一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料及其制备方法技术

一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料及其制备方法，它涉及一种止血材料及其制备方法。本发明专利技术的目的是要解决现有氧化再生纤维素的改性材料存在材料的机械强度和生物吸收差，止血性能提升幅度小的问题。一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料由表面含有氨基基团的氧化石墨烯和氧化再生纤维素制备的；制备方法：一、制备酰氯化的氧化石墨烯；二、制备含有氨基基团的氧化石墨烯；三、化学接枝，得到氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料。使用本发明专利技术制备的氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料进行止血，止血时间降低了7％～17％。本发明专利技术可获得一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种止血材料及其制备方法。
技术介绍
在日常生活中不可避免的会发生各种事故，在进行急救治疗以及手术过程中，都可能因大出血导致医疗事故甚至死亡。因此，病患者局部有效的快速止血则至关重要，有效控制出血并降低出血时间成为降低患者死亡率的重要措施。临床常用的止血材料如止血纱布、止血纤维、止血绷带在使用中都有局限性，如止血时间较长，易与伤口粘连而不易换药，对伤口的感染和化脓无能为力。快速止血和功能性止血将是未来止血药物发展的方向。常用的可吸收止血材料有纤维蛋白胶、明胶海绵、氧化纤维素、微纤维胶原、壳聚糖以及藻酸钙纤维等。它们的作用机理和使用方法不尽相同，止血效果也有差别。但是，目前临床上被广泛使用的止血纱布是由美国强生(Johnson & Johnson)公司生产的SURGICEL系列可吸收止血产品——SURGICELTM、SURGICELTM Nu-Knit、SURGICELTM Fibrillar，在国内又称“速即纱”，以上产品的成分均为氧化再生纤维素，主要的区别体现于外在表现形式，现今SURGICEL系列产品已经在国际市场上占有了极其重要的地位，且受到了医学领域专家的一致好评。同时，国内有几家公司也生产出了类似的止血纱布，但是由于材料性能远不如速即纱，所以临床上主要采用昂贵的进口止血材料。氧化再生纤维素为纤维素的衍生物，有良好的止血性能、生物可降解性能且无毒，目前已被用于多种行业，包括在医疗领域中，一般采用氮氧化物作为氧化剂，将纤维素单元中C-6位上的羟基氧化为羧基制得氧化再生纤维素。其作为止血材料使用时，羧基含量应为16～24％，以保证其止血效果。氧化再生纤维素止血机制如下：氧化再生纤维素接触血液后可以吸附大量的血红细胞，然后氧化再生纤维素结构中的酸性羧基会导致溶血，即血红细胞溶解、破裂，并释放出血红蛋白。同时，由于血红蛋白中含有三价铁离子，氧化再生纤维素可以与Fe3+结合形成棕色胶块，封闭、堵塞毛细血管末端而止血。由此可见，氧化再生纤维素的止血过程即为一系列的生物化学工程，而且材料结构中的羧基数量有限，因此导致氧化再生纤维素材料的止血速度相对较慢，致使该类材料无法适用于动脉等部位的大出血情况。氧化再生纤维素作为止血材料的改性研究一直在不断努力进行中。Doub等人公开了采用碳酸氢钠或乙酸钙的水溶液对氧化再生纤维素进行中和的方法，并且用凝血酶浸渍碳酸氢钠中和的氧化再生纤维素，然后对浸渍后的织物进行冻结处理并在此状态下干燥，制得了一种高效的氧化纤维素类外科手术止血材料。美国专利中Saferstein等人叙述了使用弱酸盐的醇水溶液，如乙酸钠，将氧化再生纤维素中和至pH值介于5～8之间，这种方法不但使氧化再生纤维素可以室温稳定储存，而且可以负载上类似凝血酶的酸敏感物质，进而提高氧化再生纤维素材料的止血性能。同时他们还发现，Doub等人采用碳酸氢钠中和的方法会导致氧化再生纤维素织物部分胶化、变形，并且致使最终中和的氧化再生纤维织物的拉伸强度太低而无法应用到实际的止血过程中。