一种基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法技术

本发明专利技术属于生物医药材料制备领域，涉及一种基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法。首先将羧甲基壳聚糖和具有生物相容性的阴离子聚电解质或两性聚电解质溶于去离子水。通过降低聚电解质溶液的pH值，羧甲基壳聚糖分子的氨基质子化，并与阴离子聚电解质或两性聚电解质通过库仑力相互作用形成复合物。聚电解质复合物经干燥粉碎后，得到羧甲基壳聚糖聚电解质止血粉。本发明专利技术的止血粉具有良好的生物相容性和抑菌性，表现出优异的止血功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医药材料制备领域，涉及一种基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法。
技术介绍
现代医疗理论证明伤口愈合是细胞与细胞、细胞与细胞基质以及与可溶性介质间相互作用的连续动态过程。创面的修复与局部组织的营养、微环境、生长因子含量、微循环、低氧条件、感染等多种因素的相互作用有关，医用敷料可以起到关键性的作用。作为高科技医用敷料的一个主要理论基础，1962年英国科学家发现的“湿法疗法”认为当伤口的表面维持在一个湿润的微环境中时，上皮细胞的迁移明显地加快，伤口的愈合速度比干燥环境下快。血液为人体重要的物质，出血如不被及时有效制止，会造成机体衰弱，大量出血将导致失血性休克甚至死亡，因此无论战时火线或院前急救都需要一种能快速、有效止血，减轻止血过程对患肢血循环造成的不利影响的止血方法。研发具有快速止血能力的创伤敷料是世界各国特别是军方十分关注的研究领域。止血材料从作用机制上有多种类型。如含有纤维蛋白原、凝血酶等止血材料直接或间接提供外来的凝血成分加速凝血过程；马铃薯淀粉、沸石等通过材料的物理或化学作用使凝血成分浓缩、聚集而加速凝血；氰基丙烯酸酯等材料对组织有很强的粘着力，可以直接封闭创面达到止血目的。现在市场上主要的止血材料有以壳聚糖为主要材料德国的BioCer和英国的Celox止血王，以淀粉型可吸收多聚糖为主要材料美国的PerClot和Arista止血粉，以沸石为主要成分美国的QuikClot止血粉，以蒙脱石为主要材料的WoundStat止血材料，及结合了介孔硅、壳聚糖和聚乙烯的新型止血材料TraumaStat等。理想的局部止血材料应有止血迅速、毒性及组织反应轻、生物相容性好、降解迅速、使用方面、价格便宜、加速组织愈合及能适应不同部位和不同类型出血止血等要求。但现有常规的止血方法和止血药物还远不能满足这些要求。无机类止血材料在生物安全性方面往往存在一定缺陷。多孔沸石和马铃薯淀粉在吸收血液中的水分后会大量放热，造成创面组织伤害。纤维蛋白类止血材料环境适应性差，保质期短，价格昂贵。具有三维网状结构的多糖止血材料吸水速度慢、吸水倍率低，吸水后形成的凝胶粘性差，不能对破损的组织、血管产生有效的粘性封堵，止血效果还不理想。甲壳素广泛存在于海洋甲壳动物外壳、软体动物内骨骼、昆虫翅膀、菌类及藻类细胞壁内，是地球上的蕴藏量仅次于纤维素的天然多糖和第二大可再生资源。壳聚糖为甲壳素在强碱溶液中脱乙酰化的产物，是天然多糖中惟一大量存在的带正电荷碱性氨基多糖，具有特殊的物理、化学和生理活性，且无毒，可生物降解，生物相容性好，被认为是“人体第六生命要素”。壳聚糖易于溶解在大多数有机酸和无机酸中，但不溶水，从而限制了它的应用范围。羧甲基壳聚糖是壳聚糖羧甲基化后的产物。根据羧甲基取代位置的不同可将羧甲基化产物分为O-羧甲基壳聚糖、N-羧甲基壳聚糖和N,O-羧甲基壳聚糖。羧甲基壳聚糖保持了壳聚糖良好的安全、无毒、无害、生物相容性和生物降解性，同时羧甲基的引入使之成为一种既含有氨基又含有羧基的两性聚电解质，破坏了壳聚糖原有的晶体结构，提高了其溶解适应性。由于羧基及氨基都是亲水基因，羧甲基壳聚糖亲水性大大提高，表现出较强的吸水保湿性和成膜、增稠、絮凝、螯合、胶化和乳化等多种特性，被广泛应用于农业、环保、医药、化妆品、食品加工等领域。羧甲基壳聚糖作为一种生物材料在医疗领域得到广泛的研究。研究表明羧甲基壳聚糖在比较宽的取代度范围内表现出较壳聚糖更好的抗菌性。由于羧甲基壳聚糖同时含有活性氨基和羧基，可与多种生物活性物质连接，有可能成为新一代的基因和药物靶向控释载体材料。羧甲基壳聚糖分子中氨基的pKa值大约为6.5，当溶液的pH值低于6.0时，羧甲基壳聚糖分子的氨基被质子化。因此当调节溶液的pH值在3.0至6.0区间时，羧甲基壳聚糖分子的带正电荷氨基基团能够同聚阴离子电解质或双性聚电解质分子通过库仑相互作用力而瞬时形成一种无规则的复合物。这种复合物为一种非平衡状态，随着时间的推移，通过氢键、范德瓦耳斯力、电荷转移及疏水缔合作用力等其它次级相互作用而逐渐形成更稳定的复合物。利用这种聚电解质复合物形成的三维网络结构，在材料制备过程中可以避免使用如戊二醛等有一定毒性的化学交联剂，并能够较好的保留聚电解质材料本身优异的性能，在生物领域中具有重要的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，获得的聚电解质止血粉表现出优异的止血功能，解决现有常规的止血方法和止血药物不能满足要求等问题。本专利技术的技术方案是：一种基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，首先配制含有羧甲基壳聚糖和阴离子聚电解质或两性聚电解质的溶液，调节该溶液的pH值使羧甲基壳聚糖氨基质子化并与阴离子聚电解质或两性聚电解质通过库仑力相互作用形成复合物，聚电解质复合物经干燥粉碎后得到羧甲基壳聚糖聚电解质止血粉。