本發(fā)明屬于止血?jiǎng)┘夹g(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種介孔二氧化硅微球的淀粉復(fù)合止血敷料。
背景技術(shù):
各種突發(fā)性事件,人體創(chuàng)傷出血非常常見(jiàn),能否讓流血的創(chuàng)面在短時(shí)間內(nèi)快速有效的止血.是目前研究的熱點(diǎn)。近年來(lái),醫(yī)用止血材料引起了醫(yī)學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的卻變重視,許多大型醫(yī)藥公司都致力于研發(fā)新型的止血材料。美軍在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)推出了“速凝”止血繃帶,據(jù)稱(chēng)可有效減少失血量達(dá)50%-80%,在組織表面使用止血敷料的目的是使斷裂的血管收縮閉合。目前己開(kāi)發(fā)出許多種類(lèi)的創(chuàng)面止血材料。主要有:纖維蛋白膠、膠原蛋白、殼聚糖、梭甲基纖維素、無(wú)機(jī)微孔材料如沸石等。
無(wú)機(jī)氧化物沸石止血?jiǎng)㏎uikClot之所以具有良好的止血性能,主要是因?yàn)槠渚哂写蟮谋缺砻娣e(約300m2/g).可從血液中快速吸附大量水以促使血小板凝結(jié)。但沸石止血?jiǎng)┯幸粋€(gè)很大的不足點(diǎn),在吸附水的同時(shí),會(huì)釋放出大量熱,導(dǎo)致傷口部位溫度驟升而使傷員感到疼痛并造成灼傷。實(shí)驗(yàn)用溶膠-凝膠法合成了介孔氧化硅微球,將其與淀粉復(fù)合,制備介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料止血敷料;采用部分凝血活酶時(shí)間((APTT)和凝血酶原時(shí)間(PT),來(lái)測(cè)試復(fù)合材料對(duì)內(nèi)源性凝血系統(tǒng)和外源性凝血系統(tǒng)的影響;通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)觀察介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料的止血性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種介孔二氧化硅微球的淀粉復(fù)合止血敷料。
一種介孔二氧化硅微球的淀粉復(fù)合止血敷料,其制備方法為:
介孔氧化硅微球的制備:以正硅酸乙酯(下EOS)為硅源、三嵌段共聚物P123為有機(jī)模板劑、鹽酸為催化劑,采用溶膠-凝膠法制備介孔氧化硅微球。將4g P123溶于120mL 2mol/L HCI與30mL去離子水的混合溶液中至澄清。加入9.2mL TEOS,溶解澄清,在50℃溫度下,攪拌2h,形成穩(wěn)定透明的溶膠。然后將溶膠置于37℃恒溫振蕩箱中陳化、干燥,最后再以1℃min的升溫速度加熱至600℃,并保持600℃的溫度緞燒材料,得到產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的在于提供一種介孔二氧化硅微球的淀粉復(fù)合止血敷料。沸石(QUICKCLOtTM)止血?jiǎng)┚哂兄寡Ч?,其特點(diǎn)是直接作用傷口時(shí),具有選擇性吸收血液中的水分子,而不吸收血液中其他成分,導(dǎo)致血小板和凝血因子的濃縮,從而達(dá)到止血的目的,目前該商品己經(jīng)在國(guó)內(nèi)廣泛使用,本實(shí)驗(yàn)制備的介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料與該材料具有相似的止血性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,介孔氧化鹼淀粉復(fù)合材料是一種止血效果優(yōu)良的止血敷料,可用于外傷止血。傳統(tǒng)的止血方法如加壓、敷料填塞和止血帶等,都是通過(guò)壓力止血,止血帶止血還會(huì)造成遠(yuǎn)端組織缺血和代謝異常導(dǎo)致嚴(yán)重的并發(fā)癥。介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料不僅止 血迅速,效率高,操作簡(jiǎn)便,而目不像止血帶那樣以阻斷遠(yuǎn)端組織血流為代價(jià),可保證遠(yuǎn)端肢體有血供。因此,介孔氧化鹼淀粉復(fù)合材料適合用于戰(zhàn)傷急救和平時(shí)的創(chuàng)傷快速止血。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述,以下實(shí)施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
一種介孔二氧化硅微球的淀粉復(fù)合止血敷料,其制備方法為:
介孔氧化硅微球的制備:以正硅酸乙酯(下EOS)為硅源、三嵌段共聚物P123為有機(jī)模板劑、鹽酸為催化劑,采用溶膠-凝膠法制備介孔氧化硅微球。將4g P123溶于120mL 2mol/L HCI與30mL去離子水的混合溶液中至澄清。加入9.2mL TEOS,溶解澄清,在50℃溫度下,攪拌2h,形成穩(wěn)定透明的溶膠。然后將溶膠置于37℃恒溫振蕩箱中陳化、干燥,最后再以1℃/min的升溫速度加熱至600℃,并保持600℃的溫度緞燒材料,得到產(chǎn)品。
同樣條件合成不加有機(jī)模板劑的非孔氧化硅樣品作為對(duì)照。
介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料的制備及吸水性能:將燒結(jié)后的介孔氧化硅樣品研磨成粉末。用物理吸附分析儀測(cè)定不同相對(duì)壓力P/Po h N2等溫吸附一脫附曲線,通過(guò)日E下計(jì)算,分析材料的比表面積和孔容,根據(jù)Barrett-Joyner-Helen(BJH)公式計(jì)算出平均孔徑;取適量介孔氧化硅粉末樣品在無(wú)水乙醇中超聲分散,用滴管將含樣品的乙醇液滴到碳支持膜上,常溫干燥后,用透射電鏡分析介孔氧化硅材料的微觀結(jié)構(gòu)和形貌。
將介孔氧化硅與淀粉粉末混合,制備介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料,將介孔氧化硅及其復(fù)合材料樣品用導(dǎo)電膠布粘結(jié)到銅質(zhì)樣品臺(tái)上,在真空條件卜對(duì)樣品噴金。掃描電子顯微鏡觀察材料的微觀形貌;介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料的水吸附性能測(cè)試:用電子天平稱(chēng)質(zhì)量5g干燥的復(fù)合材料(mo),將材料放入小燒杯中,加入去離子水,2min后,吸出多余的水分,稱(chēng)量吸水后的介孔材料質(zhì)量(mwet)
每種樣品重復(fù)測(cè)3次,結(jié)果取平均值。對(duì)照樣品用介孔氧化硅和非孔氧化硅材料。
介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料體外凝血性能:采用APTT和PT兩個(gè)凝血指標(biāo)觀察介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料對(duì)凝血系統(tǒng)的影響SD大鼠血漿的制備方法:用烏拉坦麻醉(4μL/g)大鼠后,從腹主動(dòng)脈處抽取血液,并及時(shí)加入抗凝劑枸櫞酸鈣(0.109mol/L,1:9)以防止血液凝結(jié),在4℃,3000r/min條件卜冷凍離心10min制得貧血小板血漿按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的比例,在試管內(nèi)加入貧血小板血漿和介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料粉末,迅速將兩者混合均勻后,在37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng),加入氯化鈣溶液,仔細(xì)觀察并記錄出現(xiàn)纖維蛋白絲的時(shí)刻,該時(shí)間為部分凝血活酶時(shí)間。作法同上,按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的比例,在試管內(nèi)加入貧血小板血漿和介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料粉末,快速加入P下試劑,置于37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng),迅速搖勻并且記錄凝固所需時(shí)間,該部分時(shí)間為凝血.酶原時(shí)間。用介孔氧化硅和非孔氧化硅材料及未加入材料的空白組作對(duì)照。
皮膚止血實(shí)驗(yàn):用電子天平稱(chēng)取棉球、介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料及對(duì)照樣品各若干份備用。新西蘭大白兔固定在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi),不麻醉。選擇大白兔背部作為實(shí)驗(yàn)部位,用刀片橫向劃開(kāi)皮膚,迅速將上述介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料粉末撒在傷口上,并用棉球輕按一定時(shí)間,除去壓力后,如果棉球周?chē)鸁o(wú)滲血即為止血,用秒表確定止血時(shí)間。
肝臟止血實(shí)驗(yàn):用電子天平稱(chēng)取棉球、介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料粉末及對(duì)照樣品各若干份備用。新西蘭大白兔固定在實(shí)驗(yàn)箱內(nèi),不麻醉。選擇大白兔腹部作為實(shí)驗(yàn)部位,用刀片橫向劃開(kāi)皮膚,迅速將上述介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料粉末撒在肝臟傷口上,并用棉球輕按-定時(shí)間,除去壓力后,如果棉球周?chē)鸁o(wú)滲血即為止血,用秒表確定止血時(shí)間。
主要觀察指標(biāo):介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料的止血性能。
統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:由第一作者采用SPSS 17.0軟件完成統(tǒng)計(jì)處理。
