一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵及其制备方法与应用与流程

文档序号:19070126发布日期:2019-11-08 20:10阅读:403来源:国知局
一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵及其制备方法与应用与流程

本发明属于功能材料领域,具体涉及一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵及其制备方法与应用。



背景技术:

快速高效止血是紧急医疗救治的关键步骤,也是提高受伤者生存率的关键,然而不可降解止血材料在使用后需要进行二次手术取出,存在血痂的破裂和拉扯伤害的风险,容易造成二次伤害。因此快速、安全、高效,可降解止血材料的研究和开发势在必行。然而可吸收降解性止血材料(常用的透明质酸凝胶、胶原蛋白海绵等)虽然具有良好生物可降解性,但是所使用的原料存在成本高、提纯工艺复杂等问题。因此,使用低成本、易制备的原料来开发可降解性止血材料具有广大的应用前景。

甲壳素是一种天然高分子多糖,在天然储量上仅次于纤维素。由于它成本低廉,来源丰富,且具有良好的生物相容性、生物降解性、抗菌性,甲壳素在生物止血领域有广阔的应用前景。然而单纯的甲壳素海绵比较硬,柔软性不好,应用于人体时,人体舒适度不高,且止血效果不佳。

我国每年产生大量的生物质农林废弃物,如何高效绿色利用这些农林废弃物也是一大难题,玉米秸秆作为一种大量存在的农林废弃物在止血材料中的应用尚未报道。玉米秸秆是一种质地柔软且具有多孔性的生物质原料,尤其是其内部的髓心质地更加柔软,结晶度较低,且天然生物质原料具有生物可降解性和无毒性。因此,玉米秸秆可作为一种辅助与甲壳素进行复合制备一种柔软、可生物降解、无毒、快速高效止血的复合海绵。



技术实现要素:

为了克服现有甲壳素海绵存在的柔软性不足及止血性能差的不足,本发明的目的是提供一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵及其制备方法与应用。

本发明提供的制备方法,能够高效利用农林生物质全组分,在制备过程中添加了玉米秸秆,能够改善甲壳素止血海绵的柔软性和止血性能。

本发明提供的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵是一种成本低廉、生物可降解的玉米秸秆/甲壳素止血海绵

本发明目的是提供一种绿色、成本低廉、生物可降解、生物相容性好、止血效果高效的玉米秸秆/甲壳素止血海绵及其制备方法。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供了一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵及其制备方法。所述方法包括:将玉米秸秆和甲壳素球磨后采用多次冻融的方法分别溶于氢氧化钠/尿素溶剂中,待溶解饱和后将二者混合(两者体积比优选为10:1),在机械搅拌的作用下加入环氧氯丙烷进行交联反应,反应结束后低温静置保存,最后经透析后冷冻干燥,获得一种安全高效止血的可生物降解的玉米秸秆/甲壳素复合海绵(即所述玉米秸秆/甲壳素复合海绵)。本发明得到的复合海绵凝血指数(bci)仅有4.2±0.5%,相比医用pvf止血海绵48.5±0.4%的凝血因子,本发明制备的复合海绵止血性能良好。由于该复合海绵的原料为绿色可循环生物质资源玉米秸秆和甲壳素,不仅高效利用了农林海洋废弃物玉米秸秆和甲壳素,还使得制备的复合海绵具有生物可降解,细胞相容性好的优点,避免了应用过程中因止血材料的取出而导致二次出血的风险。

本发明提供的一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的制备方法,具体包括如下步骤:

(1)将收集到的玉米秸秆(玉米秸秆全组分均可)去除杂质洗涤干燥后,在粉碎机的机械外力作用下粉碎,得到玉米秸秆粉末(粒径为40-60目),然后将所述玉米秸秆粉末加入球磨机中进行球磨处理(8-10h),得到球磨后的玉米秸秆粉末;

(2)将甲壳素加入球磨机中进行球磨处理(8-10h),得到甲壳素粉末;

(3)多次冻融:将步骤(1)所述球磨后的玉米秸秆粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,混合均匀,然后冷冻至凝固,接着解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤,完成反复冻融处理(多次冻融法),过滤取滤液(过滤是为了去除杂质)得到玉米秸秆溶液;

(4)多次冻融:将步骤(2)所述甲壳素粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,混合均匀,然后冷冻至凝固,接着解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤,完成反复冻融处理(多次冻融法),过滤取滤液得到甲壳素溶液;

