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2024-04-03 12:13:43

一种具有光热抗菌止血特性的复合凝胶的制备方法及其产品和应用

1.本发明属于复合凝胶制备技术领域,涉及一种具有光热抗菌止血特性的复合凝胶的制备方法及其产品和应用。

背景技术:

2.成年人出血量超过20%约800ml即可出现休克症状,进一步发展甚至会危及生命。当机体损伤出血时激活凝血途径,动员血小板、红细胞局部富集,最终形成稳定的血凝块,阻止继续出血。后续的创伤恢复过程,除创伤本身严重程度外,创伤部位以细菌为主的微生物感染情况也是影响创伤恢复的重要影响因素。细菌不仅在创伤部位造成伤口感染,愈合延迟,其代谢产生的有毒物质及其本身进入血液循环,造成的脓毒血症、菌血症,引起感染的远处播散及全身多器官功能衰竭,也是创伤后续救治过程中患者死亡的主要原因,为应对复杂感染所采取的复杂昂贵的医疗措施,也极大的增加了全社会的医疗负担。

3.随着社会的不断发展,意外受伤事件、高难度外科手术的开展数量不断上升,对止血技术和止血材料提出了新的要求。然而,目前常用的止血材料,例如丙烯酸树脂基粘结剂、戊二醛交联白蛋白等,表现出毒性和潜在的诱变性。此外,广泛使用的沸石基quickclot止血剂会产热而引起组织烧伤,且在体内难以降解排除。纤维蛋白或者明胶基的止血材料,克服了上述不足,但是纤粘蛋白造价昂贵,供应不足。明胶基材料增加了感染风险和肉芽肿瘤的发生。壳聚糖自身强吸水性和抗菌性使其成为一个优质的止血材料,hemcon、celox和celox-d等主要成分皆为壳聚糖,优点是粘附性强和生物相容性好,但因其机械强度不足难以应用于严重的出血创伤。且无论在意外创伤或者外科手术中,往往难以避免细菌污染。伤口的感染不仅增大了救治的难度,延长了患者的恢复时间,一旦进展成为难治性的感染甚至威胁生命。止血的同时,在细菌污染的早期能进行必要的抗微生物治疗,可以使患者在创伤及手术后的恢复期中明显收益。

4.为此在止血敷料中添加广普抗生素作为早期抗微生物治疗手段得到了广泛的运用。但随之而来抗生素滥用及细菌耐药问题,迫使人们寻求其他的抗微生物治疗手段。研究过程中发现银离子具有良好的抗菌效果,但价格较为高昂。化学灭菌剂又难以避免对正常组织及创面的刺激,造成二次损伤。以光热效应为主的物理杀菌方式逐渐成为现阶段的主要研究方向,既可以避免对正常组织的损伤,因其纯物理杀菌方式又可以避免耐药性的产生。

5.壳聚糖作为一个天然高分子化合物,其自身具有良好的液体吸收能力及组织粘附性能,但是其长单链的结构使其在吸水溶胀后难以保持基本形态及机械强度。在此过程中我们使用京尼平作为交联剂,交联壳聚糖侧枝基团(-ch2oh、-nh2),使其形成空间内的网状结构,同时引入另一种高分子化合物,羧甲基纤维素,它与壳聚糖有着类似的侧枝基团。在交联形成水凝胶的过程中,不仅自身侧枝基团互相交联,也相互交联对方的侧枝基团,最终形成一个复杂的互穿网状结构。可以使水凝胶在冷冻干燥后形成一个多孔海绵状结构,具

有约40倍的吸收溶胀比,且在吸水饱和后具有高机械强度。且交联之后的材料表面电位绝对值增大,有利于血液中凝血相关成分(红细胞、血小板、凝血蛋白)在材料表面的富集,以促进血凝块的形成。

6.因此开发一种在创伤发生时快速止血并能够发挥广谱抗菌能力、可广泛用于体表或者深部伤口的具有良好生物相容性的材料将具有重要的临床意义。

技术实现要素:

7.有鉴于此,本发明的目的之一在于提供一种具有光热抗菌止血特性的复合凝胶的制备方法;本发明的目的之二在于提供一种具有光热抗菌止血特性的复合凝胶;本发明的目的之三在于提供一种具有光热抗菌止血特性的复合凝胶在制备止血药物中的应用。

8.为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

9.1.一种具有光热抗菌止血特性的复合凝胶的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

10.(1)将钼酸钠和硫代乙酰胺溶解于水中,进行水热反应,经过离心清洗处理制备得到二硫化钼纳米片;

11.(2)将所述二硫化钼纳米片溶于水中超声分散形成5~15%的二硫化钼纳米片溶液,加入羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素,搅拌使其混合均匀,加入京尼平作为交联剂使其进行聚合反应,形成互穿网状结构高分子;

12.(3)将所述互穿网状结构高分子倒入模具成型,冷冻干燥后得到海绵状光热抗菌止血材料。

13.优选的,步骤(1)中所述钼酸钠和硫代乙酰胺的质量比为1:1.5~2.5。

14.优选的,步骤(1)中所述水热反应为在温度为160~240℃下反应16~24h。

15.优选的,步骤(1)中所述二硫化钼纳米片的直径为200nm。

16.优选的,步骤(2)中所述羧甲基壳聚糖、羧甲基纤维素和二硫化钼纳米片的质量比为1:4:0.5~1:1:2.0。

17.优选的,步骤(2)中所述羧甲基壳聚糖和京尼平的质量比为4:1。

18.优选的,步骤(3)中的冷冻干燥具体为在不超过-18℃的温度下冻结后进行真空干燥。

19.2.根据上述制备方法制备得到的具有光热抗菌止血特性的复合凝胶。

20.3.上述具有光热抗菌止血特性的复合凝胶在制备止血药物中的应用。

21.本发明的有益效果在于: