一种水溶性止血海绵及其制备方法
阅读说明：本技术 一种水溶性止血海绵及其制备方法 (Water-soluble hemostatic sponge and preparation method thereof ) 是由 王纯斌 王纯保 肖亚兰 于 2021-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水溶性止血海绵及其制备方法,包括如下步骤：1)按照比例准备原料：明胶(9.5-10.5)g、蒸馏水(88-92)mL、0.25％戊二醛溶液(2.8-3.2)mL、0.5％甲醛(2.4-2.6)mL；2)将明胶倒入蒸馏水中,浸泡10分钟,水浴加热,搅拌溶解,加入0.5％甲醛,高速搅拌均匀,起泡得到混合液体泡沫；3)将液体泡沫注入不同规格的模具中,-40至-80℃预冷冻后进行冷冻干燥得到海绵；4)将海绵采用0.25％戊二醛溶液交联,交联完成后使用蒸馏水洗涤数次后再次冷冻干燥成型,得到水溶性止血海绵。在36.2℃水中,1克所述的水溶性止血海绵6小时内完全溶解。(The invention discloses a water-soluble hemostatic sponge and a preparation method thereof, and the preparation method comprises the following steps: 1) preparing raw materials according to the proportion: gelatin (9.5-10.5) g, distilled water (88-92) mL, 0.25% glutaraldehyde solution (2.8-3.2) mL, 0.5% formaldehyde (2.4-2.6) mL; 2) pouring gelatin into distilled water, soaking for 10 minutes, heating in water bath, stirring for dissolving, adding 0.5% formaldehyde, stirring uniformly at high speed, and foaming to obtain mixed liquid foam; 3) injecting the liquid foam into moulds with different specifications, pre-freezing at-40 to-80 ℃, and then carrying out freeze drying to obtain a sponge; 4) and (3) crosslinking the sponge by adopting 0.25% glutaraldehyde solution, washing the crosslinked sponge for a plurality of times by using distilled water after crosslinking is finished, and then carrying out freeze drying and forming again to obtain the water-soluble hemostatic sponge. In water at 36.2 ℃, 1 g of the water-soluble hemostatic sponge is completely dissolved within 6 hours.)
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技术领域
】本发明涉及高分子医用材料技术领域，具体涉及一种水溶性止血海绵及其制备方法。
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背景技术
】血液是向机体输送氧气的重要载体，人体因受伤而失血过多时，器官和细胞会发生功能障碍，发生衰竭，影响生命安危。未受控制的出血一直都是战争或重大事故中人员伤亡的主要原因。现代战争中，战场上75％的伤亡事件是由爆炸性碎片和枪伤造成的，出血依然是战场创伤的主要死因，有效止血能够大幅度降低创伤的死亡率。由于防弹衣、头盔等个人防护用具的保护作用，战场创伤多发生于四肢及肢体连接部位如腋窝、腹股沟、颈部等，这些部位无法用止血带或者通过人工压迫进行止血，容易导致出血性休克甚至死亡。因此有效地快速止血，是在战场上或者重大事故中提高伤员生存率的关键。