(5)将步骤(3)所述玉米秸秆溶液与步骤(4)所述甲壳素溶液混合,得到混合液,往所述混合液中滴加交联剂,然后进行搅拌处理(机械搅拌,温度为-2~4℃),得到胶状液体,将所述胶状液体倒入孔板中,静置处理(静置温度优选为-2~4℃),取出海绵状物质,即得到所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶;

(6)将步骤(5)所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶放入纯水中透析(透析以去除多余的溶剂和交联剂),至透析液中检测不到氯离子,冷冻干燥得到所述玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵。

进一步地,步骤(1)所述玉米秸秆粉末的粒径为40~60目;步骤(1)所述球磨处理为间歇式球磨处理,每球磨10-20min停顿5-10min;所述球磨处理的转速为200-220r/min;所述球磨处理的时间为6-10h。

优选地,步骤(1)所述球磨处理的时间为8-10h。

进一步地,步骤(2)所述球磨处理为间歇式球磨处理,每球磨10-20min停顿5-10min;所述球磨处理的转速为200-220r/min;所述球磨处理的时间为6-10h。

优选地,步骤(2)所述球磨处理的时间为8-10h。

进一步地,步骤(3)和步骤(4)所述氢氧化钠/尿素溶剂的配制,包括:将氢氧化钠和尿素加入水中,混合均匀得到混合溶液,即所述氢氧化钠/尿素溶剂;在步骤(3)和步骤(4)所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度均为2.0-7.0wt%;在步骤(3)和步骤(4)所述氢氧化钠/尿素溶剂中,尿素的质量百分比浓度均为8.0-15.0wt%。

进一步地,步骤(3)所述球磨后的玉米秸秆粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为0.5:100-4:100;步骤(3)所述冷冻至凝固为在-20~-40oc条件下冷冻;所述冻融处理的次数为2-3次。

进一步地,步骤(4)所述甲壳素粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为1:100-4:100;步骤(4)所述冷冻至凝固为在-20~-40oc条件下冷冻;所述冻融处理的次数为2-3次。

进一步地,步骤(5)所述玉米秸秆溶液与甲壳素溶液的体积比为1:1-1:50;步骤(5)所述交联剂包括环氧氯丙烷;所述交联剂与混合液的体积比为1:5-1:20;步骤(5)所述搅拌处理的温度为-2℃~4℃;所述搅拌处理的时间为0.2-1.5h;所述静置处理的温度为-2℃~4℃,所述静置处理的时间为12-30h。

优选地,步骤(5)所述玉米秸秆溶液与甲壳素溶液的体积比为1:10。

优选地,在步骤(5)中,玉米秸秆溶液与甲壳素溶液混合后得到的混合液,可以将此混合液再次按照步骤(3)所介绍的反复冻融处理步骤进行处理,使得复合材料均匀分散在溶剂中;混合液的反复冻融处理的次数为1-3次。

进一步地,步骤(6)所述透析的时间为10-20d;所述冷冻干燥的温度为-40~-60℃,冷冻干燥的时间为48-72h。

本发明提供一种由上述的制备方法制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵。

本发明提供的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵能够应用在制备可生物降解的创伤止血材料中。

本发明提供的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其凝血指数(bci)在3~15范围内,降解时间为8-150范围内。

本发明提供的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,在20h的降解时间内,降解率最大可达96.6%。

与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:

(1)本发明提供的制备方法,使用的原料为农林海洋废弃物玉米秸秆和甲壳素,这两种原料来源广、成本低、安全无毒、具有可生物降解性;

(2)本发明提供的制备方法简单易操作,能耗低,有利于大规模工业化生产;

(3)本发明制备的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵具有质轻、柔软、孔隙率高、润胀性能良好等优点,能够满足作为止血材料的常规性能要求;

(4)本发明制备的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其降解性好,大大减少因止血材料取出而导致二次出血的风险,且止血性能较优,能够快速高效的实现止血。

附图说明

图1为实施例1的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的横切面的sem图。

图2为实施例2的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的横切面的sem图。

图3为实施例3的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的横切面的sem图。

图4为实施例4的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的横切面的sem图。

图5为实施例5的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的横切面的sem图。

图6为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4及实施例5制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的凝血指数柱状图。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明,但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是,以下若有未特别详细说明之过程,均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,视为可以通过市售购买得到的常规产品。

