一种多孔止血粉及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种多孔止血粉及其制备方法，其首先通过对含有需交联材料的溶液进行速冷，进而在低温下进行射线辐照交联，再通过冷冻干燥获得。该方法通过速冷获得极细小冰晶，辐照时保证低温使其不融化，辐照后得以定型。该方法可以制备孔径小、孔隙率大、比表面积大的多孔交联材料。由于采用射线辐照交联，制备过程不引入交联剂，所制备的材料无交联剂导致的生物毒性，为安全无毒的环保生产流程。所制备的材料在止血材料及药物载体等领域有良好前景。
【专利说明】
一种多孔止血粉及其制备方法
技术领域
[0001]本发明公开了一种多孔止血粉的制备方法，特别是一种制备过程中不引入交联剂的多孔交联止血粉的制备方法。
【背景技术】
[0002]多孔交联材料，因其高孔隙率、低密度以及易于功能化修饰与加载，在组织工程、止血材料、药物及分子载体、生物催化以及惰性填料等领域有广阔的应用和需求。然而，由于造孔后需要材料定型，传统采用交联剂的方法难以对定型的固体材料进行交联，只能由冷冻干燥方法造孔，获得的材料孔径大而比表面积小，无法满足高吸附以及载药的需要。此夕卜，目前其他获得多孔交联材料的方法需要引入有机或刺激性化学试剂，不符合组织工程、止血材料、药物及分子载体、生物催化以及惰性填料等领域对材料低毒性的要求。
[0003]中国专利CN103265720A公开了一种制备多孔交联壳聚糖微球的新方法，具体涉及一种以I，2_环己二醇二缩水甘油醚为交联剂制备交联壳聚糖微球的方法。以壳聚糖、I，2_环己二醇二缩水甘油醚和氯化石蜡为原料，经溶解、分散成球、制孔、交联及干燥，制得多孔交联壳聚糖微球。但在制备过程中引入了 I，2-环己二醇二缩水甘油醚以及氯化石蜡两种增加材料毒性的试剂。
[0004]中国专利CN104861102A公开了一种多孔交联聚苯乙烯微球的制备方法，该发明通过致孔、溶胀、稳定和萃取的步骤得到表面微孔，内部大孔的微球。但同样在制备过程中引入了过氧化苯甲酰作为引发剂、二乙烯基苯作为交联剂、丙酮作为萃取剂等具有毒性的有机试剂，增加了材料的毒性。
[0005]中国专利CN101574539B公开了一种明胶海绵及其制备方法，具体是通过对明胶水溶液进行辐射交联形成水凝胶，进而进行溶胀，冷冻干燥获得。但该专利获得的多孔交联明胶海绵孔径大，主要集中于20至70微米，导致较低的比表面积，限制了其作为高吸附材料的应用发展。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本专利提供了一种简单易行的工艺方法，能够实现不添加交联剂，通过绿色环保的制备方法获得多孔交联材料。
[0007]为实现上述目的，本专利是通过以下技术手段实现的:
本专利发明的一种多孔止血粉，是通过对含有需交联材料的溶液进行速冷，进而在低于零摄氏度条件下进行射线低温辐照交联，然后进行冷冻干燥获得的。
[0008]所述溶液的溶剂可以是任何在低温下结晶，升高至常温伴有低压时可以升华的液体，优选水。
[0009]所述溶液的溶质，即需交联材料可以是羧甲基纤维素钠、芦荟多糖、纤维蛋白胶、氧化纤维素和氧化再生纤维素、氰基丙烯酸酯类组织胶、壳聚糖及其衍生物、淀粉、琼脂糖、卡拉胶、阿拉伯树胶、右旋糖酐、海藻酸、海藻酸盐及其衍生物、胶原、明胶、白蛋白、纤维蛋白中的一种或几种。
[0010]所述需要交联的材料可溶解在水、小分子化合物溶液、生长因子溶液、药物溶液、多肽溶液、蛋白质或核酸的溶液中。
[0011 ]所述溶液质量百分数为1%?30%。
[0012]所述对溶液进行速冷是通过将流动状态的溶液放置于温度范围-196 °C至-10 0C的环境中得到。
[0013]所述进行低温射线辐照的温度范围是-196°C至(TC。
[0014]所述的辐照交联射线采用钴-60γ射线，铯-137 γ射线或电子束进行辐照交联，辐照剂量为I至lOOkGy。
[0015]所述进行低温射线辐照交联后的止血粉的交联度在5%至90%的范围内。
[0016]本发明通过辐射使材料产生交联，相对于未交联材料，其吸水率、强度均提升，降解变慢，使其适用于可吸收止血材料。
[0017]本发明在对材料进行低温射线辐照时实现交联的同时可进行接枝、聚合或灭菌步骤。
