甲壳素基可注射止血密封胶的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种甲壳素基可注射止血密封胶的制备方法，其包括如下步骤：将甲壳素粉末在碱‑尿素体系中，在‑40～‑20℃下进行至少三个循环的冷冻‑解冻操作后，离心，取上清液；在所述上清液中加入2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵，在8～15℃下进行季铵化反应后，离心，取上清液，加入盐酸至pH值小于7，透析至中性并除去氯离子，得到季铵化甲壳素溶液；将所述季铵化甲壳素溶液、甲壳素纳米晶须和戊二醛混匀后，转入取向冷冻模具中，在液氮环境下进行冷冻反应，得到反应产物；将所述反应产物进行冷冻干燥，得到所述甲壳素基可注射止血密封胶。本发明专利技术具有如下的有益效果：1、本发明专利技术具有更好的水溶性且能够增强其抗菌活性，且在体内具有良好的止血效果和生物相容性。

Preparation of Injectable Hemostatic Sealant Based on Chitin

【技术实现步骤摘要】
甲壳素基可注射止血密封胶的制备方法
本专利技术属于生物医用材料制备应用领域，具体涉及一种根据取向冷冻结合冷冻干燥而制备超高吸水且可注射甲壳素基止血密封胶的技术方法。
技术介绍
控制大出血是全世界军事和民用创伤中心的一个重要问题，不受控制的出血导致全世界超过30％的创伤死亡，其中一半以上的伤亡是发生在紧急护理之前。因此，使用快速有效地止血剂控制出血对创伤急症非常重要。目前的止血剂包括氰基丙烯酸酯、戊二醛交联白蛋白、QuickClot、纤维蛋白基的绷带或明胶基的止血剂，这些止血剂皆已证明可有效止血。但是，它们对于小口径火器、战场上的简易爆炸装置和日常生活中造成的深度伤口通常是无效的，而这些伤口的形状往往不规则且不可压缩。为了解决这些问题，目前新的止血技术如XStatTM，是在涂抹器中填充大量压缩的纤维素海绵，这些海绵能够迅速膨胀，对深层不可压缩的伤口填充并施加压力而止血。此外，许多其他形状记忆聚合物泡沫作为伤口敷料或止血剂也用作伤口填充止血材料。然而，XStatTM因由大量微型海绵组成，这就需要更多时间从伤口处清除每块海绵而可能造成伤口的二次伤害。此外，虽然形状记忆聚合物泡沫通常具有吸收流体的固有能力，但它们往往需要花费数十秒或更长的时间才能恢复形状而封堵伤口。这往往会延长止血时间和失去更多的血液而造成生命危险。另一方面，发病率越来越高的抗生素抗性细菌菌株感染是护理人员在战斗创伤中面临的另一个挑战。因此，开发一种易于使用的可注射止血材料，具有瞬时和高血液吸收能力及快速形状恢复能力，可迅速控制不可压缩伤口出血仍然是非常重要的。
技术实现思路
针对目前止血材料的不足，本专利技术旨在提供一种反应简单，超高吸水，较强抑菌及促进伤口愈合的甲壳素基止可注射血密封胶的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种甲壳素基可注射止血密封胶的制备方法，其包括如下步骤：将甲壳素粉末在碱-尿素体系中，在-40℃下进行至少三个循环的冷冻-解冻操作后，离心，取上清液；在所述上清液中加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，在10℃下进行季铵化反应后，离心，取上清液，加入盐酸至pH值小于7，透析至中性并除去氯离子，得到季铵化甲壳素溶液；将所述季铵化甲壳素溶液、甲壳素纳米晶须和戊二醛混匀后，转入取向冷冻模具中，在液氮环境下进行冷冻反应，得到反应产物；将所述反应产物进行冷冻干燥，得到所述甲壳素基可注射止血密封胶。作为优选方案，所述甲壳素的脱乙酰度为5～15％。作为优选方案，所述碱尿素体系为氢氧化钠和尿素的混合水溶液，其中，氢氧化钠的质量分数为8～11％，尿素的质量分数为4％。作为优选方案，所述冷冻-解冻的操作中，依次冷冻的时间为2、6、8、12h，间隔搅拌解冻20min。作为优选方案，所述2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与甲壳素单元的物质的量比为(6～11):1。甲壳素单元是N-乙酰葡萄糖胺，分子式为(C8H13NO5)N。作为优选方案，所述季铵化甲壳素的粘均分子量为大于7000。作为优选方案，所述季铵化甲壳素和甲壳素纳米晶须的质量比为(8:2)～(6:4)。作为优选方案，所述戊二醛在季铵化甲壳素溶液、甲壳素纳米晶须和戊二醛的混合物中的质量分数为0.2～0.8％。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术中引入季铵化甲壳素(QCT)作为止血剂，比甲壳素具有更好的水溶性且能够增强其抗菌活性，同时更加有利于血液中血红蛋白的聚集而快速止血促进伤口愈合，且在体内具有良好的止血效果和生物相容性；2、吸水性强、操作简单，可以应用于不同环境下造成的不同种类的伤口出血，从而为后续的治疗赢得宝贵的时间以减少伤亡情况的止血材料。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为甲壳素基可注射止血密封胶动态吸水图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术中所涉及的取向冷冻模具可参考中国专利CN106904597A。