止血海绵用于快速止血、抑菌抗感染，可吸收大量血液和组织渗液、加速创面愈合。机体正常的止血，主要依赖于完整的血管壁结构和功能，有效的血小板质量和数量，正常的凝血因子活性，其中带负电荷的血小板和凝血因子的作用是主要的。止血海绵是利用其细密、多孔、带正电荷的止血材料，当其与人体血液接触时，可立即对血小板进行黏附、聚集，从而使血液形成血栓，堵塞创口，并释放与凝血有关的各种因子，在内源性及外源性凝血途径共同作用下，使血液形成稳定的纤维蛋白多聚体，从而形成血凝块，达到伤口止血的目的。
现在已有止血海绵的研究，例如中国专利申请号CN202110319395.1公开了一种可降解止血海绵及其制备方法和其应用、一种可降解载药止血海绵，提供的可降解止血海绵，由包括交联改性淀粉和纤维素的原料经冻干制备得到；所述交联改性淀粉和纤维素的质量比为(0.2-5):1，提供的可降解止血海绵吸水速率快且吸水量大，吸水后支撑强度高且支撑时间长；且为植物源原料，可完全生物降解；提供的可降解载药淀粉止血海绵，海绵表面附着有载药涂层，通过药物涂层中辅料的缓慢降解来实现药物的缓慢释放，通过调节辅料成份可达到与海绵支撑时间相当的药物释放时间，在可降解载药淀粉止血海绵止血置入到作用部位后，维持支撑的同时缓慢释放药物。
目前报道的快速止血材料主要有粉末类(沸石、胶原粉末和马铃薯淀粉)、多孔海绵(明胶海绵、胶原海绵)、氧化再生纤维素和纤维蛋白胶等，它们各自有一定的不足之处：明胶和胶原的组织粘附力较差，两者的止血功能均依赖于足量的血小板和凝血因子；血纤维蛋白源自血液，可能会导致病毒感染；多孔沸石和马铃薯淀粉在吸收血液中的水分后会放出大量的热，容易导致伤口炎症。特别是目前利用明胶制作的普通止血海绵，手术后在人体降解，需要蛋白酶参与，很多情况下，人体的蛋白酶的量不足以分解留在体内的止血海绵，或者蛋白酶到不了放置止血海绵的部位，特别是甲状腺等表浅手术，术后没有被完全分解的止血海绵，极易形成囊肿。因此，亟需研发一种水溶性止血海绵。
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发明内容
】针对目前现有的利用明胶制作的普通止血海绵，手术后在人体降解，需要蛋白酶参与，但很多情况下，人体的蛋白酶的量不足以分解留在体内的止血海绵，或者蛋白酶到不了放置止血海绵的部位，普通止血海绵无法完全分解的问题，本发明一种水溶性止血海绵及其制备方法，得到的水溶性止血海绵适用于人体体表及手术止血，在外观及止血，吸水性等与普通止血海绵一样，而且所述的水溶性止血海绵接触到36.2℃的水或体液就会慢慢溶解。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种水溶性止血海绵的制备方法，包括如下步骤：
1)按照比例准备原料：明胶(9.5-10.5)g、蒸馏水(88-92)mL、0.25％(v/v)戊二醛溶液(2.8-3.2)mL、0.5％(v/v)甲醛(2.4-2.6)mL；
2)将明胶倒入蒸馏水中，浸泡10分钟，水浴加热，搅拌溶解，加入0.5％(v/v)甲醛，高速搅拌均匀，得到液体泡沫混合溶液；
3)将上步骤得到的混合溶液注入不同规格的模具中，-40至-80℃预冷冻后进行冷冻干燥得到海绵；
4)将上步骤得到的海绵采用0.25％(v/v)戊二醛溶液交联，交联完成后使用蒸馏水洗涤数次后再次冷冻干燥成型，密封后，采用钴-60灭菌后，得到水溶性止血海绵。
本发明中：
步骤1)所述的按照比例准备原料，是按照明胶10g、蒸馏水90g、0.25％戊二醛溶液3ml、0.5％甲醛的2.5ml的比例。
步骤2)所述的水浴加热，温度为60-70℃。
步骤2)所述的高速搅拌，是200-400rpm搅拌20-30min。
步骤4)所述的洗涤数次，是洗涤2-4次。
本发明还涉及采用上述一种水溶性止血海绵的制备方法得到的水溶性止血海绵，所述的水溶性止血海绵在外观及止血，吸水性等与普通止血海绵一样，还有一个突出的优点，所述的水溶性止血海绵接触到36.2℃的水或体液就会慢慢溶解，在36.2℃水中，1克所述的水溶性止血海绵6小时内就可以完全溶解，从而及达到了手术止血的目的，也不会在体内形成囊肿。
和现有技术相比，本发明具有如下优点：
明胶是高蛋白质产品，目前利用明胶做的普通止血海绵，手术后在人体降解，需要蛋白酶参与，很多情况下，人体的蛋白酶的量不足以分解留在体内的止血海绵，或者蛋白酶到不了放置止血海绵的部位，特别是甲状腺等表浅手术，术后没有被完全分解的止血海绵，极易形成囊肿。而本发明所述的一种水溶性止血海绵，在外观及止血，吸水性等与普通止血海绵一样，但在接触到36.2℃的水或体液就会慢慢溶解，在36.2℃水中，1克所述的水溶性止血海绵6小时内就可以完全溶解，从而及达到了手术止血的目的，也不会在体内形成囊肿。
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具体实施方式
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以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。
