GelMA-DA/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种GelMA

【技术实现步骤摘要】
GelMA
‑
DA/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料领域，具体涉及一种GelMA
‑
DA/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在战争、外科手术和重大意外事故中不可控的大出血是造成创伤性死亡的主要原因之一。在创伤严重和大量出血的情况下，人体血液自身的凝血机能无法实现凝血止血，传统的止血方法(如：压迫止血、纱布包扎或手术缝合等)也难以满足急救需求或达到预期的止血效果。因此，开发新型止血材料对于意外大出血的及时救治具有重要的临床应用价值。理想的止血材料应不仅能快速控制血管或内脏器官出血，而且应具有良好的生物相容性、自粘性、抗菌性、和价格低廉等特点。
[0003]目前，以壳聚糖为主要成分的止血材料受到广泛的关注。壳聚糖及其衍生物具有良好是生物相容性，其分子结构中含有大量带正电荷的氨基，能够吸附血液中带负电荷的血小板，促进血小板活化和血红蛋白凝集，加速纤维蛋白凝块的形成。同时，壳聚糖及其衍生物对真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有一定的抗菌活性，其表面的正电荷可以与细菌带负电荷的表面相互作用，改变细胞膜的渗透性，引起内容物流出和细菌死亡。然而，壳聚糖的诸多特性也限制了其在止血领域的应用。壳聚糖在体内的降解速率慢，粘附性能较差，导致壳聚糖止血材料在没有外力的作用下很难固定在伤口处，造成止血材料的脱落和二次出血。壳聚糖止血材料往往质地较硬，难以贴合不规则的伤口，不仅降低了止血材料对血管施加的压力，还增加了细菌滋生的空间。

