本發(fā)明屬于高分子材料科學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種輻照交聯(lián)止血凝膠材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年國內(nèi)外對止血敷料的研究，例如有明膠海綿、膠原蛋白敷料、幾丁糖/海藻酸敷料、幾丁糖膜、殼聚糖無紡布、海藻酸鹽纖維等，在動物的皮膚切割止血實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出一定的止血效果，這些研究都基于該類生物大分子具有良好的止血、抗菌、消炎、減少創(chuàng)面滲出和促進(jìn)創(chuàng)傷組織再生的作用。但單組分的生物止血敷料具有一定的局限性如：易與傷口粘連而不易換藥，止血時(shí)間較長，延緩愈合，同時(shí)在強(qiáng)度、韌性和吸收滲液能力等方面也存在不足。
中國專利申請公布號為cn103480034a、申請公布日為2014年1月1日的發(fā)明專利公開了一種輻照交聯(lián)殼聚糖/明膠/聚乙烯醇水凝膠敷料及其制備方法和應(yīng)用，其以超純水為溶劑配制殼聚糖、明膠和聚乙烯醇溶液，將上述溶液進(jìn)行攪拌混合，混合溶液均勻后再對其進(jìn)行輻照，得到原始水凝膠，再將原始水凝膠放入超純水中浸泡等處理，制得殼聚糖/明膠/聚乙烯醇水凝膠敷料。雖然該水凝膠敷料將多種生物大分子進(jìn)行復(fù)合改性，使其具有消炎、舒緩傷口疼痛、減小疤痕、促進(jìn)傷口愈合、吸收傷口滲液和優(yōu)異的生物相容性的優(yōu)點(diǎn)，但其凝血性能有限，無法有效快速的止血。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的凝血性能較差的問題，提供一種輻照交聯(lián)凝血性能優(yōu)良的止血凝膠材料及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
一種輻照交聯(lián)止血凝膠材料，該凝膠材料的原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖5～25、3，6－羧甲基殼聚糖5～20、魔芋葡甘聚糖季銨鹽4～25、表面活性劑2～10。
所述凝膠材料的原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖15、3，6－羧甲基殼聚糖12、魔芋葡甘聚糖季銨鹽18、表面活性劑4。
所述納米級殼聚糖的粒度為200～300nm。
所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十六烷基聚氧乙烯醚磷酸鈉中的至少一種。
一種輻照交聯(lián)止血凝膠材料的制備方法，依次包括以下步驟：
一、將納米級殼聚糖、3，6－羧甲基殼聚糖、魔芋葡甘聚糖季銨鹽按所需比例于40～50℃下與蒸餾水混合配制成質(zhì)量百分比濃度為10%～30%的溶液后冷卻至室溫，以得到a溶液，并將聚乙烯醇、表面活性劑按所需比例于大于等于90℃的溫度下與蒸餾水混合配制成質(zhì)量百分比濃度為5%～15%的溶液后冷卻至室溫，以得到b溶液；
二、先將所述a溶液加入b溶液中混合以得到混合溶液，再除去混合溶液中的氧氣后進(jìn)行輻照交聯(lián)以得到復(fù)合水凝膠；
三、將所述復(fù)合水凝膠放入超純水中浸泡去除未交聯(lián)的單體，洗滌后即得到所述止血凝膠材料。
步驟二中，所述輻照交聯(lián)采用高能電子束照射，且輻照強(qiáng)度為0.2～0.8kgy/h，輻照劑量為15～70kgy。
步驟一中，所述納米級殼聚糖、3，6－羧甲基殼聚糖、魔芋葡甘聚糖季銨鹽與蒸餾水混合的時(shí)間為1～5h；
步驟二中，所述a溶液與b溶液的混合時(shí)間為4～6h；
步驟三中，所述浸泡時(shí)間為5～7h。