2結(jié)果
2.1材料的介孔形貌和孔徑大小透射電子顯微鏡觀察顯示介孔氧化硅微球具有蜂窩狀的孔道結(jié)構(gòu)特征,孔道排列有序,直徑大約在5nm,這正是以三嵌段共聚物P123為模板(造孔劑)形成介孔孔道的形貌特征。
材料的孔徑分布比較窄(5.0nm左右)。從BE丁和BJH計(jì)算可以得出:介孔氧化硅微球的比表而積為463m2/g,平均孔徑為5.1nm,與TEM結(jié)果基本一致。多孔材料的孔徑大小與致孔劑的種類(lèi)密切相關(guān),用三嵌段共聚物為模板合成的介孔材料孔徑在2-8nm范圍內(nèi)。因此,可以通過(guò)選擇模板劑的種類(lèi)來(lái)控制介孔孔徑的大小和形貌,從而合成所需要的材料。
2.2材料的微觀形貌介孔氧化硅微球大小均勻,在0.1μm左右;而介孔氧化硅微球/淀粉復(fù)合材料則是凝膠狀,淀粉粉末把介孔氧化硅微球包裹于其中,形成了凝膠狀的物質(zhì),己經(jīng)很難從復(fù)合材料中區(qū)別出介孔氧化硅微球。
2.3材料的吸水性能測(cè)試結(jié)果相比于非孔氧化硅,介孔氧化硅具有很強(qiáng)的吸水性能,吸水率為69%,而非孔氧化硅僅為18%,這是由于介孔氧化硅具有很大的比表而積和孔容,使材料具有很強(qiáng)的吸水性能。另外,對(duì)于介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料,由于加入了淀粉,復(fù)合材料的吸水性能比介孔氧化硅也有明顯地提高;相比于非孔氧化硅,介孔氧化硅,介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料的吸水性能最好,吸水率為81%。結(jié)果表明:加入淀粉有利于提高介孔氧化硅微球的吸水性能。
2.4體外凝山實(shí)驗(yàn)和非孔氧化硅相比,介孔氧化硅的AP下下和P下凝血.時(shí)間明顯減少(縮短),這是由于介孔氧化硅具有很高的比表面積和孔容,因而材料具有很強(qiáng)的吸附力,能迅速吸收血液中水分,導(dǎo)致血液濃縮,使血液產(chǎn)生凝結(jié),因而介孔氧化硅具有很好的凝血性能,而非孔氧化硅的AP下下和P下凝血時(shí)間明顯長(zhǎng)。
對(duì)于介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料,由于加入了淀粉,淀粉也具有很強(qiáng)的吸水性能。所以, 與介孔氧化硅相比,介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料的APTT和PT凝血時(shí)間縮短明顯,結(jié)果說(shuō)明:加入淀粉可以縮短復(fù)合材料體外凝血時(shí)間。
2.5介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料止血的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
皮膚止血:介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料接觸血液后,能迅速吸收血液中水分,導(dǎo)致血液濃縮,使血液產(chǎn)生凝結(jié),從而促進(jìn)止血。
兔背部皮膚傷口流血.時(shí)間比較(用介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料覆蓋傷口后),非孔氧化硅(S)和介孔氧化硅(m-S)為對(duì)和非孔氧化硅(187s)相比,介孔氧化硅覆蓋后的傷口流血時(shí)間明顯減少,為78s,這是由于介孔氧化硅具有很大的比表面積和孔容,促進(jìn)了止血。加入淀粉后,介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料覆蓋后的傷口流血時(shí)間明顯減少,為64s,說(shuō)明加入淀粉提高了復(fù)合材料的止血性能。結(jié)果表明:介孔氧化鹼淀粉復(fù)合材料是一種止血效果優(yōu)良的生物材料。
肝臟止血:介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料接觸血液后,迅照,見(jiàn)圖速形成血凝塊,是由于介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料迅速吸收血液中水分,相對(duì)提高了凝血底物的濃度,從而加快了凝血反應(yīng)速度;形成血凝塊也有利于止血。
介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料用于止兔肝臟傷口流血的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),非孔氧化硅和介孔氧化硅為對(duì)照樣。和非孔氧化硅(152s)相比,介孔氧化硅覆蓋后的傷口流血時(shí)間明顯減少,為71s,這是由于介孔氧化硅具有很大的比表面積和孔容,促進(jìn)了止血。加入淀粉后,介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料覆蓋后的傷口流血時(shí)間明顯減少,為62s,說(shuō)明加入淀粉提高了復(fù)合材料的止血性能。結(jié)果表明:介孔氧化硅/淀粉復(fù)合材料具有很好的止血效果。