本發(fā)明屬于高分子材料科學領(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驗中表現(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，止血時間較長，延緩愈合，同時在強度、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，將上述溶液進行攪拌混合，混合溶液均勻后再對其進行輻照，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行復合改性，使其具有消炎、舒緩傷口疼痛、減小疤痕、促進傷口愈合、吸收傷口滲液和優(yōu)異的生物相容性的優(yōu)點，但其凝血性能有限，無法有效快速的止血。
技術(shù)實現(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行輻照交聯(lián)以得到復合水凝膠；
三、將所述復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間為1～5h；
步驟二中，所述a溶液與b溶液的混合時間為4～6h；
步驟三中，所述浸泡時間為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體系，接著將待反應體系于25～35℃下反應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膜，達到即刻止血的功效，還可起到物理屏障作用，有效阻止切口血液滲出和細菌侵入，同時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。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。
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行輻照交聯(lián)以得到復合水凝膠；
三、將所述復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間為1～5h；
步驟二中，所述a溶液與b溶液的混合時間為4～6h；
步驟三中，所述浸泡時間為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體系，接著將待反應體系于25～35℃下反應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行復合改性，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體系，接著將待反應體系于25℃下反應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溶液中機械混合5h以得到混合溶液，再向混合溶液中通入氮氣以除去混合溶液中的氧氣，隨后采用高能電子束進行輻照交聯(lián)以得到復合水凝膠，其中，所述輻照的強度為0.2～0.8kgy/h，輻照劑量為15～70kgy；
三、將所述復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）直徑進行檢測，結(jié)果見表1。
實施例2：
步驟同實施例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)直徑進行檢測，結(jié)果見表1。
實施例3：
步驟同實施例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)直徑進行檢測，結(jié)果見表1。
實施例4：
步驟同實施例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)直徑進行檢測，結(jié)果見表1。
表1實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合材料取代納米級殼聚糖/3，6－羧甲基殼聚糖復合材料之后，凝膠的凝血性能以及抑菌效果均有顯著的提高。