基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料及其制備方法，屬于生物醫(yī)用材料制備領域。
【背景技術】
[0002]在各類外科手術或創(chuàng)傷治療中，創(chuàng)面出血及與外界隔離避免感染，對患者的傷口愈合影響很大，創(chuàng)傷失血過多，傷員會休克、昏迷，甚至面臨極大的生命危險，單靠創(chuàng)面的自體生理性止血，并不能使創(chuàng)面快速、有效地止血，在實際的外科和創(chuàng)傷手術中，經常會借助外源性止血藥物或止血材料來促進傷口、創(chuàng)面迅速止血。膠原基止血材料很早就受到人們的廣泛關注，早在1953年有研究者就發(fā)現(xiàn)了膠原具有止血作用[蔣挺大.膠原與膠原蛋白[M].北京:化學工業(yè)出版社，2006: 191 -195]，膠原可局部刺激血小板的粘附與凝聚，激活凝血系統(tǒng)，當血管壁受損破壞時，血液中的血小板會在膠原的刺激下迅速接觸、粘附，發(fā)生凝聚作用，生成纖維蛋白，形成血栓而阻止血液流動。同時膠原又具有良好的生物相容性、免疫原性低、適度的機械性能，并能夠促進細胞的粘附、增殖和創(chuàng)口的復合，這使得膠原逐步成為止血材料的研究熱點。然而，現(xiàn)有技術存在以下不足:
1.膠原本身力學性能不足，粘附性較差，尤其是其海綿制品，不易貼服在創(chuàng)面上；
2.膠原本身止血性能一般，功能單一。
[0003]膠原聚集體為傳統(tǒng)膠原分子的聚集態(tài)結構體，是從膠原組織體中直接獲取，極大程度地保留了動物體內天然膠原的空間結構與性能特征，與膠原相比，其具有更為優(yōu)異的力學性能、結構與熱穩(wěn)定性、生物降解性能和止血性能，在醫(yī)學領域的應用前景十分誘人，本發(fā)明中所述的膠原聚集體是根據(jù)本課題組前期公開的專利所述的制備方法獲得的[但衛(wèi)華，劉新華，但年華，等.無抗原膠原聚集體及其制備方法.中國發(fā)明專利.201410324893.5]。羧甲基纖維素是當今世界上使用范圍最廣、用量最大的纖維素種類，通過氧化反應使其分子鏈產生醛基繼而制備成雙醛羧甲基纖維素。將過量的雙醛羧甲基纖維素與膠原聚集體混合，一部分可作為膠原聚集體的生物型交聯(lián)劑起到有效交聯(lián)膠原聚集體的效果，另一部分其活性醛基的強還原性又能與Ag+發(fā)生氧化還原反應產生納米銀，可賦予膠原材料優(yōu)異的抗菌性能。聚乙烯吡咯烷酮親水性極強，將其與膠原聚集體、雙醛羧甲基纖維素、納米銀共混，充分發(fā)揮材料間的協(xié)同作用，通過一定方法可制得綜合性能優(yōu)越、具有抗菌/抑菌功能的絮狀抗菌止血材料。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有相關技術的不足而提供了一種基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料。該絮狀止血材料應是一種既具有較好的生物相容性、合適的生物降解性能、親水性和良好的粘附性等優(yōu)良性能，又能夠快速有效止血、抗菌/抑菌、促進創(chuàng)面愈合和修復的生物醫(yī)用材料。
[0005]本發(fā)明的目的可以由以下制備技術來實現(xiàn)，其制備方法步驟如下: (1)基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料原液的制備:將10?100體積份的0.lmg/mL硝酸銀溶液緩慢加入到40?400體積份的0.lmg/ml氧化度為35%?50%的雙醛羧甲基纖維素鈉溶液，接著使用醋酸調節(jié)反應混合液pH至3?5，然后在50?70°C恒溫水浴鍋中緩慢攪拌反應10?20h，得到混合液A ;待反應完成后，將混合液A室溫下降至常溫，再使用醋酸調節(jié)混合液pH至3?4.5，接著取2?20重量份的膠原聚集體，4?10°C下攪拌將其溶脹于上述混合液A中，待膠原聚集體充分溶脹后，繼續(xù)持續(xù)攪拌4?24h，得到混合液B ;最后取2?20重量份的聚乙稀卩比略燒酮，4?10°C下緩慢攪拌加入到混合液B中，待聚乙稀吡咯烷酮充分溶解后，得到混合液C ;
