一种自凝胶化多孔止血微片及其制备方法和应用

本发明属于生物医用技术材料领域，具体涉及一种自凝胶化多孔止血微片及其制备方法和应用。

背景技术：

1、每年，全球有超过200万人因失控的出血而丧生。虽然手术缝合是大量失血的紧急处理中的常用方法，但其高度依赖于专业人员的技能，并且缝合过程耗时，这可能会严重延迟紧急情况下的抢救时间。在战场、交通事故和自然灾害等突发紧急情况下，手术缝合变得特别困难。这迫切需要研究人员开发出适用于院前急救的有效止血材料。

2、根据现有止血材料的形式，可将其分为绷带纱布、水凝胶、海绵和粉末等。然而，绷带纱布一般需要持续施加压力，并且频繁更换可能会造成二次伤害，增加患者的痛苦。水凝胶通过与组织表面的物理/化学交联，能够粘附在伤口处，但会随着血液的涌出削弱其机械性能和粘附强度。海绵的多孔结构赋予其卓越的吸血能力，但通常不适用于形状复杂的伤口。传统的止血粉末适应伤口形状，但会分散或溶解在血液中，进入人体内有造成血栓的风险。

3、鉴于每种止血材料都各有其优缺点，研究者们逐步将注意力转向结合了多种材料形式优势的材料。近年来，自凝胶化止血粉末受到越来越多的关注。它既结合了水凝胶在机械支撑、组织粘附和伤口封闭方面的优点，又保留了粉末的高血液吸收能力和易于填充不规则伤口的特点。然而，自凝胶化粉末在持续吸收血液方面存在局限性。这可能造成仅初始与血液直接接触的粉末发生自凝胶化，进而导致形成的水凝胶层相对薄弱，无法提供强大的粘附强度，爆破压力等机械性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种自凝胶化多孔止血微片及其制备方法和应用，以解决现有技术中水凝胶的机械强度被血流削弱，海绵对于复杂伤口的适应性不好，以及自凝胶化止血粉末在持续性吸收血液方面存在局限性等问题。

2、为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

3、一种自凝胶化多孔止血微片的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1，将季铵化壳聚糖接枝没食子酸溶于水中，获得第一溶液；将氧化透明质酸溶于水中，获得第二溶液，将第一溶液和第二溶液分别冷冻干燥，获得海绵状的季铵化壳聚糖接枝没食子酸和海绵状的氧化透明质酸；

5、步骤2，将海绵状的季铵化壳聚糖接枝没食子酸和海绵状的氧化透明质酸分别机械粉碎后过筛，获得季铵化壳聚糖接枝没食子酸微片和氧化透明质酸微片；

6、步骤3，将季铵化壳聚糖接枝没食子酸微片和氧化透明质酸微片混合后获得自凝胶化多孔止血微片；

7、所述自凝胶化多孔止血微片与血液接触后形成多孔水凝胶，所述多孔水凝胶能够吸附并储存血液。

8、本发明的进一步改进在于：

9、优选的，步骤1中，所述第一溶液和第二溶液的浓度均为20-30mg/ml。

10、优选的，步骤1中，冻干温度为-80℃。

11、优选的，步骤2中，过筛的目数为50目。

12、优选的，步骤3中，季铵化壳聚糖接枝没食子酸微片和氧化透明质酸微片的混合质量比为(10-40)：13。

13、优选的，步骤1中，季铵化壳聚糖接枝没食子酸的制备过程为，将季铵化壳聚糖溶入水中，加入1-羟基苯并三唑，搅拌后加入没食子酸，获得反应体系c；将1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺溶解在无水乙醇中，再滴入到反应体系c中，获得反应体系d，将反应体系d透析、冷冻干燥后获得季铵化壳聚糖接枝没食子酸。

14、优选的，所述季铵化壳聚糖的制备过程为，将壳聚糖溶入水中，加入冰醋酸，获得反应体系a；向反应体系a加入缩水甘油基三甲基氯化铵，搅拌后离心去除未溶解的聚合物，获得上清液b，将上清液b在预冷的丙酮中沉淀，将沉淀产物干燥后获得季铵化壳聚糖。