而Doub等人在专利中提到的乙酸钙中和的氧化再生纤维素虽然保证了织物的原有形态，但由于中和后材料钙含量过高，在使用过程中会对接触处的哺乳动物皮肤和其他体细胞产生刺激性，并在使用位置形成大的发白的肉芽肿块，妨碍材料的生物吸收。综上所述，虽然以上研究成果都对氧化再生纤维素的相关研究具有很大的意义，同时也使材料的止血性能得到了一定程度的提升，但是提升程度一般较小，即改善效果较差；而且，以往研究中的改善方法还会对氧化再生纤维素止血材料的机械强度和生物可吸收性能造成负面影响，相对于小幅度提升的止血性能而言，改性效果是得不偿失的。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有氧化再生纤维素的改性材料存在材料的机械强度和生物吸收差，止血性能提升幅度小的问题，而提供一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料及其制备方法。一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料由表面含有氨基基团的氧化石墨烯和氧化再生纤维素制备的；所述的表面含有氨基基团的氧化石墨烯与氧化再生纤维素的质量比为(0.01～3):100。一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料的制备方法，具体是按以下步骤完成的：一、制备酰氯化的氧化石墨烯：①、将氧化石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中，再在超声功率为160W～400W下超声处理15min～60min，再加入氯化亚砜，在温度为60℃～100℃和搅拌速度为300r/min～750r/min的条件下搅拌16h～48h，再自然冷却至室温，再使用旋蒸蒸发器进行旋蒸，得到混合物A；②、以二氯甲烷为清洗剂，使用旋转蒸发仪对混合物A进行旋蒸；③、重复步骤一②2次～6次，得到酰氯化的氧化石墨烯；步骤一中所述的氧化石墨烯的质量与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为(0.004g～0.05g):1mL；步骤一中所述的氧化石墨烯的质量与氯化亚砜的体积比为(0.007g～0.03g):1mL；二、制备表面含有氨基基团的氧化石墨烯：向酰氯化的氧化石墨烯中加入二氯甲烷，在超声功率为200W～400W下超声处理10min～45min，再以10滴/min～25滴/min的滴加速度加入1,3-丙二胺，再在温度为35℃～60℃和搅拌速度为350r/min～800r/min的条件下冷凝回流反应8h～32h，再自然冷却至室温，再使用旋蒸蒸发器进行旋蒸，得到混合物B；再分别以甲醇、去离子水和无水乙醇为清洗剂，对混合物B分别离心洗涤3次～8次，再在温度为-70℃～-40℃下冷冻干燥24h～60h，得到海绵状产物；再使用研钵将海绵状产物研磨至没有肉眼可见的颗粒，得到表面含有氨基基团的氧化石墨烯；步骤二中所述的酰氯化的氧化石墨烯的质量与二氯甲烷的体积比为(0.002g～0.005g):1mL；步骤二中所述的酰氯化的氧化石墨烯的质量与1,3-丙二胺的体积比为(0.0125g～0.033g):1mL；三、化学接枝：①、将步骤二得到的表面含有氨基基团的氧化石墨烯分散到溶剂中，然后在超声功率为160W～400W超声处理15min～50min，得到表面含有氨基基团的氧化石墨烯溶液；再将氧化再生纤维素浸入到表面含有氨基基团的氧化石墨烯溶液中，再在超声功率为200W～400W下超声处理20min～40min，然后再使用振荡器振荡处理1h～24h，再将氧化再生纤维素从表面含有氨基基团的氧化石墨烯溶液中取出，得到接枝后的氧化再生纤维素；②、将接枝后的氧化再生纤维素浸入到去离子水中，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料，其特征在于一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料由表面含有氨基基团的氧化石墨烯和氧化再生纤维素制备的；所述的表面含有氨基基团的氧化石墨烯与氧化再生纤维素的质量比为(0.01～3):100。