(2)基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料的制備:向混合液C中緩慢加入純乙醇，使得乙醇的最終體積分數(shù)為30%，靜置10?15min后，接著補加乙醇，使得乙醇的最終體積分數(shù)為50%，靜置10?15min后，繼續(xù)補加乙醇，使得乙醇的最終體積分數(shù)為70%，靜置10?15min后，將混合液C在5000?lOOOOrpm下離心10?20min，除去上清液，將沉淀物磁力攪拌分散在體積分數(shù)為90%的乙醇溶液中，靜置10?15min后，在5000?lOOOOrpm離心5?lOmin，除去上清液，將沉淀物磁力攪拌分散在純乙醇中，靜置10?15min后，加入有機脫醇劑進行梯度脫醇，分別使用最終體積分數(shù)為30%、50%、70%、90%的有機脫醇劑分別脫醇10?15 min, 100%脫醇劑脫醇2次，每次10?15min，最后在5000?lOOOOrpm離心10?15min，回收上清液，將沉淀物放置于真空干燥箱中，室溫下干燥24?48h，得到基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料中間產品；將上述基于膠原聚集體的絮狀型抗菌止血材料中間產品先后浸漬在生理鹽水和PBS緩沖液中，以進一步除去殘留在止血材料中的有機溶劑，最終經冷凍干燥、粉碎機適度粉碎，劑量為6?30KGy/h6°Co所產生的γ射線消毒滅菌，成型包裝，得到基于膠原聚集體的絮狀型抗菌止血材料的最終成品。
[0006]在上述的制備方法中，步驟(1)中使用雙醛羧甲基纖維素是依據(jù)本課題組前期公開專利[但衛(wèi)華，劉新華，但年華，等.具有抗菌/抑菌功效的膠原集合體復合型醫(yī)用纖維.中國發(fā)明專利.201510127304.9]所述方法制得的；步驟(1)中所述的聚乙烯吡咯烷酮為醫(yī)用級；步驟(2)中粉碎機的粉碎程度視止血材料的蓬松程度而定。
[0007]本發(fā)明有以下優(yōu)點:
(1)與已有大多報道的膠原類止血材料不同，本發(fā)明以膠原聚集體為原料，其為膠原的聚集體，與普通膠原相比，其多級結構更為復雜，更加接近組織體內膠原的存在結構形態(tài)，更符合材料仿生學的設計理念，其止血性能、結構穩(wěn)定性、生物降解性、生物活性應更佳；
(2)本發(fā)明所述的雙醛羧甲基纖維素，一部分可作為膠原聚集體的生物型交聯(lián)劑，與膠原氨基發(fā)生席夫堿反應起到有效交聯(lián)膠原聚集體的效果，在不影響膠原聚集體的生物活性的同時，可進一步增強膠原聚集體的理化性能；另一部分是其活性醛基的強還原性可與Ag+發(fā)生氧化還原反應生產納米銀，進而賦予膠原材料優(yōu)異的抗菌性能；
(3)聚乙烯吡咯烷酮極強的親水性可增強材料的親水性，有利于材料快速吸收創(chuàng)面出血，降低出血時間；
(4)絮狀材料與創(chuàng)面接觸面積大，粘附性強，有利于傷口快速有效止血。
【具體實施方式】
[0008]下面通過實施對本發(fā)明進行具體的描述，有必要在此指出的是本實施例只用于本發(fā)明進行進一步說明，而不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內容作出非本質的改進和調整。
[0009]實施例1
(1)基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料原液的制備:將10體積份的0.lmg/mL的硝酸銀溶液緩慢加入到40體積份的0.lmg/ml氧化度為35%雙醛羧甲基纖維素鈉溶液，接著使用醋酸調節(jié)反應混合液pH至3，然后在50°C恒溫水浴鍋中緩慢攪拌反應4h，得到混合液A ;待反應完成后，將混合液A室溫下降至常溫，再使用醋酸溶液調節(jié)混合液pH至3，接著取2重量份的膠原聚集體，4°C下攪拌將其溶脹于上述混合液A中，待膠原聚集體充分溶脹后，繼續(xù)持續(xù)攪拌10h，得到混合液B ;最后取2重量份的聚乙烯吡咯烷酮，4°C下緩慢攪拌加入到混合液B中，待聚乙烯吡咯烷酮充分溶解后，得到混合液C ;
(2)基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料的制備:向混合液C中緩慢加入純乙醇，使得乙醇的最終體積分數(shù)為30%，靜置lOmin后，接著補加乙醇，使得乙醇的最終體積分數(shù)為50%，靜置lOmin后，繼續(xù)補加乙醇，使得乙醇的最終體積分數(shù)為70%，靜置lOmin后，將混合液C在5000rpm下離心lOmin，除去上清液，將沉淀物磁力攪拌分散在體積分數(shù)為90%的乙醇溶液中，靜置lOmin后，在5000rpm離心5min，除去上清液，將沉淀物磁力攪拌分散在乙醇中，靜置lOmin后，加入有機脫醇劑進行梯度脫醇，分別使用最終體積分數(shù)為30%、50%、70%、90%的有機脫醇劑分別脫醇10 min, 100%脫醇劑脫醇2次，每次lOmin，最后在5000rpm離心lOmin，回收上清液，將沉淀物放置于真空干燥箱中，室溫下干燥24h，得到基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料中間產品；將上述基于膠原聚集體的絮狀抗菌止血材料中間產品先后浸潰在生理鹽水和PBS緩沖液中，以進一步除去殘留在止血材料