一种聚丙烯酰胺-壳聚糖/高岭土多孔材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯酰胺

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯酰胺
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壳聚糖/高岭土多孔材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种聚丙烯酰胺
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壳聚糖/高岭土多孔材料及其制备方法，属于生物医用材料领域。

技术介绍

[0002]日常生活导致的交通事故、股动脉出血等各种紧急突发事件中，大量出血成为死亡的主要原因，因而止血是急诊医疗中的一个重要步骤，且有效快速止血对于外科手术和紧急创伤至关重要，传统的止血材料包括绷带和止血敷料等，对于体表的创伤出血呈现较好的效果，但对于比较深的大出血部位如贯穿伤或不可压缩部位，常规的止血材料难以满足其止血效果。特别是骨科手术中，如松质骨创面出血是颅脑外科、骨科、矫形外科医生的棘手问题。目前临床上常采用骨蜡进行松质骨创面止血，其主要成分为蜂蜡、麻油等，导致的缺点是生物相容性差，难以降解、残留在局部对骨愈合造成很大的阻碍，不利于骨痂的形成，从而造成骨不愈合。因此开发新型止血产品以满足临床或紧急事故的止血需求始终是临床医学、生物材料及医疗器械领域关注的重点之一。
[0003]理想的止血材料应具有良好的生物相容性，具有较高的孔隙率及较高的吸水率，且能被挤干水分后继续反复使用，同时具有可降解性。目前常用的止血材料包括胶原蛋白（Col）、明胶（GE）、藻酸盐（AG）、氧化纤维素、氰基丙烯酸组织粘合剂和多孔沸石，以上材料都具有有效的止血功能，但也有一些固有缺点，如：胶原蛋白组织粘附性差，多孔沸石从血液中吸收水分时会产生大量热量，导致伤口发炎，羧甲基纤维素敷料不能在伤口中降解等，也有一些止血剂在阻止严重出血方面无效且昂贵或引起安全问题。因此对开发新型可生物降解且能抗菌的止血材料具有重要的临床意义。壳聚糖(Chitosan，CS)是自然界中少见的一种带正电荷的碱性多糖，其降解产物为氨基葡萄糖。壳聚糖对人体及组织无毒、无害、无刺激、生物相容性好，具有固有的生物粘附性和抗菌性，它可以通过与红细胞（RBC）的带负电细胞膜的静电相互作用诱导止血，从而牢固地粘附并密封出血部位，2001年壳聚糖获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准作为GRAS（公认安全）物质，基于壳聚糖的止血产品已上市，包括Celox
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（英国柴郡有限公司MedTrade products Ltd.）TraumaStat
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（美国俄勒冈州黎巴嫩Ore
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Medix有限责任公司）和HemCon
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绷带（美国俄勒冈波特兰Hem Con Medical Technologies股份有限公司）。然而，提高壳聚糖基止血产品的止血性能还是一大挑战。通过物理和化学结合制备的一系列不同形式的新型改性CS及其衍生物、或与其他功能材料结合具有潜在的协同效应的止血剂，则可提高其性能，因此备受关注。
[0004]壳聚糖基多孔海绵具有较高的吸水性，它从血液中吸收水分而浓缩凝血因子，从而促进凝血，且能形成水凝胶，导致相邻红细胞的血浆破裂和血小板活化。为了获得更好的止血剂，文献 [Mater. Lett. 2017, 197, 150
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155]报道了利用氧化纳米纤维素麻纤维的羧基和壳聚糖的氨基通过肽键形成稳定的水凝胶网络，无需添加交联剂制备了氧化纳米纤维素
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壳聚糖止血海绵，原位交联水凝胶网络可为快速吸收血液和促进血液凝固提供了稳定的框架，且大鼠肝脏创伤植入实验表明止血效果良好，是一种潜在的外科止血剂。但仅靠
止血材料的多孔结构形成水凝胶网络其止血效果有待提高。而聚丙烯酰胺是一种线性的高分子聚合物，其本身具有絮凝、粘附和增稠等多种作用，常用做水处理的絮凝剂，同时其因具有较好的生物相容性、可降解和对细胞无毒等优点而应用于药物载体、软组织填充剂、非凝血酶原粒化剂、外科、隐形眼镜原料、微胶囊的外层包复料，并用作制造高质量的止血拴，妇女卫生巾及小儿尿布等，但其能否用于止血材料未见报道。若能将聚阴离子性的聚丙烯酰胺与壳聚糖通过静电作用自装成多孔海绵，则有望既可利用其多孔结构的高吸水性而形成水凝胶网络而止血，又可发挥聚丙烯酰胺本身的絮凝剂作用而使血液凝结而达到快速止血的目的。
[0005]另外，在多孔海绵中引入止血无机粒子既可通过不同止血机理而协同发挥止血作用，又有利于提高多孔海绵的机械性能。高岭土是硅酸铝，它可通过快速吸收出血部位血液中的水分，通过浓缩凝血因子激活凝血的内在途径而止血，被认为是一种很有前途的将止血性能应用于伤口敷料的途径，商业高岭土浸渍敷料已证明在战斗和创伤环境中促进止血非常成功。但高岭土能否被成功地引入聚丙烯酰胺
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壳聚糖中获得高吸水性多孔材料，以致能能协同发挥止血作用未见报道。

