一种葡聚糖基止血抗菌促愈合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种葡聚糖基止血抗菌促愈合材料及其制备方法，利用葡聚糖自身醛基化改性，能够自身发生缩醛化，在冷冻干燥条件下形成三维网状结构的海绵材料，孔径约为30‑50μm，吸水率高达39.1g水/g材料。可快速吸收血液中的水分，形成“即时水凝胶”在伤口部位形成物理性屏障，同时大量聚集红细胞与血小板，快速激活凝血系统，从而实现止血材料的高效、快速止血，该材料同时兼具优良的抗菌与促愈合性能。本发明专利技术与传统的方法相比，其特点是：(1)高吸水与吸血率，止血快速；(2)成本低、生物安全性好；(3)止血同时抗菌、促伤口愈合。

Dextran based hemostatic antibacterial and healing promoting material and preparation method thereof

The invention discloses a dextran based hemostatic healing antibacterial material and its preparation method, using dextran itselfwith aldehyde modified, can occur on the acetalization, forming a three-dimensional mesh structure of the sponge material during the freeze drying conditions, pore size is about 30 50 m, the water absorption rate of up to 39.1g water /g material. Can be quickly absorbed in blood in the water, the formation of \instant hydrogel\ form a physical barrier at the wound site, while a large number of red blood cells and platelet aggregation, rapid activation of the coagulation system, in order to achieve efficient and rapid hemostasis material, this material also has anti bacteria and healing properties. Compared with the traditional method, the present invention has the following features: (1) high water absorption and blood sucking rate, quick hemostasis; (2) low cost and good biological safety; (3) hemostasis, simultaneous antibacterial and wound healing.

【技术实现步骤摘要】
一种葡聚糖基止血抗菌促愈合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种基于葡聚糖基的止血抗菌促愈合材料及其制备方法，属于生物医药止血材料

技术介绍
出血失控被认为是外科手术、意外事故、战争现场死亡的首要原因。紧急情况下，院前出血死亡的人数约占三分之一。交通事故中导致伤者死亡的直接原因不是事故本身，而是失血过多，即使伤员能被送至医院抢救，院前大量失血仍会造成后期较高的死亡率和严重的并发症(如截肢、神经组织坏死等)。目前以硅铝酸盐和多聚糖的相关研究较多。军用硅铝酸盐类产品“CombatGauze”尽管解决了放热和周边栓塞问题，但也仅适用于轻、中度出血；天然高岭土为天然混合物，成分、粒径、孔径不可控，加工工艺参数繁多、批间差异大、安全性能不稳定。而多聚糖类拥有明显的生物相容性优势，具有止血、抑菌和促愈合等多重功能，但现有氧化(再生)纤维素、壳聚糖、微孔淀粉类止血材料对于广泛出血创面的止血效果不理想，尤其是不规则创面和复合性血管破裂导致的出血。所以，控制不可控出血的新多聚糖基止血材料和新方法是打破目前多聚糖止血材料瓶颈的方法之一。葡聚糖是一种完全由α-D-吡喃葡萄糖单体组成的多聚糖。作为多糖之一的β-(1,3)-D-葡聚糖可从酵母、香菇、燕麦中提取，来源丰富，具有抗菌、促伤口愈合和可吸收降解等优越的性能。葡聚糖作为止血材料研究已有文献和专利报道(JournalofSurgicalResearch,2009,155(1):89-93；EP1424085A1；US2010/02992624A1；US2004/0101548A1；US2006/0159733A1；EP0693291B1)，但其使用了戊二醛、环氧氯丙烷等高毒性的交联剂，或者为羧酸改性多糖基止血材料，生物相容性较差，限制了其应用发展。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一类基于新型葡聚糖基的快速止血、抗菌促愈合材料，并提供该类止血材料的制备方法。本专利技术利用葡聚糖自身醛基化改性，能够自身发生缩醛化，在冷冻干燥条件下形成三维网状结构的海绵材料。可快速吸收血液中的水分，形成“即时水凝胶”在伤口部位形成物理性屏障，同时大量聚集红细胞与血小板，快速激活凝血系统，从而实现止血材料的高效、快速止血，该材料同时兼具优良的抗菌与促愈合性能。本专利技术为了实现上述目的，采用如下技术方案：葡聚糖基止血抗菌促愈合材料，为醛基葡聚糖，分子量为15kDa～145kDa，分子式如下：其中，a、b、c为正整数。本专利技术提供上述葡聚糖基止血抗菌促愈合材料的制备方法，黑暗条件下，通过高碘酸钠在水溶液中氧化葡聚糖，室温反应12～36h；将反应液加入8～14kDa的透析袋中透析3～10次，冷冻干燥，得到得到葡聚糖基抗菌促愈合材料，醛基含量为5％～95％；葡聚糖分子量为20kDa～150kDa。其中，n、a、b、c为正整数。进一步地，在上述技术方案中，将醛基葡聚糖配制成1％～20％水溶液，冷冻成型，形成三维网状结构的海绵材料。进一步地，在上述技术方案中，葡聚糖、高碘酸钠、水重量比为1:0.1～2:30～150。进一步地，在上述技术方案中，冷冻干燥温度-60℃，时间6～24h。进一步地，在上述技术方案中，冷冻成型温度-60℃，时间6～24h。本专利技术提供上述制备方法得到的葡聚糖基止血抗菌促愈合材料，醛基葡聚糖溶液能够自身发生缩醛化，在冷冻干燥条件下形成三维网状结构的海绵材料，吸水率为20～50g水/g材料。葡聚糖基三维网状结构的海绵材料的特征是可以在伤口部位快速吸收血液中的血清，大量聚集红细胞与血小板，同时快速激活凝血系统，从而实现止血材料的高效、快速止血。醛基葡聚糖由于其醛基结构兼具优良的抗菌与促伤口愈合性能。葡聚糖基止血抗菌促愈合材料体外(猪血)、体内(兔肝损伤模型、兔股动脉离断模型)止血性能实验和兔皮肤伤口促愈合、体外抗菌以及皮肤刺激性实验，表明本专利技术材料具有快速止血的特点。本专利技术与传统的止血材料相比，其特点是：(1)高吸水与吸血率，止血快速；(2)成本低、生物安全性好；(3)止血同时抗菌、促伤口愈合。附图说明图1为醛基葡聚糖止血材料扫描电镜图；图2为葡聚糖基材料的止血情况，(a)应用于兔肝出血模型；(b)应用于兔股动脉出血模型；图3为葡聚糖基止血材料的抗菌性能；其中，Dex表示为70kDa葡聚糖，O50表示为醛基燕麦葡聚糖；图4为葡聚糖基止血材料促伤口愈合性能。具体实施方法下面结合实施例对本专利技术的方法做进一步说明，但并不是对本专利技术的限定。(1)葡聚糖基止血抗菌促愈合材料的制备实施例实施例1称取3.00g葡聚糖(20kDa)，配成1％水溶液；将0.99g高碘酸钠(NaIO4)溶于10mL水中，黑暗条件下室温反应14h。将反应液加入8～14kDa的透析袋中透析3次，-60℃冷冻干燥6h后，得到醛基葡聚糖(PDA25)，收率为91.0％。采用盐酸羟胺测定葡聚糖醛基含量为19.9％。将醛基葡聚糖配制成15％水溶液，-60℃冷冻成型6h，由图1PDA25扫描电镜图可知，制得了海绵三维孔状止血材料，吸水率为31.3g水/g材料。实施例2称取3.00g葡聚糖(50kDa)，配成1.5％水溶液；将1.98gNaIO4溶于20mL水中，黑暗条件下室温反应20h。将反应液加入8～14kDa的透析袋中透析5次，-60℃冷冻干燥8h后，得到醛基葡聚糖(PDA50)，收率为92.7％。采用盐酸羟胺测定葡聚糖醛基含量为35.8％。将醛基葡聚糖配制成10％水溶液，-60℃冷冻成型8h，由图1PDA50扫描电镜图可知，制得了海绵三维孔状止血材料，吸水率为38.3g水/g材料。实施例3称取3.00g葡聚糖(70kDa)，配成2％水溶液；将2.97gNaIO4溶于30mL水中，黑暗条件下室温反应24h。将反应液加入8～14kDa的透析袋中透析7次，-60℃冷冻干燥12h后，得到醛基葡聚糖(PDA75)，收率为90.0％。采用盐酸羟胺测定葡聚糖醛基含量为51.6％。将醛基葡聚糖配制成5％水溶液，-60℃冷冻成型12h，由图1PDA75扫描电镜图可知，制得了海绵三维孔状止血材料，吸水率为39.1g水/g材料。实施例4称取3.00g葡聚糖(150kDa)，配成2.5％水溶液；将3.96gNaIO4溶于40mL水中，黑暗条件下室温反应28h。将反应液加入8～14kDa的透析袋中透析10次，-60℃冷冻干燥24h后，得到醛基葡聚糖(PDA100)，收率为70.6％。采用盐酸羟胺测定葡聚糖醛基含量为70.9％。将醛基葡聚糖配制成2％水溶液，-60℃冷冻成型24h，由图1PDA100扫描电镜图可知，制得了海绵三维孔状止血材料，吸水率为33.1g水/g材料。(2)葡聚糖基止血抗菌促愈合材料的性能实施例实施例5(体外凝血)以采血袋采集抗凝猪血400cc，取2mL猪血加入5mL离心管中，加入50mg止血材料，同时加入60μL0.1MCaCl2，置于静音混合器摇匀，记录血液凝固的时间，重复3次，取平均值，体外凝血结果如表1所示：表1止血材料体外凝血结果实施例6(体内止血)实验动物为成年健康家兔12只，体重约为2kg，雌雄不限每组各3只。家兔在实验前一晚禁食。以10％水合氯醛对家兔进行麻醉，直到家兔进入深度麻醉，以暖风对其进行保温。肝脏损本文档来自技高网...

【技术保护点】
葡聚糖基止血抗菌促愈合材料，为醛基葡聚糖，分子量为15kDa～145kDa，分子式如下：

【技术特征摘要】
1.葡聚糖基止血抗菌促愈合材料，为醛基葡聚糖，分子量为15kDa～145kDa，分子式如下：其中，a、b、c为正整数。2.如权利要求1所述葡聚糖基止血抗菌促愈合材料的制备方法，其特征在于：黑暗条件下，通过高碘酸钠在水溶液中氧化葡聚糖，室温反应12～36h；将反应液加入8～14kDa的透析袋中透析3～10次，冷冻干燥，得到醛基葡聚糖，醛基含量为5％～95％；葡聚糖分子量为20kDa～150kDa。其中，n、a、b、c为正整数。3.如权利要求2所述葡聚糖基止血抗菌促愈合材料的制备方法，其特征在于：将醛基葡聚糖配制成1...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔卫红，柳春玉，陈海亮，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21