所述3，6－羧甲基殼聚糖由以下方法制備而成：
先將5～20份殼聚糖加入質(zhì)量百分比濃度為60%的naoh水溶液中配制成質(zhì)量百分比濃度為30%～50%的溶液，再于-15～-25℃下靜置10～15h，然后加入1～8份氯乙酸并于15～25℃下反應(yīng)4～6h即可。
所述魔芋葡甘聚糖季銨鹽由以下方法制備而成：
先將4～25份魔芋葡甘露聚糖溶解在水中，再加入質(zhì)量百分比濃度為30%～50%的naoh水溶液進(jìn)行堿化，隨后加入0.5～6份3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨形成待反應(yīng)體系，接著將待反應(yīng)體系于25～35℃下反應(yīng)12～18h后采用鹽酸調(diào)節(jié)至中性，然后用丙酮沉淀獲得不溶物粗產(chǎn)品，最后對不溶物粗產(chǎn)品進(jìn)行溶解透析、冷凍干燥即得到魔芋葡甘聚糖季銨鹽，其中，所述待反應(yīng)體系中魔芋葡甘露聚糖的質(zhì)量百分比濃度為1.5%～3%，naoh、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨的摩爾比為1:2～2:1。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明一種輻照交聯(lián)止血凝膠材料的原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖5～25、3，6－羧甲基殼聚糖5～20、魔芋葡甘聚糖季銨鹽4～25、表面活性劑2～10，該設(shè)計(jì)選取納米級殼聚糖、3，6－羧甲基殼聚糖以及魔芋葡甘聚糖季銨鹽這三種生物大分子材料，通過輻照改性可發(fā)揮各材料在生理功能上的協(xié)同作用，保證了制備得到的止血凝膠不僅能迅速吸收血液中的水分，使血液體積縮小從而有助于止血并在吸血后形成凝膠狀的保護(hù)膜，達(dá)到即刻止血的功效，還可起到物理屏障作用，有效阻止切口血液滲出和細(xì)菌侵入，同時(shí)止血凝膠中的生物大分子還會發(fā)揮其對內(nèi)源性凝血系統(tǒng)的作用，加快凝血，縮短凝血時(shí)間，止血作用迅速完成。因此，本發(fā)明具有優(yōu)良的止血和抑菌性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
一種輻照交聯(lián)止血凝膠材料，該凝膠材料的原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖5～25、3，6－羧甲基殼聚糖5～20、魔芋葡甘聚糖季銨鹽4～25、表面活性劑2～10。
所述凝膠材料的原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖15、3，6－羧甲基殼聚糖12、魔芋葡甘聚糖季銨鹽18、表面活性劑4。
所述納米級殼聚糖的粒度為200～300nm。
所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十六烷基聚氧乙烯醚磷酸鈉中的至少一種。
一種輻照交聯(lián)止血凝膠材料的制備方法，依次包括以下步驟：
一、將納米級殼聚糖、3，6－羧甲基殼聚糖、魔芋葡甘聚糖季銨鹽按所需比例于40～50℃下與蒸餾水混合配制成質(zhì)量百分比濃度為10%～30%的溶液后冷卻至室溫，以得到a溶液，并將聚乙烯醇、表面活性劑按所需比例于大于等于90℃的溫度下與蒸餾水混合配制成質(zhì)量百分比濃度為5%～15%的溶液后冷卻至室溫，以得到b溶液；
二、先將所述a溶液加入b溶液中混合以得到混合溶液，再除去混合溶液中的氧氣后進(jìn)行輻照交聯(lián)以得到復(fù)合水凝膠；
三、將所述復(fù)合水凝膠放入超純水中浸泡去除未交聯(lián)的單體，洗滌后即得到所述止血凝膠材料。