[0018]本发明所得到的多孔止血粉可以后续搭载生长因子、药物、多肽和蛋白质。
[0019]本发明在低于零摄氏度的条件下进行低温射线辐照交联所得到的多孔止血粉相对于常温射线辐照交联下制备的多孔止血粉，具有孔径小、比表面积大，吸附性强的优点，并且相对于使用交联剂进行交联的方法，不引入任何毒性物质，该止血粉除用作止血材料，还可以用在组织工程、药物及分子载体、生物催化以及填料领域。
[0020]【附图说明】:
图1和图2分别为实施例3和实施例5的扫描电镜照片。
【具体实施方式】
[0021]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围，其中实施例5是对照组。
[0022]实施例1
将15克明胶溶于85克水中，搅拌均匀，得到15%的明胶溶液。将明胶溶液倒入模具，迅速放入预调为_20°C的冰箱中急冷，使其温度迅速内从室温降至_20°C之后保存24小时，迅速转移至测定温度为0°C的便携冰箱(内含冰水混合物)内，用钴-60 γ射线辐照剂量为30kGy，得到水凝胶。将水凝胶转移至冷冻干燥机进行预冻，预冻温度为-80°C，而后干燥，得到多孔材料，得到的多孔材料进行粉碎，用100目筛筛分，得到多孔交联粉体，交联度为48.7±2.1%，用ASAP 2010BET比表面测试仪(Micromeritics，USA)进行测试，BET比表面积为103.711112/^，2411吸水率为2216.0±7.5%。
[0023]实施例2
将I克胶原溶于99克水中，搅拌均匀，得到1%的胶原溶液。将胶原溶液倒入模具，迅速放入设定为_70°C的超低温冰箱中急冷，使其温度迅速内从室温降至_70°C之后保存24小时，迅速转移至温度为-10°C的便携冰箱内，用电子束射线辐照lkGy，得到胶原水凝胶。转移至冷冻干燥机进行预冻，预冻温度为_20°C，冷冻干燥后，得到的多孔胶原交联海绵，24h吸水率为 1634.0 ± 279.0%。
[0024]实施例3
将15克羧甲基壳聚糖溶于85克水中，搅拌均匀，得到15%的羧甲基壳聚糖溶液。将溶液倒入模具，迅速放入温度为-1960C的液氮中进行急冷，使其温度迅速从室温降至-1960C ο而后保存24小时，迅速转移至预调温度为-20°C的便携冰箱内，用钴-60 γ射线辐照，剂量为30kGy，转移至冷冻干燥机进行预冻，预冻温度为-70°C，之后进行干燥，得到的多孔材料进行粉碎，100目筛筛分，用ASAP 2010BET比表面测试仪(Micromeritics, USA)进行测试，得至丨JBET比表面积为52.Hm2Zg，交联度为24.6± 3.3%，24h吸水率为1800.7 ± 10.6%。
[0025]图1显示利用扫描电镜观察的根据实施例3的方法制备的多孔粉体的微观结构。
[0026]实施例4
将15克羧甲基壳聚糖溶于85克水中，搅拌均匀，得到15%的羧甲基壳聚糖溶液。将溶液倒入模具，迅速放入温度为-80°C的超低温冰箱中进行急冷，使其温度迅速从室温降至-80°C。而后保存24小时，迅速转移至预调温度为-20°C的便携冰箱内，用钴-60 γ射线辐照，剂量为30kGy，得到水凝胶。转移至冷冻干燥机进行预冻，预冻温度为-70 V，之后进行干燥，得到的多孔材料进行粉碎，100目筛筛分，用ASAP 2010BET比表面测试仪(Micromeritics,USA)进行测试，得到BET比表面积为27.05m2/g，交联度为29.1 ± 5.5%，24h吸水率为1739.3±13.0%ο
[0027]实施例5
将15克羧甲基壳聚糖溶于85克水中，搅拌均匀，得到15%的羧甲基壳聚糖溶液。将溶液倒入模具，常温下用钴-60 γ射线辐照，剂量为30kGy，得到水凝胶。转移至冷冻干燥机进行预冻，预冻温度为-70 V，之后进行干燥，得到的多孔材料进行粉碎，100目筛筛分，用ASAP2010BET比表面测试仪(Micromeritics , USA)进行测试，得到BET比表面积为2.06m2/g，交联度为 34.0 ± 3.1%，24h 吸水率为 1703.3 ± 38.6%。
[0028]图2显示利用扫描电镜观察的根据实施例5的方法制备的多孔粉体的微观结构。
[0029]实施例6
