专利名称：一种高效二氧化硅止血材料的制备方法
技术领域：
本发明属于生物医学材料领域，具体地说，是一种高效二氧化硅止血材料的制备方法。
背景技术：
紧急救生止血剂在国际上是一个新兴的研究领域。紧急救生止血剂主要针对外伤中血流不止的紧急情况而开发的。在很短的时间内(3分钟)就能控制住像主动脉流血这样的紧急情况，为进一步的医疗救治赢得宝贵的时间。20世纪80年代Francis X. Hursey 无意发现了沸石分子筛具有优良的止血作用并于1989年申请了专利。2002年初，Z-Medica 公司成立，专门开发生产商品名为Quikclot的新型止血材料，该材料是以75%的合成沸石 (A型沸石，LTA结构)为基底和25%的粘土作为粘合剂混合而成的复合型沸石止血材料， 目前使用沸石分子筛材料为主体的新型止血材料Quikclot已经获得美国FDA批准上市，无论在实验室还是在实践中(尤其在野战战场)，其止血效果及提高存活率两方面都优于传统止血材料。由于Quikclot止血材料具有放热量高的特点，会对伤口组织烧伤。因而开发具有优良止血效果同时副作用低的止血材料，是研究人员一致的目标。我们在这个基础上开发了一系列的分子筛止血材料(专利申请号分别为 200810063282.4，200810122044.6，200810122045. 0，200910095272. 3，200910095273. 8 等)，但是由于铝元素对神经系统以及免疫系统具有很大的危害，因而限制了这类止血材料在人体内的应用。但是二氧化硅材料不存在这一类问题，因而提高氧化硅材料的止血效果显得十分必要。中国专利号CN100345597C已经公开过介孔分子筛止血材料及其制备方法， 但是他们只是强调单纯的介孔材料(主要成分为二氧化硅和其他氧化物)，但是由于没有经过其他的处理，止血效果相对较差。由于吸附钙离子再吸附活化血浆后的二氧化硅材料与传统沸石分子筛相似，遇血可迅速吸收、溶胀，经物理、化学、生物等作用促进凝血因子活化并黏附血小板，促进血栓形成。同时在某些方面具有更为优越的性质，以确保其可以作为新型的止血材料。因为吸附钙离子再吸附活化血浆后的二氧化硅材料能够释放出钙离子，从而加速凝血过程，同时由于二氧化硅材料已经活化凝血过程，会产生较多的各种活化的凝血因子，而这些凝血因子在这种情况下只能在含二氧化硅的无机表面保持活性，当这种材料接触到血液是可以直接活化血液里的凝血因子酶原，从而大大的加速凝血过程，起到快速止血的作用。同时利用其介孔二氧化硅具有较大的孔径、孔容等特点，可吸附抗菌素或者止痛药，以得到更好的疗效。更为主要的二氧化硅止血材料的生物相容性较好，应用于人体时副作用低。研究表明，通过二氧化硅吸附钙离子，再吸附活化血浆可以极大的提高二氧化硅的止血效果。目前为止，未见有将二氧化硅材料吸附钙离子，再吸附活化血浆以用于医用场合的国内外专利文件报道
发明内容
本发明的目的正是针对现有技术的不足之处，提出一种提高二氧化硅材料止血效果的制备方法。本发明提出的一种高效二氧化硅止血材料的制备方法中，二氧化硅具有如下特点小于IOOum的粉末状二氧化硅和介孔二氧化硅。本发明中的介孔二氧化硅是利用表面活性剂的自组装性质和模板作用，经过溶胶-凝胶过程合成的，同时本发明在此基础上做了相应的改进，得到了大量吸附钙离子的介孔材料，并进而吸附活化血浆，得到了具有高效止血效果的介孔二氧化硅止血材料。但本发明所述的二氧化硅并不限于此，所有其他颗粒大小小于IOOum的粉末状二氧化硅如商业化二氧化硅粉末、柱层析二氧化硅都适用于本发明。