陈日志，陶金龙，吕明哲，周闯，王超，何祖宇，陈煜，孔令学，
申请(专利权)人：中国热带农业科学院农产品加工研究所，湛江健力源医疗用品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44