所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，具体步骤如下：1)制备含有羧甲基壳聚糖和阴离子聚电解质或两性聚电解质的聚电解质混合物水溶液，聚电解质混合物水溶液用NaOH溶液调解pH值在7～8间；2)调节聚电解质混合物水溶液的pH值至3.0～6.0区间，使羧甲基壳聚糖分子的氨基质子化，与阴离子聚电解质或两性聚电解质通过库仑力相互作用，形成聚电解质复合物；3)聚电解质复合物经干燥粉碎后，得到羧甲基壳聚糖聚电解质止血粉。所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，步骤1)聚电解质混合物水溶液中羧甲基壳聚糖分子量在10000～2000000，羧甲基取代度为30％～120％，含量为所述溶液总质量的0.1～8wt.％。所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，步骤1)阴离子聚电解质或两性聚电解质为具有良好生物相容性的含有-COO-、-SO3-、-O-CS2-、-O-PO32-阴离子基团的天然、半合成或合成的有机高分子材料，阴离子聚电解质或两性聚电解质的含量为所述总质量的0.3～20wt.％。所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，采用的阴离子聚电解质或两性聚电解质为透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、肝素、海藻酸钠、黄原胶、卡拉胶、果胶、阿拉伯树胶、刺梧桐胶、黄耆胶、木质素磺酸钠、羧化淀粉、羧甲基纤维素、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯磺酸、聚乙烯膦酸、羧甲基壳聚糖、丙烯酸乙烯吡啶共聚物、核酸、蛋白质中的一种或两种以上。所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，步骤2)调节聚电解质混合物水溶液的pH值至3.0～6.0区间时，采用在聚电解质混合物水溶液中加入质子释放剂、酸性溶剂或聚电解质混合物水溶液在酸性气氛中处理方法中的一种或两种以上。所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，质子释放剂采用葡萄糖酸内酯，加入量为聚电解质混合物水溶液总质量的0.05～5wt.％，处理时间为10分钟至8小时；酸性溶液为酸的水或醇水溶液，采用无机酸或有机酸：盐酸、硫酸、磷酸、硝酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己二酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、酒石酸、苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、戊酸、己酸、癸酸、硬脂酸、软脂酸、丙烯酸、酒石酸、苹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，其特征在于：首先配制含有羧甲基壳聚糖和阴离子聚电解质或两性聚电解质的溶液，调节该溶液的pH值使羧甲基壳聚糖氨基质子化并与阴离子聚电解质或两性聚电解质通过库仑力相互作用形成复合物，聚电解质复合物经干燥粉碎后得到羧甲基壳聚糖聚电解质止血粉。

【技术特征摘要】
1.一种基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，其特征在于：首先配制含有羧甲基壳聚糖和阴离子聚电解质或两性聚电解质的溶液，调节该溶液的pH值使羧甲基壳聚糖氨基质子化并与阴离子聚电解质或两性聚电解质通过库仑力相互作用形成复合物，聚电解质复合物经干燥粉碎后得到羧甲基壳聚糖聚电解质止血粉。2.根据权利要求1所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1)制备含有羧甲基壳聚糖和阴离子聚电解质或两性聚电解质的聚电解质混合物水溶液，聚电解质混合物水溶液用NaOH溶液调解pH值在7～8间；2)调节聚电解质混合物水溶液的pH值至3.0～6.0区间，使羧甲基壳聚糖分子的氨基质子化，与阴离子聚电解质或两性聚电解质通过库仑力相互作用，形成聚电解质复合物；3)聚电解质复合物经干燥粉碎后，得到羧甲基壳聚糖聚电解质止血粉。3.根据权利要求2所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，其特征在于，步骤1)聚电解质混合物水溶液中羧甲基壳聚糖分子量在10000～2000000，羧甲基取代度为30％～120％，含量为所述溶液总质量的0.1～8wt.％。4.根据权利要求2所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，其特征在于，步骤1)阴离子聚电解质或两性聚电解质为具有良好生物相容性的含有-COO-、-SO3-、-O-CS2-、-O-PO32-阴离子基团的天然、半合成或合成的有机高分子材料，阴离子聚电解质或两性聚电解质的含量为所述总质量的0.3～20wt.％。5.根据权利要求2或4所述的基于羧甲基壳聚糖的聚电解质止血粉的制备方法，其特征在于，采用的阴离子聚电解质或两性聚电解质为透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、肝素、海藻酸钠、黄原胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵岩，张劲松，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21