将1克羧甲基纤维素钠溶于90克水中，搅拌均匀，得到10%的羧甲基纤维素钠溶液。将溶液倒入模具，迅速放入预调为_196°C的冰箱中急冷，使其温度迅速从室温降至-196°C，之后保存24小时，迅速转移至测定温度为-10°C的便携冰箱内，直接用钴-60 γ射线辐照，剂量为35kGy，得到的水凝胶转移至冷冻干燥机进行预冻，预冻温度为-30°C，之后进行干燥，得到的多孔材料进行粉碎，100目筛筛分，得到多孔交联粉体，BET比表面积为81.58m2/g，交联度为9.7 ± 0.6%，24h 吸水率为 912.4 ± 126.9%。
[0030]附图1和图2示例性的显示了利用扫描电镜观察的根据实施例3和实施例5的方法制备的多孔粉体的微观结构。除了BET比表面积数据的差别，从该扫描电镜照片也可进一步看出本发明在低于零摄氏度的条件下进行低温射线辐照(实施例3)交联所制备得到的多孔交联止血粉的比表面积大于进行常温辐照(实施例5)而后冷冻干燥得到的多孔交联材料，本发明在低于零摄氏度的条件下进行低温射线辐照(实施例3)交联所制备得到的多孔交联止血粉的孔径小于进行常温辐照(实施例5)而后冷冻干燥得到的多孔交联材料。
[0031]需要说明的是，上述实施例仅是在权利要求范围内的优选，其溶液浓度的范围、速冷的温度范围、低温射线辐照的温度范围、预冻温度范围以及辐照剂量以权利要求声称的保护范围为准。对上述参数进行的更改对本领域技术人员来说是显而易见的，其不脱离权利要求保护的范围。
[0032]其他条件均相同的条件下，本发明所制备得到的多孔交联止血粉的比表面积大于进行常温辐照而后冷冻干燥得到的多孔交联材料，孔径小于进行常温辐照而后冷冻干燥得到的多孔交联材料，凝血和止血效果也优于进行常温辐照而后冷冻干燥得到的多孔交联材料。
[0033]本发明所制备的多孔交联材料因不引入交联剂或乳化剂，其细胞毒性低于使用交联剂或乳化剂制备得到的多孔交联材料。
【主权项】
1.一种多孔止血粉及其制备方法，其特征在于首先通过对含有需交联材料的溶液进行速冷，进而在低于零摄氏度的条件下进行低温射线辐照交联，然后进行冷冻干燥。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于需要交联材料溶液浓度范围是1%?30%。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于进行速冷的温度范围是_196°C至-10Γ。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于进行低温射线辐照的温度范围是-196。。至0。(:。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于进行低温射线辐照的射线是钴-60γ射线、铯-137 γ射线或电子束射线。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于进行低温射线辐照的剂量范围是I至10kGy07.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述溶液的溶质，即所述交联材料是羧甲基纤维素钠、芦荟多糖、纤维蛋白胶、氧化纤维素和氧化再生纤维素、α-氰基丙烯酸酯类组织胶、壳聚糖及其衍生物、淀粉、琼脂糖、卡拉胶、阿拉伯树胶、右旋糖酐、海藻酸、海藻酸盐及其衍生物、胶原、明胶、白蛋白、纤维蛋白中的一种或几种。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于进行冷冻干燥的冷冻温度范围是-196。。至-10。(:。9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法制备的多孔止血粉，其特征在于在低于零摄氏度的条件下进行低温射线辐照交联制备的所述多孔止血粉的比表面积在5m2/g-150m2/g之间，其大于常温条件下进行射线辐照交联制备的多孔止血粉的比表面积。
【文档编号】A61L26/00GK105920658SQ201610254022
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月23日
【发明人】许零, 马晓春
【申请人】厦门凝赋生物科技有限公司