一种防渗防粘连多孔止血凝胶敷料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于类人胶原蛋白和壳聚糖的多孔止血凝胶敷料的制备方法，将水溶性的LHC和CS溶于超纯水中配成混合溶液，向其中加入一定量的无机盐和复合交联剂β‑二亚胺锌配合物和1,2,7,8‑二环氧辛烷并搅拌均匀，调节溶液pH值至2‑5.5，放于40‑80℃水浴中保持0.5‑5h，再反两次高温蒸汽处理和水洗除去盐分和交联剂残留，再经过干燥处理和Co‑60灭菌即可得到一种新型防渗防粘连多孔止血凝胶敷料。本发明专利技术制备的止血凝胶敷料孔隙率高，孔径均一且贯通性好，机械强度好，生物相容性好，能够快速吸收血液中的水分，使血液中的血细胞凝结在材料表面，堵住破裂血管，实现快速止血。

【技术实现步骤摘要】
一种防渗防粘连多孔止血凝胶敷料的制备方法
本专利技术涉及一种基于类人胶原蛋白（LHC）和壳聚糖（CS）的多孔止血凝胶敷料的制备方法，属于医用材料领域。
技术介绍
因战争、交通意外、运动或疾病等因素而引起机体出现各种表皮或组织创伤而出血。近年很多研究表明，临床上死于失血过多的病人占很大的比例，因此制备一种能快速止血而又不与组织粘连的止血材料，为了后期的抢救和治疗赢得时间，是一项亟待解决的问题。目前用于创伤的理想敷料的主要特性一般为：无毒、不敏感、不过敏；与伤口处贴合紧密，并具有良好的吸湿特性，能维持伤口与敷料接合面环境潮湿；不要求经常进行更换；微生物不能透过；性价比高；提供良好的机械防护能力且与伤口不易粘附等。水凝胶是一种富含水分的具有三维网状结构的高分子聚合物，广泛应用于组织工程及药物缓释等领域。相比于其他材料，水凝胶作为止血材料有着贴合性好、抗感染等优点。然而，传统水凝胶由于缺乏孔道结构而使其止血效果差、透气性不佳等缺点。类人胶原蛋白（LHC）是通过发酵生产的人源型胶原蛋白。它是具有良好的细胞黏附性、促新细胞形成、加工性能好、无病毒隐患、水溶性好（避免了酸碱溶剂残留带来的细胞毒性）、排异反应低等特性的一种良好的植入性医疗器械用生物材料。壳聚糖具有更高的生物降解性，能抑制细菌活性，其溶解后的溶液中含有氨基（NH2+），这些氨基通过结合负电子来抑制细菌。CS及其衍生物不仅具有止血效果，还能够促进上皮细胞的生长和伤口愈合。因此，止血凝胶中引入CS，可以加强止血凝胶的止血效果和促进创面愈合能力。
技术实现思路
本专利技术以类人胶原蛋白（LHC）和壳聚糖（CS）作为主要原料，制备出了一种具有透气保湿良好，抗菌性佳、止血快速且防渗透防粘连的医用止血凝胶敷料。该方法工艺简单，制备的材料生物相容性良好，有望广泛用于战时急救包、临床手术止血等。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种防渗防粘连多孔型医用止血凝胶敷料的制备方法：在水溶性类人胶原蛋白（LHC）和壳聚糖（CS）的混合溶液中，加入质量比为1:3-3:1的复合交联剂β-二亚胺锌配合物和1,2,7,8-二环氧辛烷的水溶液以及无机盐水溶液混合均匀，并调节溶液pH值为2-5.5，置其于水浴环境中进行交联反应得含盐水凝胶；对交联后的含盐水凝胶进行两次高压蒸汽处理和蒸馏水浸泡洗涤，除去无机盐和残留的单体交联剂，并进行干燥和Co-60灭菌处理，获得一种防渗防粘连多孔型医用止血凝胶敷料。所述水溶性类人胶原蛋白（LHC）和壳聚糖（CS）按质量比为9:1~3:1配置成质量浓度为50-400mg/mL的混合溶液。上述使用的无机盐选自氯化钠、磷酸钠、磷酸氢钠、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾，无机盐的浓度为10-350mg/mL，加入体积与蛋白溶液体积的比为1:2~1:20。上述交联剂β-二亚胺锌配合物溶液和1,2,7,8-二环氧辛烷溶液的质量百分比浓度均为0.1-5.0%，优选0.5-2.0%，体积均为蛋白溶液体积的1-20%，优选5-10%。上述反应液酸碱度用盐酸和氢氧化钠溶液调控其pH值为2-5.5；交联反应的温度可为40-80℃，保持时间0.5-5h，优选1-3h。上述两次高压蒸汽处理和蒸馏水浸泡洗涤中，第一次将样品在110-121℃下保持时间5-30min，优选保持时间10-20min，然后超纯水浸泡洗涤2-5天；第二次将样品在110-121℃保持1-3h，优选保持时间1.5-2.5h，然后超纯水浸泡洗涤1-3天，控制交联剂的残留总量低于2μg/g。所述新型医用止血凝胶敷料的干燥方法可为真空冷冻干燥法或超临界二氧化碳干燥法。上述交联剂β-二亚胺锌配合物依据文献（CatalyticReactionsInvolvingC1Feedstocks:NewHigh-ActivityZn(II)-BasedCatalystsfortheAlternatingCopolymerizationofCarbonDioxideandEpoxides,J.Am.Chem.Soc.1998,120,11018-11019.）的方法合成获得，其分子式如图1所示。本专利技术医用止血多孔凝胶敷料的形成机理：蛋白质分子含有丰富的羧基和氨基，为分子间交联提供了两种好的功能基团。