技术实现思路

[0006]针对上述情况，本专利技术的目的在于提供一种聚丙烯酰胺
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壳聚糖/高岭土止血材料及其制备方法。本专利技术制备的聚丙烯酰胺
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壳聚糖/高岭土多孔材料具有较高的吸水性能、降解性能及生物相容性，是一种新型可降解多孔材料，能满足止血材料性能的基本要求。
[0007]本专利技术采用以下技术方案：聚丙烯酰胺是指分子量为1500~1800万，水解度为25~30%的聚阴离子型聚丙烯酰胺；壳聚糖的脱乙酰度为90 %以上，粘均分子量在20~40万；高岭土是指纯度96%，粒径为1.5~3.0 um的微米级粒子。
[0008]本专利技术的聚丙烯酰胺
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壳聚糖/高岭土多孔材料，由下述技术方案实现的，其特征在于采用如下工艺步骤：将一定量的聚丙烯酰胺、壳聚糖及高岭土加适量去离子水搅拌并超声分散均匀后，加入体积浓度为2~4 %的冰醋酸，搅拌至得到复合物凝胶；将上述混合的复合凝胶放入冰箱中冷冻，再用冷冻干燥机冷冻干燥至恒重；将干燥后的多孔支架浸泡于5~10 wt%的NaOH 溶液中30 min，再用去离子水洗至中性，40℃真空烘箱中烘干即可。
[0009]本专利技术的多孔材料与现有的多孔材料相比，其优越性在于：（1）本专利技术所用的原材料来源广泛，价格便宜，都具有较好的生物相容性及可降解；且聚丙烯酰胺带负电，而壳聚糖溶液的氨基质子化后带正电，因而两者将会产生离子交联，从而提高复合多孔材料的力学性能，且比单纯的未发生交联作用的壳聚糖多孔材料相比，其吸水率明显提高，且机械强度高，吸水后的稳定性更好，可操作性好；且壳聚糖有较好的抗菌性、聚丙烯酰胺也具有较强的氧化杀菌作用，尤其是对微生物作用效果较好；另外添加的高岭土也具有较好的止血功效，可与聚丙烯酰胺
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壳聚糖多孔材料协同发挥止血作用。综上所述，本专利技术所选用的各种材料有利于提高复合多孔材料的止血性能及降解性能，同时还可赋予其抗菌性。
[0010]（2）本专利技术提供的聚丙烯酰胺
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壳聚糖/高岭土多孔材料，其制备方法简单易行，成本低，绿色环保，适合大规模生产；且可通过多孔材料的组分含量的改变来调控多孔材料的
止血性能及降解性能，同时还可添加不同抗菌药物或其他凝血因子得到性能更好的止血材料。
附图说明
[0011]图1为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯酰胺
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壳聚糖/高岭土多孔材料，其特征是指将聚阴离子性聚丙烯酰胺与壳聚糖、高岭土的复合物在水溶液中超声搅拌均匀混合后，再添加适量冰醋酸即得复合凝胶物，置于培养皿中预冷后冷冻干燥。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐硕，蒋柳云，苏胜培，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：