实施例1

一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的制备方法,包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆全组分去除杂质洗涤干燥后,经粉碎机粉碎成粉末得到玉米秸秆粉末(粒径为40-60目),然后将所述玉米秸秆粉末在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每10min停顿5min,转速为200r/min),球磨处理的时间为6h,得到球磨后的玉米秸秆粉末;

(2)将甲壳素在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每10min停顿5min,转速为200r/min),球磨处理的时间为6h,得到甲壳素粉末;

(3)将步骤(1)所述球磨后的玉米秸秆粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述球磨后的玉米秸秆粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为0.5:100,混合均匀,然后在温度为-20℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到玉米秸秆溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为2wt%,尿素的质量百分比浓度为8wt%;

(4)将步骤(2)所述甲壳素粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述甲壳素粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为1:100,混合均匀,然后在温度为-20℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到甲壳素溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为2wt%,尿素的质量百分比浓度为8wt%;

(5)将步骤(3)所述玉米秸秆溶液与步骤(4)所述甲壳素溶液混合,所述玉米秸秆溶液与甲壳素溶液的体积比为1:1,得到混合液,往所述混合液中滴加交联剂环氧氯丙烷,所述环氧氯丙烷与混合液的体积比为1:5,然后进行在0℃的条件下进行搅拌处理,搅拌处理的时间为0.2h,得到均匀的胶状液体,将所述胶状液体倒入孔板中固定成型,在-2℃的条件下静置12h,取出海绵状物质,即得到所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶;

(6)将步骤(5)所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶放入纯水中透析10天,至透析液中检测不到氯离子,在-40℃条件下冷冻干燥48h得到所述玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵。

体外降解试验在模拟的生理条件下进行,该测试包括:将50mg待测样品(玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵)浸入10ml的pbs缓冲液中,并向其中加入10mg溶菌酶;在37℃转移到透析袋中温育,测量每个时间间隔的重量损失百分比,得到降解率。实施例1制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其凝血指数为8.085,20h时的降解率为76.3%。

实施例1制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其横切面在扫描电子显微镜下观察的效果图如图1所示。从图1可知,实施例1制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的孔壁结构平整光滑,孔隙较大,其具有互相连接的疏松的多孔结构,可以促进细胞的黏附和渗透。

实施例2

一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的制备方法,包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆全组分去除杂质洗涤干燥后,经粉碎机粉碎成粉末得到玉米秸秆粉末(粒径为40-60目),然后将所述玉米秸秆粉末在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每12min停顿6min,转速为205r/min),球磨处理的时间为7h,得到球磨后的玉米秸秆粉末;

(2)将甲壳素在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每12min停顿6min,转速为205r/min),球磨处理的时间为7h,得到甲壳素粉末;

(3)将步骤(1)所述球磨后的玉米秸秆粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述球磨后的玉米秸秆粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为0.8:100,混合均匀,然后在温度为-20℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到玉米秸秆溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为3wt%,尿素的质量百分比浓度为9wt%;

(4)将步骤(2)所述甲壳素粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述甲壳素粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为1.5:100,混合均匀,然后在温度为-20℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到甲壳素溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为3wt%,尿素的质量百分比浓度为9wt%;

(5)将步骤(3)所述玉米秸秆溶液与步骤(4)所述甲壳素溶液混合,所述玉米秸秆溶液与甲壳素溶液的体积比为1:2,得到混合液,往所述混合液中滴加交联剂环氧氯丙烷,所述环氧氯丙烷与混合液的体积比为1:7,然后进行在0℃的条件下进行搅拌处理,搅拌处理的时间为0.4h,得到均匀的胶状液体,将所述胶状液体倒入孔板中固定成型,在-1℃的条件下静置15h,取出海绵状物质,即得到所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶;

(6)将步骤(5)所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶放入纯水中透析14天,至透析液中检测不到氯离子,在-50℃条件下冷冻干燥54h得到所述玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵。

体外降解试验在模拟的生理条件下进行,该测试包括:将50mg待测样品(玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵)浸入10ml的pbs缓冲液中,并向其中加入10mg溶菌酶;在37℃转移到透析袋中温育,测量每个时间间隔的重量损失百分比,得到降解率。实施例2制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其凝血指数为5.457±0.121,20h时的降解率为80.3%。

实施例2制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其横切面在扫描电子显微镜下观察的效果图如图2所示。从图2可知,实施例2制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的孔壁结构平整光滑,孔隙随甲壳素含量变大而有所降低,具有互相连接的疏松的多孔结构,可以促进细胞的黏附和渗透。

实施例3

一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的制备方法,包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆全组分去除杂质洗涤干燥后,经粉碎机粉碎成粉末得到玉米秸秆粉末(粒径为40-60目),然后将所述玉米秸秆粉末在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每15min停顿7min,转速为210r/min),球磨处理的时间为8h,得到球磨后的玉米秸秆粉末;

(2)将甲壳素在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每15min停顿7min,转速为210r/min),球磨处理的时间为8h,得到甲壳素粉末;

(3)将步骤(1)所述球磨后的玉米秸秆粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述球磨后的玉米秸秆粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为1:100,混合均匀,然后在温度为-30℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到玉米秸秆溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为4wt%,尿素的质量百分比浓度为10wt%;

(4)将步骤(2)所述甲壳素粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述甲壳素粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为2:100,混合均匀,然后在温度为-30℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到甲壳素溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为4wt%,尿素的质量百分比浓度为10wt%;

(5)将步骤(3)所述玉米秸秆溶液与步骤(4)所述甲壳素溶液混合,所述玉米秸秆溶液与甲壳素溶液的体积比为1:5,得到混合液,往所述混合液中滴加交联剂环氧氯丙烷,所述环氧氯丙烷与混合液的体积比为1:10,然后进行在0℃的条件下进行搅拌处理,搅拌处理的时间为0.6h,得到均匀的胶状液体,将所述胶状液体倒入孔板中固定成型,在0℃的条件下静置20h,取出海绵状物质,即得到所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶;

(6)将步骤(5)所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶放入纯水中透析15天,至透析液中检测不到氯离子,在-60℃条件下冷冻干燥60h得到所述玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵。

体外降解试验在模拟的生理条件下进行,该测试包括:将50mg待测样品(玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵)浸入10ml的pbs缓冲液中,并向其中加入10mg溶菌酶;在37℃转移到透析袋中温育,测量每个时间间隔的重量损失百分比,得到降解率。实施例3制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其凝血指数为6.91±0.181,20h时的降解率为86.3%。

实施例3制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其横切面在扫描电子显微镜下观察的效果图如图3所示。从图3可知,实施例3制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的孔壁结构平整光滑,孔隙较大,具有互相连接的疏松的多孔结构,可以促进细胞的黏附和渗透。从图1、图2及图3上观察得到,在实施例1-实施例3提供的制备方法中,随着甲壳素用量的增加,制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的孔隙率降低。

实施例4

一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的制备方法,包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆全组分去除杂质洗涤干燥后,经粉碎机粉碎成粉末得到玉米秸秆粉末(粒径为40-60目),然后将所述玉米秸秆粉末在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每18min停顿8min,转速为215r/min),球磨处理的时间为9h,得到球磨后的玉米秸秆粉末;

(2)将甲壳素在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每18min停顿8min,转速为215r/min),球磨处理的时间为9h,得到甲壳素粉末;

(3)将步骤(1)所述球磨后的玉米秸秆粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述球磨后的玉米秸秆粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为2:100,混合均匀,然后在温度为-35℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到玉米秸秆溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为5wt%,尿素的质量百分比浓度为12wt%;

(4)将步骤(2)所述甲壳素粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述甲壳素粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为3:100,混合均匀,然后在温度为-35℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到甲壳素溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为5wt%,尿素的质量百分比浓度为12wt%;

(5)将步骤(3)所述玉米秸秆溶液与步骤(4)所述甲壳素溶液混合,所述玉米秸秆溶液与甲壳素溶液的体积比为1:10,得到混合液,往所述混合液中滴加交联剂环氧氯丙烷,所述环氧氯丙烷与混合液的体积比为1:15,然后进行在0℃的条件下进行搅拌处理,搅拌处理的时间为0.6h,得到均匀的胶状液体,将所述胶状液体倒入孔板中固定成型,在2℃的条件下静置20h,取出海绵状物质,即得到所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶;

(6)将步骤(5)所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶放入纯水中透析18天,至透析液中检测不到氯离子,在-45℃条件下冷冻干燥65h得到所述玉米秸秆/甲壳素复合海绵。

体外降解试验在模拟的生理条件下进行,该测试包括:将50mg待测样品(玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵)浸入10ml的pbs缓冲液中,并向其中加入10mg溶菌酶;在37℃转移到透析袋中温育,测量每个时间间隔的重量损失百分比,得到降解率。实施例4制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其凝血指数为4.635±0.151,20h降解率为96.6%。

实施例4制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其横切面在扫描电子显微镜下观察的效果图如图4所示。从图4可知,实施例4制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的孔壁结构平整光滑,孔隙较大,具有互相连接的疏松的多孔结构,可以促进细胞的黏附和渗透。随着甲壳素的增加,孔隙率变小,这是因为固含量高的甲壳素溶液凝胶拥有致密的内部结构。

实施例5

一种玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的制备方法,包括如下步骤:

(1)将玉米秸秆全组分去除杂质洗涤干燥后,经粉碎机粉碎成粉末得到玉米秸秆粉末(粒径为40-60目),然后将所述玉米秸秆粉末在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每20min停顿10min,转速为220r/min),球磨处理的时间为10h,得到球磨后的玉米秸秆粉末;

(2)将甲壳素在球磨机的机械外力作用下进行球磨处理(间歇式球磨,每20min停顿10min,转速为220r/min),球磨处理的时间为10h,得到甲壳素粉末;

(3)将步骤(1)所述球磨后的玉米秸秆粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述球磨后的玉米秸秆粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为4:100,混合均匀,然后在温度为-40℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到玉米秸秆溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为7wt%,尿素的质量百分比浓度为15wt%;

(4)将步骤(2)所述甲壳素粉末加入氢氧化钠/尿素溶剂中,所述甲壳素粉末与氢氧化钠/尿素溶剂的质量比为4:100,混合均匀,然后在温度为-40℃条件下冷冻至凝固,接着室温下解冻,在解冻过程中搅拌均匀,完全解冻为液态后,重复上述冷冻及解冻的步骤2次,完成反复冻融处理,过滤取滤液得到甲壳素溶液;所述氢氧化钠/尿素溶剂为氢氧化钠、尿素与水混合均匀得到的溶液;在所述氢氧化钠/尿素溶剂中,氢氧化钠的质量百分比浓度为7wt%,尿素的质量百分比浓度为15wt%;

(5)将步骤(3)所述玉米秸秆溶液与步骤(4)所述甲壳素溶液混合,所述玉米秸秆溶液与甲壳素溶液的体积比为1:50,得到混合液,往所述混合液中滴加交联剂环氧氯丙烷,所述环氧氯丙烷与混合液的体积比为1:20,然后进行在0℃的条件下进行搅拌处理,搅拌处理的时间为1.5h,得到均匀的胶状液体,将所述胶状液体倒入孔板中固定成型,在4℃的条件下静置30h,取出海绵状物质,即得到所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶;

(6)将步骤(5)所述玉米秸秆/甲壳素水凝胶放入纯水中透析20天,至透析液中检测不到氯离子,在-55℃条件下冷冻干燥72h得到所述玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵。

体外降解试验在模拟的生理条件下进行,该测试包括:将50mg待测样品(玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵)浸入10ml的pbs缓冲液中,并向其中加入10mg溶菌酶;在37℃转移到透析袋中温育,测量每个时间间隔的重量损失百分比,得到降解率。实施例5制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其凝血指数为3.303±0.016,20h降解率为83.6%。

实施例5制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,其横切面在扫描电子显微镜下观察的效果图如图5所示。从图5可知,实施例5制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的孔壁结构平整光滑,孔隙较大,具有互相连接的疏松的多孔结构,可以促进细胞的黏附和渗透。随着甲壳素的增加,孔隙率变小,这是因为固含量高的甲壳素溶液凝胶拥有致密的内部结构。

图6为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4及实施例5制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的凝血指数的柱状图。图6中的1:1、1:2、1:5、1:10及1:50均为制备方法中玉米秸秆溶液和甲壳素溶液的质量比,图6用1:1、1:2、1:5、1:10及1:50分别表示为实施例1、实施例2、实施例3、实施例4及实施例5制得的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵,pvf表示为商品化的医用聚乙烯醇海绵,空白组表示不使用任何止血海绵。

从图6上看,与空白组相比,5组实施例提供的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵的bci值已显著降低,说明了本发明提供的玉米秸秆/甲壳素复合止血海绵具有良好的吸附性能,可以促进凝血。继续对比发现随着玉米秸秆含量的增加,bci先增加后降低,可能是玉米秸秆的加入使得复合海绵形成互相连接的通孔增加了吸附性能,止血效果增强。

以上实施例仅为本发明较优的实施方式,仅用于解释本发明,而非限制本发明,本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。

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