β-二亚胺锌配合物分子内螯合锌的空轨道可与蛋白分子中的氨基形成配位键，实现蛋白质分子的分子间交联。β-二亚胺锌配合物对环氧烷基具有不对称开环催化功能，可加速1,2,7,8-二环氧辛烷的分子两端环氧烷基开环并与蛋白分子中的羧基形成共价键，实现蛋白质分子的分子间交联。故通过β-二亚胺锌配合物对1,2,7,8-二环氧辛烷的开环催化，及两种交联剂对蛋白质的分子间不同基团间的双交联作用，有效实现和强化了水溶性蛋白分子间的交联。CS分子上有大量的羟基和氨基等活性基团，能够实现交联剂辅助交联，也可以通过大量的氢键等实现分子间或分子内的有效交联。无机盐的加入，有效地破坏了水溶性蛋白质的分子外水化膜，促进了交联剂与蛋白质分子之间的交联反应，此外适量无机盐还兼扮演了成孔剂作用，进一步优化了水凝胶的成孔效果。本专利技术制备了一种以大分子蛋白类人体胶原蛋白和壳聚糖作为主要原料的新型超多孔水凝胶敷料。该水凝胶敷料具有超多孔结构，孔隙率高、贯通性好且孔径尺寸合理，能够快速吸收血液中的水分而促进血细胞凝集实现快速止血。水凝胶材料表面相比于传统的纱布或止血海绵，粗糙度较小，不易粘连；孔道良好的贯通性使得给药非常方便；而材料较小的孔径还能够防止伤口感染。相比于未引入CS多孔凝胶，该水凝胶止血敷料止血时间进一步缩短，平均为15-25s，可望用于战时急救包、临床手术止血等领域。本专利技术还具有以下优点：本专利技术制备的医用止血多孔凝胶敷料具有超多孔结构，孔隙率高、贯通性好且孔径尺寸合理，能够快速吸收血液中的水分而促进血细胞凝集实现快速止血，其平均止血时间可达15-25s；敷料较小的孔径透气性良好且具有抗菌性能，不会引起伤口感染；孔道良好的贯通性使得给药非常方便，有助于创伤修复。附图说明图1为合成的β-二亚胺锌配合物的分子结构图；图2为实施例1所制备的医用止血多孔凝胶敷料冻干样品的外观图；图3为实施例1所制备的医用止血多孔凝胶敷料冻干样品的SEM图；图4为实施例1所制备的干燥的普通凝胶（左列）同本专利技术制备的多孔凝胶（右列）的吸水溶胀速率对比；图5为实施例1所制备的医用止血多孔凝胶敷料对兔耳动脉和肝脏止血效果图；图6为实施例1所使用的两种商业化品牌的止血海绵对兔肝脏的止血效果图。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例1医用止血多孔凝胶敷料的制备步骤一：水溶性类人胶原蛋白（LHC）和壳聚糖（CS）按质量比为9:1配置成质量浓度为100mg/mL的混合溶液10mL。加入浓度均为1%的交联剂β-二亚胺锌配合物和1,2,7,8-二环氧辛烷各1mL，再加入10mg/mL的KCl2mL，混合均匀，并用稀盐酸和氢氧化钠溶液调节溶液pH为4.5；步骤二：将步骤一中的混合溶液分装于模具中，在50℃环境下保持2h后转入高压蒸汽灭菌锅内于121℃保持20min获得凝胶初品；步骤三：步骤二中的初品凝胶用蒸馏水浸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防渗防粘连多孔型医用止血凝胶敷料的制备方法，其特征在于：在水溶性类人胶原蛋白和壳聚糖的混合溶液中，加入质量比为1:3‑3:1的复合交联剂β‑二亚胺锌配合物和1,2,7,8‑二环氧辛烷的水溶液以及无机盐水溶液混合均匀，并调节溶液pH值为2‑5.5，置其于水浴环境中进行交联反应得含盐水凝胶；对交联后的含盐水凝胶进行两次高压蒸汽处理和蒸馏水浸泡洗涤，除去无机盐和残留的单体交联剂，并进行干燥和Co‑60灭菌处理，获得一种防渗防粘连多孔型医用止血凝胶敷料。

【技术特征摘要】
1.一种防渗防粘连多孔型医用止血凝胶敷料的制备方法，其特征在于：在水溶性类人胶原蛋白和壳聚糖的混合溶液中，加入质量比为1:3-3:1的复合交联剂β-二亚胺锌配合物和1,2,7,8-二环氧辛烷的水溶液以及无机盐水溶液混合均匀，并调节溶液pH值为2-5.5，置其于水浴环境中进行交联反应得含盐水凝胶；对交联后的含盐水凝胶进行两次高压蒸汽处理和蒸馏水浸泡洗涤，除去无机盐和残留的单体交联剂，并进行干燥和Co-60灭菌处理，获得一种防渗防粘连多孔型医用止血凝胶敷料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：水溶性类人胶原蛋白和壳聚糖按质量比为9:1~3:1配置成质量浓度为50-400mg/mL的混合溶液。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：使用的无机盐选自氯化钠、磷酸钠、磷酸氢钠、硫酸铵、硝酸铵、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾，无机盐的浓度为10-350mg/mL，无机盐的加入体积与蛋白溶液体积的比为1:2~1:20。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：范代娣，惠俊峰，朱晨辉，马晓轩，郑晓燕，姜西娟，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61