一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及医用材料技术领域，具体涉及一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料及其制备方法。一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料，在壳聚糖侧链上接枝多酚类化合物，并在催化剂催化下将多分类化合物交联后得到的疏水性壳聚糖止血材料。本发明专利技术制备的改性壳聚糖同时兼备生物相容、抗菌、止血及生物降解性能较好，反应主要原料壳聚糖及多酚来源广泛，价格相对低廉且本身无毒，生物易降解，对环境友好，合成条件温和，较少使用有毒溶剂和催化剂。化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及医用材料
，具体涉及一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]止血是紧急医疗救治的重要环节，特别是在恶劣的战争环境和复杂突发事件造成的战、创伤急救时，实现快速有效的止血尤为重要。一种理想的止血剂应当
①
能在2min内迅速对大动脉和静脉止血，
②
生物相容性好，无副作用，
③
可生物降解以及被完全吸收，
④
直接使用，不需预混，
⑤
保存时间长。在常温下保存达2年以上，在一些特殊的环境条件下介10 0C
‑
550C)应能保存数周或更长的时间。
⑥
生产成本低廉，便于大批量生产。[Dawei Li,Jing Chen,Xing Wang,Mingming Zhang,Chunlin Li,Jin Zhou.Front.Bioeng.Biotechnol.,2020,8,926][0003]壳聚糖是由甲壳素经脱乙酞化后制得的天然聚阳离子多糖，能有效地聚集血液中的红细胞，因此具有良好的止血性能，同时还具有抑菌、促进创伤愈合、抑制瘫痕形成等多种作用以及具有良好的生物降解性等性能，被广泛用在生物医学领域。2001年被美国FDA确认属于GRAS(通常公认为是安全的)物质。目前以用于手术及战伤的壳聚糖止血材料主要有美国HemCon公司的壳聚糖绷带(Chitosan Bandages，主要用于急性外伤出血及枪伤的现场止血治疗)；英国的“CELOX"(2006年通过美国的FDA认证及欧盟的CE认证，2010年通过中国食品药品监督管理局认证)。
[0004]近年研究发现，吸水浓缩作用可迅速启动凝血，并显著促进凝血过程。血液中的水分被材料吸收后，导致红细胞、血小板、凝血因子等浓度升高，启动凝血过程。如沸石止血颗粒即通过分子筛作用将血液中的水分吸收到材料孔隙中从而达到凝血的目的。壳聚糖由于分子内及分子间的氢键相互作用，其吸水性能较差。
[0005]在壳聚糖分子链中引入其他亲水性基团可提高其亲水性。例如，专利CN 106432611 A等采用丙烯酸和丙烯酰胺共聚物修饰壳聚糖提高壳聚糖的吸水性能；专利CN102028966B通过引入羧基提高壳聚糖凝胶的吸水性能；专利CN 108976317 A等采用多酚类化合物对壳聚糖进行改性提高壳聚糖的吸水性能。然而，丙烯酸和丙烯酰胺共聚物影响了壳聚糖的生物降解性能；引入羧基及多酚影响了壳聚糖的自身胶凝性能。例如，专利CN102028966B在引入羧基后得到水溶性的羧基修饰壳聚糖，再次采用钙离子交联制备凝胶。而采用没食子酸、原儿茶酸等多酚类化合物修饰的壳聚糖可溶于水，严重影响了凝血因子的浓缩、凝血块的形成及材料的止血性能；没食子酸、原儿茶酸等多酚类化合物难以交联制备凝胶，现有方法多采用戊二醛等醛类物质交联壳聚糖制备凝胶，而经醛类物质交联后凝胶的生物相容性受较大影响。

技术实现思路

[0006]针对这些问题，本专利技术的目的在于提供一种多酚修饰交联的具有高度吸水溶胀性
能的壳聚糖止血材料及其制备方法。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料，在壳聚糖侧链上接枝多酚类化合物，并催化交联多酚类化合物得到可快速吸水溶胀但不溶解的壳聚糖止血材料。
[0009]进一步地，所述壳聚糖为脱乙酰化的壳聚糖，脱乙酰度为60％
‑
100％，分子量为5kDa
‑
2000kDa。
[0010]进一步地，所述多酚类化合物为香草酸、马尿酸、没食子酸、焦性没食子酸、原儿茶酸和高原儿茶酸中的一种或者几种。
[0011]进一步地，所述催化剂为氯化铁、硫酸铁、氯化铜、硫酸铜、氧化砷中的一种或者几种。
[0012]进一步地，所述的壳聚糖止血材料为止血海绵或止血粉。
[0013]具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料的制备方法，包括如下步骤：
[0014](1)将壳聚糖溶于稀酸溶液中并过滤，得到壳聚糖溶液；