步驟二中，所述輻照交聯(lián)采用高能電子束照射，且輻照強(qiáng)度為0.2～0.8kgy/h，輻照劑量為15～70kgy。
步驟一中，所述納米級殼聚糖、3，6－羧甲基殼聚糖、魔芋葡甘聚糖季銨鹽與蒸餾水混合的時(shí)間為1～5h；
步驟二中，所述a溶液與b溶液的混合時(shí)間為4～6h；
步驟三中，所述浸泡時(shí)間為5～7h。
所述3，6－羧甲基殼聚糖由以下方法制備而成：
先將5～20份殼聚糖加入質(zhì)量百分比濃度為60%的naoh水溶液中配制成質(zhì)量百分比濃度為30%～50%的溶液，再于-15～-25℃下靜置10～15h，然后加入1～8份氯乙酸并于15～25℃下反應(yīng)4～6h即可。
所述魔芋葡甘聚糖季銨鹽由以下方法制備而成：
先將4～25份魔芋葡甘露聚糖溶解在水中，再加入質(zhì)量百分比濃度為30%～50%的naoh水溶液進(jìn)行堿化，隨后加入0.5～6份3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨形成待反應(yīng)體系，接著將待反應(yīng)體系于25～35℃下反應(yīng)12～18h后采用鹽酸調(diào)節(jié)至中性，然后用丙酮沉淀獲得不溶物粗產(chǎn)品，最后對不溶物粗產(chǎn)品進(jìn)行溶解透析、冷凍干燥即得到魔芋葡甘聚糖季銨鹽，其中，所述待反應(yīng)體系中魔芋葡甘露聚糖的質(zhì)量百分比濃度為1.5%～3%，naoh、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨的摩爾比為1:2～2:1。
本發(fā)明的原理說明如下：
本發(fā)明將納米級殼聚糖、3，6－羧甲基殼聚糖以及魔芋葡甘聚糖季銨鹽這三種生物大分子進(jìn)行復(fù)合改性，通過輻照交聯(lián)制備得到了一種止血凝膠材料，該材料可被人體直接吸收，能夠有效減少患者疼痛，且無需后續(xù)處理，使用方便。殼聚糖中含有氨基和羥基，具有止血、消炎和傷口愈合的作用，3，6－羧甲基殼聚糖和魔芋葡甘聚糖季銨鹽都有止血、促進(jìn)傷口愈合的作用，且魔芋葡甘聚糖季銨鹽的加入使得凝膠材料發(fā)揮出良好的抗菌效果，三者復(fù)合可表現(xiàn)出顯著的凝血性能。
采用本發(fā)明方法制得的凝膠的交聯(lián)度為62%～85%。
實(shí)施例1：
一種輻照交聯(lián)止血凝膠材料，該凝膠材料的原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖5、3，6－羧甲基殼聚糖10、魔芋葡甘聚糖季銨鹽20、表面活性劑3，其中，所述納米級殼聚糖的粒度為220nm；所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉；所述3，6－羧甲基殼聚糖由以下方法制備而成：先將10份殼聚糖加入質(zhì)量百分比濃度為60%的naoh水溶液中配制成質(zhì)量百分比濃度為%的溶液，再于-20℃下靜置12h，然后加入4份氯乙酸并于20℃下反應(yīng)4.5h即可；所述魔芋葡甘聚糖季銨鹽由以下方法制備而成：先將20份魔芋葡甘露聚糖溶解在水中，再加入質(zhì)量百分比濃度為40%的naoh水溶液進(jìn)行堿化，隨后加入5份3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨形成待反應(yīng)體系，接著將待反應(yīng)體系于25℃下反應(yīng)14h后采用質(zhì)量百分比濃度為10%的鹽酸調(diào)節(jié)至中性，然后用丙酮沉淀獲得不溶物粗產(chǎn)品，最后對不溶物粗產(chǎn)品進(jìn)行溶解透析、冷凍干燥即得到魔芋葡甘聚糖季銨鹽，其中，所述待反應(yīng)體系中魔芋葡甘露聚糖的質(zhì)量百分比濃度為2%，naoh、3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨的摩爾比為1:2。