实施例11、称取2g纯化后的甲壳素溶解在NaOH(8～11wt％)/尿素(4wt％)/H2O(86～83wt％)体系中经过-40℃冷冻解冻循环四次共24h制备2wt％的甲壳素溶液。经12000rpm、4℃离心15min收集上层清液备用。2、将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTMAC)与上述甲壳素清液按照甲壳素单元以两者物质的量比为(6～11):1配置混合溶液，将混合后的溶液置于10℃的恒温培养箱中机械搅拌24h充分进行季铵化反应，随后在反应后的溶液中加入稍过量的1～2M的稀盐酸溶液使季铵化甲壳素溶液显酸性。将该酸性溶液在10000rpm、4℃下离心10min后得上清液，随后将上清液用截留分子量为7000的透析袋在去离子水中透析至中性且在透析的去离子水中检测不到氯离子为止，收集透析液冷冻干燥得海绵状季铵化甲壳素(QCT)置于干燥器中保存备用。甲壳素季铵化取代度为35～50％。3、称取0.8gQCT并加入9g去离子水，磁力搅拌使QCT完全溶解，称取0.2g甲壳素纳米晶须超声15min后加入到上述QCT溶液中，于此同时加入22μL(0.2wt％)戊二醛磁力搅拌充分交联。4、将交联后的混合溶液倒入放置在铜片上的硅胶槽中，然后将该装置缓慢放入1.5L装满液氮的保温胆中取向冷冻，将冷冻后的样品用冷冻干燥机干燥24～36h，得到甲壳素基可注射止血密封胶，其动态吸水状态如图1所示。实施例21、称取2g纯化后的甲壳素溶解在NaOH(8～11wt％)/尿素(4wt％)/H2O(86～83wt％)体系中经过-40℃冷冻解冻循环四次制备2wt％的甲壳素溶液。经12000rpm、4℃离心15min收集上层清液备用。2、将EPTMAC与上述甲壳素清液按照甲壳素单元以两者物质的量比为(6～11):1配置混合溶液，将混合后的溶液置于10℃的恒温培养箱中机械搅拌24h充分进行季铵化反应，随后在反应后的溶液中加入稍过量的1～2M的稀盐酸溶液使季铵化甲壳素溶液显酸性。将该酸性溶液在10000rpm、4℃下离心10min后得上清液，随后将上清液用截留分子量为7000的透析袋在去离子水中透析至中性且在透析的去离子水中检测不到氯离子，收集透析液冷冻干燥得海绵状季铵化甲壳素(QCT)置于干燥器中保存备用。甲壳素季铵化取代度为35～50％。3、称取0.8gQCT并加入9g去离子水，磁力搅拌使QCT完全溶解，称取0.2g甲壳素纳米晶须超声15min后加入到上述QCT溶液中，于此同时加入42μL(0.4wt％)戊二醛磁力搅拌充分交联。4、将交联后的混合溶液倒入放置在铜片上的硅胶槽中，然后将该装置缓慢放入1.5L装满液氮的保温胆中取向冷冻，将冷冻后的样品用冷冻干燥机干燥24～36h，得到甲壳素基可注射止血密封胶。实施例31、称取2g纯化后的甲壳素溶解在NaOH(8～11wt％)/尿素(4wt％)/H2O(86～83wt％)体系中经过-40℃冷冻解冻循环四次共24h制备2wt％的甲壳素溶液。经12000rpm、4℃离心15mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲壳素基可注射止血密封胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将甲壳素粉末在碱‑尿素体系中，在‑40～‑20℃下进行至少三个循环的冷冻‑解冻操作后，离心，取上清液；在所述上清液中加入2,3‑环氧丙基三甲基氯化铵，在8～15℃下进行季铵化反应后，离心，取上清液，加入盐酸至pH值小于7，透析至中性并除去氯离子，得到季铵化甲壳素溶液；将所述季铵化甲壳素溶液、甲壳素纳米晶须和戊二醛混匀后，转入取向冷冻模具中，在液氮环境下进行冷冻反应，得到反应产物；将所述反应产物在‑65～‑45℃下进行冷冻干燥，得到所述甲壳素基可注射止血密封胶。

【技术特征摘要】
1.一种甲壳素基可注射止血密封胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将甲壳素粉末在碱-尿素体系中，在-40～-20℃下进行至少三个循环的冷冻-解冻操作后，离心，取上清液；在所述上清液中加入2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，在8～15℃下进行季铵化反应后，离心，取上清液，加入盐酸至pH值小于7，透析至中性并除去氯离子，得到季铵化甲壳素溶液；将所述季铵化甲壳素溶液、甲壳素纳米晶须和戊二醛混匀后，转入取向冷冻模具中，在液氮环境下进行冷冻反应，得到反应产物；将所述反应产物在-65～-45℃下进行冷冻干燥，得到所述甲壳素基可注射止血密封胶。2.如权利要求1所述的甲壳素基可注射止血密封胶的制备方法，其特征在于，所述甲壳素的脱乙酰度为5～15％。3.如权利要求1所述的甲壳素基可注射止血密封胶的制备方法，其特征在于，所述碱尿素体系为氢氧化钠和尿素的混合水溶液，其中，氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海清，李培源，方燕，徐月华，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建,35