技术实现思路

[0004]基于以上现有技术的不足，本专利技术所解决的技术问题在于克服壳聚糖在作为止血材料时存在的诸多缺陷。本专利技术的目的是提供一种GelMA
‑
DA/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料及其制备方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种GelMA
‑
DA/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007](
ⅰ
)甲基丙烯酸化明胶的合成
[0008]将明胶溶解在磷酸盐缓冲液中，再滴加甲基丙烯酸酐，搅拌反应，反应完成后，透析，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸化明胶；
[0009](
ⅱ
)多巴胺改性甲基丙烯酸化明胶的合成
[0010]将甲基丙烯酸化明胶溶解于混合溶液中，溶解完全后，加入N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1～2g 1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐，再加入多巴胺盐酸盐，反应后，透析，冷冻干燥，得到多巴胺改性甲基丙烯酸化明胶；
[0011](
ⅲ
)季铵化壳聚糖的合成
[0012]将壳聚糖溶解到乙酸水溶液中，加入季铵盐，搅拌反应，反应完成后，透析，冷冻干燥，得到季铵化壳聚糖；
[0013](
ⅳ
)光引发剂溶液的配置
[0014]将光引发剂溶解到溶剂中，得到光引发剂溶液；
[0015](
ⅴ
)海绵的制备
[0016]将步骤(
ⅱ
)所得多巴胺改性甲基丙烯酸化明胶、步骤(
ⅲ
)所得季铵化壳聚糖和甘油加入到光引发剂溶液中，紫外灯固化、冷冻干燥后得到多巴胺改性甲基丙烯酸化明胶/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料。
[0017]在上述技术方案中，所述步骤(
ⅰ
)中加入的甲基丙烯酸酐与明胶的体积质量比为(0.4～2)mL：1g。
[0018]在上述技术方案中，所述步骤(
ⅰ
)中搅拌反应时长为60min～120min；所述步骤(
ⅲ
)中的搅拌反应时长为15h～20h；所述步骤(
ⅰ
)、(
ⅱ
)和(
ⅲ
)的透析均在去离子水进行，透析时长均为72h～96h；所述步骤(
ⅰ
)、(
ⅱ
)、(
ⅲ
)和(
ⅴ
)的冷冻干燥时长均为12h～24h；所述步骤(
ⅴ
)中紫外灯固化时长为3min。
[0019]在上述技术方案中，所述步骤(
ⅱ
)中混合溶液为磷酸盐缓冲液和N,N
‑
二甲基甲酰胺按照体积比1：1组成的混合溶液。
[0020]在上述技术方案中，所述步骤(
ⅱ
)中甲基丙烯酸化明胶与溶剂的质量体积比为1g：8mL；所述N
‑
羟基琥珀酰亚胺与甲基丙烯酸化明胶的质量比为(0.5～1)：1；所述1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐与甲基丙烯酸化明胶的质量比为(1～2)：1；所述多巴胺盐酸盐与甲基丙烯酸化明胶的质量比为(0.5～2)：1。
[0021]在上述技术方案中，所述步骤(
ⅲ
)中的季铵盐为四丁基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、氯化十二烷基二甲基苄基铵、2,3
‑
环氧丙基三甲基氯化铵或者超支化吉米奇季铵盐中的任意一种；所述季铵盐与壳聚糖的质量比为(1～2)：1。
[0022]在上述技术方案中，所述乙酸水溶液由乙酸和去离子水按照体积比2:1混合而成。
[0023]在上述技术方案中，所述光引发剂为Irgacure2959、LAP或Eosin Y中的任意一种；所述步骤(
ⅳ
)中的溶剂为去离子水；所述光引发剂溶液的浓度为0.5W/V％～2W/V％。
[0024]在上述技术方案中，所述步骤(
ⅴ
)中多巴胺改性甲基丙烯酸化明胶的浓度为5W/V％～15W/V％；所述季铵化壳聚糖的浓度为1W/V％～3W/V％；所述甘油的浓度为1V/V％～3V/V％。
[0025]一种复合止血海绵材料，包括GelMA
‑
DA、季铵化壳聚糖、甘油以及光引发剂，通过前述方法制备。
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027]本专利技术提供了一种GelMA
‑
DA/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料及其制备方法，制备工艺简单，对反应过程的设备和条件要求较低，能够实现工业化生产；所制备的复合止血海绵材料具有优异吸水溶胀性能、可控的降解速率、良好的组织粘附能力、适宜的力学性能、良好的体外生物相容性以及显著的抗菌活性和优异的体内外凝血止血性能，在临床体内外止血领域中展现了巨大的的应用前景；
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例1～9对明胶和壳聚糖分别进行甲基丙烯酸酐和季铵化改性后的核磁结果；
[0029]图2是本专利技术对GelMA进行不同浓度DA改性的核磁和扫描电镜结果；
[0030]图3是本专利技术不同GelMA/QCS比例下制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GelMA
‑
DA/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(
ⅰ
)甲基丙烯酸化明胶的合成将明胶溶解在磷酸盐缓冲液中，再滴加甲基丙烯酸酐，搅拌反应，反应完成后，透析，冷冻干燥，得到甲基丙烯酸化明胶；(
ⅱ
)多巴胺改性甲基丙烯酸化明胶的合成将甲基丙烯酸化明胶溶解于混合溶液中，溶解完全后，加入N
‑
羟基琥珀酰亚胺和1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐，再加入多巴胺盐酸盐，反应后，透析，冷冻干燥，得到多巴胺改性甲基丙烯酸化明胶；(
ⅲ
)季铵化壳聚糖的合成将壳聚糖溶解到乙酸水溶液中，加入季铵盐，搅拌反应，反应完成后，透析，冷冻干燥，得到季铵化壳聚糖；(
ⅳ
)光引发剂溶液的配置将光引发剂溶解到溶剂中，得到光引发剂溶液；(
ⅴ
)海绵的制备将步骤(
ⅱ
)所得多巴胺改性甲基丙烯酸化明胶、步骤(
ⅲ
)所得季铵化壳聚糖和甘油加入到光引发剂溶液中，紫外灯固化、冷冻干燥后得到多巴胺改性甲基丙烯酸化明胶/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料。2.根据权利要求1所述的GelMA
‑
DA/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(
ⅰ
)中加入的甲基丙烯酸酐与明胶的体积质量比为(0.4～2)mL：1g。3.根据权利要求1所述的GelMA
‑
DA/季铵化壳聚糖/甘油复合止血海绵材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(
ⅰ
)中搅拌反应时长为60min～120min；所述步骤(
ⅲ
)中的搅拌反应时长为15h～20h；所述步骤(
ⅰ
)、(
ⅱ
)和(
ⅲ
)的透析均在去离子水进行，透析时长均为72h～96h；所述步骤(
ⅰ
)、(
ⅱ
)、(
ⅲ
)和(
ⅴ
)的冷冻干燥时长均为12h～24h；所述步骤(
ⅴ
)中紫外灯固化时长为3min。4.根据权利要求1所述的GelMA
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆知，宿正楠，李文超，
申请(专利权)人：苏州昊微新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：