【技术特征摘要】
1.一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料，其特征在于一种氧化石墨烯接
枝改性氧化再生纤维素止血材料由表面含有氨基基团的氧化石墨烯和氧化再生纤维素制备
的；所述的表面含有氨基基团的氧化石墨烯与氧化再生纤维素的质量比为(0.01～3):100。
2.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料，其特征
在于所述的氧化再生纤维素中羧基含量为16％～24％；所述的氧化再生纤维素是以短丝、长
丝或织物的形式存在。
3.根据权利要求1所述的一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料，其特征
在于所述的表面含有氨基基团的氧化石墨烯的制备方法是按以下步骤完成的：
一、制备酰氯化的氧化石墨烯：①、将氧化石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中，再在
超声功率为160W～400W下超声处理15min～60min，再加入氯化亚砜，在温度为60℃～100℃
和搅拌速度为300r/min～750r/min的条件下搅拌16h～48h，再自然冷却至室温，再使用旋蒸
蒸发器进行旋蒸，得到混合物A；②、以二氯甲烷为清洗剂，使用旋转蒸发仪对混合物A
进行旋蒸；③、重复步骤一②2次～6次，得到酰氯化的氧化石墨烯；
步骤一中所述的氧化石墨烯的质量与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为
(0.004g～0.05g):1mL；
步骤一中所述的氧化石墨烯的质量与氯化亚砜的体积比为(0.007g～0.03g):1mL；
二、制备表面含有氨基基团的氧化石墨烯：向酰氯化的氧化石墨烯中加入二氯甲烷，
在超声功率为200W～400W下超声处理10min～45min，再以10滴/min～25滴/min的滴加速
度加入1,3-丙二胺，再在温度为35℃～60℃和搅拌速度为350r/min～800r/min的条件下冷凝
回流反应8h～32h，再自然冷却至室温，再使用旋蒸蒸发器进行旋蒸，得到混合物B；再分
别以甲醇、去离子水和无水乙醇为清洗剂，对混合物B分别离心洗涤3次～8次，再在温度
为-70℃～-40℃下冷冻干燥24h～60h，得到海绵状产物；再使用研钵将海绵状产物研磨至没
有肉眼可见的颗粒，得到表面含有氨基基团的氧化石墨烯；
步骤二中所述的酰氯化的氧化石墨烯的质量与二氯甲烷的体积比为
(0.002g～0.005g):1mL；
步骤二中所述的酰氯化的氧化石墨烯的质量与1,3-丙二胺的体积比为
(0.0125g～0.033g):1mL。
4.一种氧化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料的制备方法，其特征在于一种氧
化石墨烯接枝改性氧化再生纤维素止血材料的制备方法具体是按以下步骤完成的：
一、制备酰氯化的氧化石墨烯：①、将氧化石墨烯加入到N,N-二甲基甲酰胺中，再在

\t超声功率为160W～400W下超声处理15min～60min，再加入氯化亚砜，在温度为60℃～100℃
和搅拌速度为300r/min～750r/min的条件下搅拌16h～48h，再自然冷却至室温，再使用旋蒸
蒸发器进行旋蒸，得到混合物A；②、以二氯甲烷为清洗剂，使用旋转蒸发仪对混合物A
进行旋蒸；③、重复步骤一②2次～6次，得到酰氯化的氧化石墨烯；
步骤一中所述的氧化石墨烯的质量与N,N-二甲基甲酰胺的体积比为
(0.004g～0.05g):1mL；
步骤一中所述的氧化石墨烯的质量与氯化亚砜的体积比为(0.007g～0.03g):1mL；
二、制备表面含有氨基基团的氧化石墨烯：向酰氯化的氧化石墨烯中加入二氯甲烷，
在超声功率为200W～400W下超...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚东，黄玉东，贺金梅，王芳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23