[0015](2)将多酚类化合物溶于乙醇溶液中，依次加入1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺，得到混合液。
[0016](3)将上述混合液加入到壳聚糖溶液中，在4
‑
80℃搅拌4
‑
48小时。
[0017](4)向步骤(3)得到的溶液中加入催化剂，4
‑
80℃条件下反应2
‑
24小时，用水及乙醇洗涤产物，干燥得到具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料。
[0018]进一步地，稀酸是体积百分比为0.5％
‑
5％的甲酸水溶液、体积百分比为0.5％
‑
5％的乙酸水溶液或体积百分比为0.5％
‑
5％的盐酸水溶液。
[0019]进一步地，所述壳聚糖与多酚类化合物摩尔比为1:0.1
‑
1:100；所述1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐与多酚类化合物的摩尔比为1:1
‑
1:10；所述N
‑
羟基琥珀酰亚胺与多酚类化合物的摩尔比为1:3
‑
1:10；所述催化剂与多酚类化合物的摩尔比为1:1000
‑
1:10000。
[0020]进一步地，所述搅拌速率为0
‑
1000rpm,所述干燥方式为冷冻干燥、真空干燥或烘干。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0022]1.由于改性壳聚糖生物大分子引入了多酚类化合物的修饰，提高了壳聚糖的吸水、膨胀性能，其可在30s至2分钟的时间内吸收自重30
‑
90倍的水或生理盐水；由于多酚的交联，制备得到的改性壳聚糖可以在pH4
‑
10范围内使用，在强酸强碱条件下均可高度吸水膨胀但不溶解。
[0023]2.当止血材料与血液接触时，一方面吸水作用使材料自身溶胀，孔道变窄，降低血流速度；另一方面，吸水作用使血液中的血小板、凝血酶、纤维蛋白等止血成分高度浓缩，从而加速和加强血凝块的形成。
[0024]3.壳聚糖在凝血过程通过所携带的正电荷对带负电荷的红细胞有聚集(凝集)作用，并吸附血小板，形成的壳聚糖/血小板复合物可加速血纤维蛋白单体的聚合并共同形成凝块；壳聚糖还能刺激血小板吸附，聚集在壳聚糖上的血小板迅速形成血栓，封闭伤口，达到止血目的。
[0025]4.本专利技术制备的止血材料可用于急救止血，特别是较大的动脉、静脉损伤引起的
出血。由于本专利技术的止血材料具有显著的吸水膨胀作用，因而还可用于局限空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料，其特征在于，在壳聚糖侧链上接枝多酚类化合物，并催化交联多酚类化合物得到可快速吸水溶胀但不溶解的壳聚糖止血材料。2.如权利要求1所述的具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料，其特征在于所述壳聚糖为脱乙酰化的壳聚糖，脱乙酰度为60％
‑
100％，分子量为5kDa
‑
2000kDa。3.如权利要求1所述的具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料，其特征在于，所述多酚类化合物为香草酸、马尿酸、没食子酸、焦性没食子酸、原儿茶酸和高原儿茶酸中的一种或者几种。4.如权利要求1所述的具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料，其特征在于，所述催化剂为氯化铁、硫酸铁、氯化铜、硫酸铜、氧化砷中的一种或者几种。5.如权利要求1所述的具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料，其特征在于，所述的壳聚糖止血材料为止血海绵或止血粉。6.如权利要求1
‑
5任一项所述具有高度吸水溶胀性能的壳聚糖止血材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将壳聚糖溶于稀酸溶液中并过滤，得到壳聚糖溶液；(2)将多酚类化合物溶于乙醇溶液中，依次加入1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
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乙基碳二亚胺盐酸盐和N
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羟基琥珀酰亚胺，得到混合液。(3)将上述混合液加入到壳聚糖溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹恒，谢红国，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：