一種輻照交聯(lián)止血凝膠材料的制備方法，依次包括以下步驟：
一、將納米級殼聚糖、3，6－羧甲基殼聚糖、魔芋葡甘聚糖季銨鹽按所需比例于40℃下與蒸餾水機(jī)械混合4h配制成質(zhì)量百分比濃度為15%的溶液后冷卻至室溫，以得到a溶液，并將聚乙烯醇、表面活性劑按所需比例于90℃的溫度下與蒸餾水機(jī)械混合配制成質(zhì)量百分比濃度為10%的溶液后冷卻至室溫，以得到b溶液；
二、先將所述a溶液加入b溶液中機(jī)械混合5h以得到混合溶液，再向混合溶液中通入氮?dú)庖猿セ旌先芤褐械难鯕?，隨后采用高能電子束進(jìn)行輻照交聯(lián)以得到復(fù)合水凝膠，其中，所述輻照的強(qiáng)度為0.2～0.8kgy/h，輻照劑量為15～70kgy；
三、將所述復(fù)合水凝膠放入超純水中浸泡6h去除未交聯(lián)的單體，洗滌后即得到所述止血凝膠材料。
為考察本實(shí)施例制得的止血凝膠材料的凝血性能以及抗菌效果，現(xiàn)按本實(shí)施例所述方法制備對比凝膠1（原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖5、3，6－羧甲基殼聚糖30、表面活性劑3），并對本實(shí)施例凝膠材料、對比凝膠1的凝血指數(shù)和抑菌環(huán)（金黃色葡萄球菌和大腸桿菌）直徑進(jìn)行檢測，結(jié)果見表1。
實(shí)施例2：
步驟同實(shí)施例1，不同之處在于：
所述凝膠材料的原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖25、3，6－羧甲基殼聚糖5、魔芋葡甘聚糖季銨鹽4、表面活性劑2。
為考察本實(shí)施例制得的止血凝膠材料的凝血性能以及抗菌效果，現(xiàn)按本實(shí)施例所述方法制備對比凝膠2（原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖25、3，6－羧甲基殼聚糖9、表面活性劑2），并對本實(shí)施例凝膠材料、對比凝膠2的凝血指數(shù)和抑菌環(huán)直徑進(jìn)行檢測，結(jié)果見表1。
實(shí)施例3：
步驟同實(shí)施例1，不同之處在于：
所述凝膠材料的原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖10、3，6－羧甲基殼聚糖20、魔芋葡甘聚糖季銨鹽25、表面活性劑10。
為考察本實(shí)施例制得的止血凝膠材料的凝血性能以及抗菌效果，現(xiàn)按本實(shí)施例所述方法制備對比凝膠3（原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖10、3，6－羧甲基殼聚糖45、表面活性劑10），并對本實(shí)施例凝膠材料、對比凝膠3的凝血指數(shù)和抑菌環(huán)直徑進(jìn)行檢測，結(jié)果見表1。
實(shí)施例4：
步驟同實(shí)施例1，不同之處在于：
所述凝膠材料的原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖15、3，6－羧甲基殼聚糖12、魔芋葡甘聚糖季銨鹽18、表面活性劑4。
為考察本實(shí)施例制得的止血凝膠材料的凝血性能以及抗菌效果，現(xiàn)按本實(shí)施例所述方法制備對比凝膠4（原料組成及其重量份比為：聚乙烯醇100、納米級殼聚糖15、3，6－羧甲基殼聚糖30、表面活性劑4），并對本實(shí)施例凝膠材料、對比凝膠4的凝血指數(shù)和抑菌環(huán)直徑進(jìn)行檢測，結(jié)果見表1。
表1實(shí)施例凝膠材料與對比凝膠的凝血及抑菌性能測試結(jié)果
從表1中能夠看出，采用納米級殼聚糖/3，6－羧甲基殼聚糖/魔芋葡甘聚糖季銨鹽復(fù)合材料取代納米級殼聚糖/3，6－羧甲基殼聚糖復(fù)合材料之后，凝膠的凝血性能以及抑菌效果均有顯著的提高。