15、优选的，步骤1中，氧化透明质酸的制备过程为，在黑暗条件下，将高碘酸钠溶液滴入透明质酸溶液中，搅拌后加入乙二醇终止反应，加入氯化钠，形成反应体系e；将反应体系e倒入无水乙醇中沉淀，将沉淀产物干燥后得到氧化透明质酸。

16、一种通过上述任意一项所述制备方法制得的自凝胶化多孔止血微片，包括季铵化壳聚糖接枝没食子酸微片和氧化透明质酸微片。

17、一种上述自凝胶化多孔止血微片的应用，将自凝胶化多孔止血微片置于伤口处，季铵化壳聚糖接枝没食子酸微片和氧化透明质酸微片接触血液后扩张成为水凝胶，所述水凝胶能够吸收并存储血液。

18、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

19、本发明公开了一种自凝胶化多孔止血微片的制备方法，该制备过程首先通过冷冻干燥的方法制备出海绵状态的季铵化壳聚糖接枝没食子酸和氧化透明质酸两种原料，随后使用粉碎机将两种原料分别粉碎成微片。通过筛网控制微片尺寸后，按照一定比例将两种微片混合，制备了一系列多孔止血微片。通过冷冻干燥的方法制备出两种海绵状的原料，保持了能够使得原料本身具有丰富的孔洞；再使用粉碎机分别将两种海绵粉碎，以最大程度地保留多孔结构，这是材料后续能够在伤口处膨胀形成水凝胶以及能够持续性吸收血液的关键。机械粉碎的方式优于会使海绵孔洞被压缩变形的传统研磨方法。随后使用筛网控制微片的尺寸，再将季铵化壳聚糖接枝没食子酸微片与氧化透明质酸微片按照设定混合即为自凝胶化多孔止血微片，整个制备过程简易，成本低，适于大规模生产。

20、进一步的，通过生物相容性良好的壳聚糖和缩水甘油基三甲基氯化铵反应制备季铵化壳聚糖(qcs)，改善壳聚糖的水溶性的同时引入抗菌性。在qcs上通过没食子酸的修饰，制备出季铵化壳聚糖接枝没食子酸(qcs-ga)，进一步强化了其促凝血的能力，并增强了材料对湿组织的粘附性。

21、进一步的，使用高碘酸钠作为氧化剂，制备具有优异的生物相容性和抗炎性的氧化透明质酸(oha)。

22、本发明还公开了一种自凝胶化多孔止血微片，该子凝胶化多孔止血微片融合了海绵、水凝胶和粉末三种优势，具体的结合了海绵的多孔性、水凝胶的快速吸附性以及粉末对于复杂伤口良好的适应性，使得该自凝胶化多孔止血微片应用时，实现快速止血和高效伤口愈合。该多孔止血微片具有优异的机械性能、粘合强度和超高爆破压力，同时还具有生物相容性、生物可降解性，以及促凝血和抗菌特性，并能够在紧急情况下输送利多卡因以提供镇痛作用。此外，它还能促进小鼠全层皮肤缺损的伤口愈合。此易于制造的多孔止血微片可适应不规则伤口，为快速止血和伤口愈合提供了一种新的解决方案。

23、本发明还公开了一种自凝胶化多孔止血微片的应用，该自凝胶化多孔止血微片具有较大的比表面积和出色的亲水性，在应用到伤口时，粉末的形态使得其能够适应复杂的伤口，两类微片在接触到血液后，能够借助于血液去形成水凝胶，同时形成的多孔水凝胶能够迅速吸收血液，使得血液和水凝胶能够彼此之间相互作用，并通过静电作用和席夫碱交联实现自凝胶化，从而形成致密、多孔的水凝胶粘合剂。

24、该自凝胶化多孔止血微片，季铵化壳聚糖接枝没食子酸和氧化透明质酸两种原料都具有很好的水溶性，因此在与血液接触后，自凝胶化多孔止血微片能在5秒内快速凝胶化，防止其进入血液，从而降低了可能引发的血栓风险。同时，在原位自凝胶化过程中，季铵化壳聚糖接枝没食子酸和氧化透明质酸上丰富的醛基、羟基和氨基不仅能够在材料内部和组织之间形成物理相互作用，如静电相互作用、氢键和阳离子π相互作用，而且能够与组织上的氨基形成席夫碱化学交联，从而实现有效的组织密封。通过这种双重作用，材料的粘附强度和机械性能大大增强。