本发明的具体技术方案如下本发明是一种高效二氧化硅止血材料，止血材料是二氧化硅吸附了大量的钙离子，并且吸附活化了血浆的材料。本发明的具体步骤如下1)将止血材料的原料与含钙离子的溶液进行钙离子吸附；2)将钙离子吸附后的二氧化硅吸附活化血浆，然后真空干燥、保存，得高效二氧化硅止血材料。本发明所述的止血材料的原料是介孔二氧化硅，介孔二氧化硅是通过溶胶凝胶法合成的，介孔材料的合成具体如下将结构导向剂溶解在含有介质的去离子水中，搅拌得到均勻的溶液，然后加入无机前驱物TE0S，继续搅拌得到稳定的溶胶；将得到的溶胶在一定温度下水热一定的时间，老化处理；然后冷却到室温后过滤、洗涤、干燥。最后在一定温度下焙烧，去除结构导向剂。合成后的介孔二氧化硅的焙烧温度为250°C 450°C，焙烧时间为 3h 6h0本发明所述的止血材料的原料也可以是小于IOOum的粉末状二氧化硅。本发明所述的小于IOOum的粉末状二氧化硅是商业化二氧化硅粉末或柱层析二
氧化硅。本发明所述的钙离子浓度为0. IM 5M，钙离子吸附时间为Ih 3h，钙离子的吸附温度为10°c 100°C。本发明所述的钙离子吸附后的二氧化硅材料与血浆的比例为1 0.2 5，血浆吸附时加入的去离子水量与钙离子吸附后的二氧化硅材料的比例为1 ，1 6，吸附活化时间为10 30min，真空干燥温度为20°C 38°C。本发明具有如下优点1、反应条件温和、操作简便易行，原料廉价易得；得到的止血材料产品止血效果极好；2、通过使用二氧化硅作为止血材料，可以明显提高止血材料的生物相容性，展现了二氧化硅止血材料的在体内应用的良好前景；3、介孔二氧化硅材料特有的孔性质，可以吸附抗菌素和止痛药等，有助于伤口的治疗，本发明的材料可以用于不同医用场合的止血，与其他医用材料、医疗器械组合，可制成创可贴、输液贴、自粘敷料、片剂和胶囊芯料、手术包、急救包等。
图1为本发明中FDU-12介孔二氧化硅材料的凝血材料的凝血效果图；图2为由以F127为结构导向剂水相合成的介孔FDU-12介孔二氧化硅材料的透射电镜图；图3为由以F127为结构导向剂水相合成的介孔FDU-12介孔二氧化硅材料的SAXS 图谱；图4为商业化二氧化硅与柱层析二氧化硅材料的体外凝血效果图。
具体实施例方式下面通过实施例进一步描述本发明实施例1将l.Og E0106P070E0106(F127)、1. 2g 三甲苯和 2. 5g KCl 溶于 IOOml 浓度为 2M 的HCl溶液中，搅拌半小时后加入4. 32g TE0S，混合物在14°C条件下强烈搅拌Mh。混合溶液转移到水热釜中在120°C水热Mh。然后过滤洗涤，在60°C干燥后得到产物，再于350°C 下焙烧6h。冷却室温后即得到三维立方相的介孔FDU-12材料。其凝血效果较差，见图1密斜线，误差线由三组实验数据得到。FDU-12材料有良好的有序介孔结构，见图2FDU-12的 TEM, FDU-12材料的SAXS图见图3。实施例2将2. Og FDU-12材料与40ml 5M的CaC12溶液室温混合搅拌池，然后过滤，去离子水洗涤5次，60°C干燥后得到吸附钙离子的介孔材料。其凝血效果较差，见图1较密斜线。实施例3将1. Og吸附钙离子的FDU-12材料与3ml去离子水混合，然后分别加入Iml的猪血浆。混合、搅拌15min，然后25°C真空干燥，得到吸附活化血浆的介孔二氧化硅材料，其凝血效果非常好，见图1疏斜线。实施例4分别将2. Og的商业化二氧化硅材料、柱层析二氧化硅(100目 200目)与40ml 5M的CaC12溶液室温混合搅拌池，然后过滤，去离子水洗涤5次，60°C干燥后得到吸附钙离子的二氧化硅材料。其凝血效果较差见图4实柱状图。分别将1. Og吸附钙离子的商业化二氧化硅粉末和柱层析二氧化硅材料与Iml去离子水混合，然后分别加入Iml的猪血浆。混合、搅拌15min，然后25°C真空干燥，得到吸附活化血浆的二氧化硅材料，其凝血效果非常好，见图4空柱状图。实施例5体外凝血实验在25°C进行，猪全血预先在25°C水浴恒温半小时。体外实验时，先确定自然凝血时间，取不同体积的0. 2M CaCl2溶液，然后加入2ml恒温的全血，使自然凝血时间在IOmin左右。止血材料的体外凝血实验步骤如下取0. Ig的材料加入到IOml的离心管中，然后加入一定量的0. 2M CaCl2，最后加入2ml恒温的全血，同时开始记时，全血凝固时的时间记为凝血时间。对于商业化二氧化硅材料与柱层析二氧化硅材料，所取的材料量为 0. 2g。
权利要求
1.一种高效二氧化硅止血材料，其特征在于，所述的止血材料是二氧化硅吸附了大量的钙离子，并且吸附活化了血浆的材料。
2.一种如权利要求1所述的高效二氧化硅止血材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下1)将止血材料的原料与含钙离子的溶液进行钙离子吸附；2)将钙离子吸附后的二氧化硅吸附活化血浆，然后真空干燥、保存，得高效二氧化硅止血材料。
3.根据权利要求2所述的高效二氧化硅止血材料的制备方法，其特征在于，所述的止血材料的原料是介孔二氧化硅，所述的介孔二氧化硅是通过溶胶凝胶法合成的，合成后的介孔二氧化硅的焙烧温度为250°C 450°C，焙烧时间为池 他。
4.根据权利要求2所述的高效二氧化硅止血材料的制备方法，其特征在于，所述的止血材料的原料是小于IOOum的粉末状二氧化硅。
5.根据权利要求4所述的高效二氧化硅止血材料的制备方法，其特征在于，所述的小于IOOum的粉末状二氧化硅是商业化二氧化硅粉末或柱层析二氧化硅。
6.根据权利要求2或3或5所述的高效二氧化硅止血材料的制备方法，其特征在于， 所述的钙离子浓度为0. IM 5M，钙离子吸附时间为Ih 3h，钙离子的吸附温度为10°C 100°C。
7.根据权利要求2或3或5所述的高效二氧化硅止血材料的制备方法，其特征在于，所述的钙离子吸附后的二氧化硅材料与血浆的比例为1 0.2 5，血浆吸附时加入的去离子水量与钙离子吸附后的二氧化硅材料的比例为1 ，1 6，吸附活化时间为10 30min，真空干燥温度为20°C 38°C。
全文摘要
本发明是一种高效二氧化硅止血材料，止血材料是二氧化硅吸附了大量的钙离子，并且吸附活化了血浆的材料；本发明反应条件温和、操作简便易行，原料廉价易得；得到的止血材料产品止血效果极好，通过使用二氧化硅作为止血材料，可以明显提高止血材料的生物相容性，展现了二氧化硅止血材料的在体内应用的良好前景；介孔二氧化硅材料特有的孔性质，可以吸附抗菌素和止痛药等，有助于伤口的治疗，本发明的材料可以用于不同医用场合的止血，与其他医用材料、医疗器械组合，可制成创可贴、输液贴、自粘敷料、片剂和胶囊芯料、手术包、急救包等。
文档编号A61L15/18GK102423503SQ201110442310
公开日2012年4月25日 申请日期2011年12月26日 优先权日2011年12月26日
发明者廖晓峰, 李云龙, 肖丽萍, 范杰, 马桂岑 申请人:浙江大学