实施例1：
一种水溶性止血海绵的制备方法，包括如下步骤：
1)按照比例准备原料：明胶10g、蒸馏水90g、0.25％戊二醛溶液3ml、0.5％甲醛2.5ml；
2)将明胶倒入蒸馏水中，浸泡10分钟，65℃水浴加热，搅拌溶解，加入0.5％(v/v)甲醛，高速搅拌(400rpm，20min)均匀，得到泡沫液体混合溶液；
3)将上步骤得到的混合溶液注入不同规格的模具中，-40至-80℃预冷冻后进行冷冻干燥得到海绵；
4)将上步骤得到的海绵采用0.25％(v/v)戊二醛溶液交联，交联完成后使用蒸馏水洗涤3次后再次冷冻干燥成型，密封后，采用钴-60灭菌后，得到水溶性止血海绵。
实施例2：
一种水溶性止血海绵的制备方法，包括如下步骤：
1)按照比例准备原料：明胶9.5g、蒸馏水92mL、0.25％(v/v)戊二醛溶液2.8mL、0.5％(v/v)甲醛2.6mL；
2)将明胶倒入蒸馏水中，浸泡10分钟，60℃水浴加热，搅拌溶解，加入0.5％(v/v)甲醛，高速搅拌(300rpm，25min)均匀，得到泡沫液体混合溶液；
3)将上步骤得到的混合溶液注入不同规格的模具中，-40至-80℃预冷冻后进行冷冻干燥得到海绵；
4)将上步骤得到的海绵采用0.25％(v/v)戊二醛溶液交联，交联完成后使用蒸馏水洗涤2次后再次冷冻干燥成型，密封后，采用钴-60灭菌后，得到水溶性止血海绵。
实施例3：
一种水溶性止血海绵的制备方法，包括如下步骤：
1)按照比例准备原料：明胶10.5g、蒸馏水88mL、0.25％(v/v)戊二醛溶液3.2mL、0.5％(v/v)甲醛2.4mL；
2)将明胶倒入蒸馏水中，浸泡10分钟，70℃水浴加热，搅拌溶解，加入0.5％(v/v)甲醛，高速搅拌(200rpm，30min)均匀，得到泡沫液体混合溶液；
3)将上步骤得到的混合溶液注入不同规格的模具中，-40至-80℃预冷冻后进行冷冻干燥得到海绵；
4)将上步骤得到的海绵采用0.25％(v/v)戊二醛溶液交联，交联完成后使用蒸馏水洗涤4次后再次冷冻干燥成型，密封后，采用钴-60灭菌后，得到水溶性止血海绵。
对比例：
按照CN202110319395.1一种可降解止血海绵及其制备方法和其应用、一种可降解载药止血海绵，提供的可降解止血海绵的制备方法：
1)称量100.0g马铃薯淀粉于反应釜内，向反应釜内加入4900ml水，设置夹套反应釜温度为80℃，200rpm恒温搅拌1h；降低夹套反应釜温度为50℃，用浓度为1mol/L的NaOH溶液调整反应液pH为9，使用恒压滴定漏斗将10ml环氧氯丙烷水溶液，逐滴滴加到反应液中，温反应4h，反应结束后将反应液倒出，冷却后，用12.5L的无水乙醇将产品析出，再用2L无水乙醇洗涤产品2-3次，50℃干燥24h，得交联改性马铃薯淀粉；
2)称量1.0g羧甲基纤维素于39ml水中，于40℃水浴下400rpm搅拌4h使羧甲基纤维素完全溶解为均匀的透明凝胶状，使用1mol/L HCl调节羧甲基纤维素溶液pH为3，冷却至室温备用；
3)称量2.0g交联改性马铃薯淀粉于58ml水中，常温下搅拌溶解20min使交联淀粉吸水饱和，倒入羧甲基纤维素溶液中，400rpm搅拌30min使混合均匀，混合均匀后使用1mol/L的HCl调节溶液的pH为6，静置12h以上脱除溶液中的气泡；
4)将混合溶液倒入预冷模具中，静置30min后盖上模具盖，置于-40℃冷冻冰箱中预冻处理4h，预冻完毕后，脱去模具盖，将载有样品的模具置冷冻干燥箱中，-60℃、-0.1MPa冷冻干燥72h，得可降解淀粉止血海绵。
实验例1：
将实施例和对比例得到的止血海绵放入水中，观察溶解情况：
在36.2℃水中，1克止血海绵6小时内是否可以完全溶解
实施例1
是
实施例2
是
实施例3
是
对比例
否
从上表可以看出，实施例得到的水溶性止血海绵相比对比例得到的止血海绵，在36.2℃水中，1克水溶性止血海绵6小时就可以完全溶解，而对比例得到的止血海绵6小时不能完全溶解。
实验例2：
以实施例1为基础，研究不同的0.25％(v/v)戊二醛溶液的加入量对得到的止血海绵放入水中溶解情况的影响：
从上表可以看出，0.25％(v/v)戊二醛溶液的加入量对得到的止血海绵放入水中溶解情况是有影响，0.25％(v/v)戊二醛溶液的加入量在(2.8-3.2)mL的范围，36.2℃水中，1克得到的止血海绵在6小时内可以完全溶解，其他的加入量得到止血海绵则不能完全溶解，分析原因是加入的0.25％(v/v)戊二醛溶液太多，会导致止血海绵中不同组织成分连接过于紧密，从而影响止血海绵在水中的溶解性；加入的0.25％(v/v)戊二醛溶液太少，则会导致血海绵中不同组织成分连接松散，影响止血海绵的止血效果，所以0.25％(v/v)戊二醛溶液的加入量在(2.8-3.2)mL的范围是合适的。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。