一种止血凝胶及其制备方法和应用与流程

本发明属于医用材料，具体涉及一种止血凝胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、血液是人体非常重要的组成部分之一，它负责向组织提供气体和营养物质并且按需提供免疫信号和止血响应。出血是创伤发生后最常见的临床表现之一，由微小伤口引起的出血不足以致命，可以通过自身的凝血机制实现止血；然而，如果人在短时间内失血量达全身血液的30％或更多，就会危及生命。据统计，全球每年约有580万人死于不可控制的大出血，其中30％是创伤性死亡。值得注意的是，在出血发生5-10min内若能立即控制出血可有效降低死亡率，因此，快速止血材料的研发近年来引起了越来越多的关注。

2、创面的急性出血是临床手术中常见且具有挑战性的问题之一，特别是在切除病变组织后需要进行吻合时。在吻合口处，如果吻合钉排布存在空隙或不完整，容易导致急性出血的情况。创面的急性出血十分常见而且非常棘手。目前常规的临床止血方法有手术缝合、电凝止血、血管栓塞等，然而这些方法耗时长、止血速度慢、效率低、降解速度慢，存在着很大的局限性。

3、目前市面上存在着很多止血材料，如celox、沸石、介孔二氧化硅、壳聚糖、淀粉、明胶、纤维蛋白胶、纤维蛋白原凝血酶、氧化纤维素等，它们虽然对体表止血具有较高的效率，但由于它们对湿创面的粘附性能较差，容易发生脱落，缺乏激活凝血因子的有效成分以及生物相容性和降解性能，在止血过程中发生放热导致严重的组织损伤等因素的影响，通常不能阻止不规则的深切狭窄的不可压缩性伤口的出血。

4、cn115645597a公开了一种丝素蛋白止血凝胶及其制备方法和应用，丝素蛋白止血凝胶以室温缓慢浓缩处理的丝素蛋白纳米颗粒为原料，与多酚化合物均匀混合制备而成；所述丝素蛋白纳米颗粒的粒径为200-500nm；所述丝素蛋白止血凝胶的结晶度大于50％。粒径为200-500nm的丝素蛋白纳米颗粒可以诱导止血凝胶形成结晶度大于50％的高结晶度的纳米微晶结构，提高其力学性能。虽然用该材料制作的止血凝胶有着超强的止血性能，但由于其在组织中的粘附能力差、固化速度慢、在不平坦的表面难以充分覆盖。

5、cn106913900a公开了一种丝素蛋白止血材料及其制备方法；丝素蛋白止血材料制备方法包括步骤：s1、制备质量百分比为1-6％的丝素蛋白溶液；s2、制备质量百分比为10-40％的聚乙二醇溶液，其中聚乙二醇的分子量为1000-10000；

6、s3、将丝素蛋白溶液与聚乙二醇溶液以体积比10:0.25-10:3的比例相互混合，经冷冻干燥制得丝素蛋白止血材料。

7、因此，开发一种止血速度快效果好、生物相容性好、易吸收以及方便快速的止血材料，是本领域的研究重点。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种止血凝胶及其制备方法和应用，可以有效解决临床手术中的急性出血问题，该止血凝胶可实现快速止血和长效止血。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种止血凝胶，以重量份数计，所述止血凝胶的原料包括改性明胶10-40份(例如可以为15份、20份、25份、30份、35份等)、聚乙二醇400 1-6份(例如可以为2份、3份、4份、5份等)、改性丝素蛋白0.5-5.5份(例如可以为1份、2份、3份、4份、5份等)。

4、优选地，以重量份数计，所述止血凝胶的原料包括改性明胶10-30份、聚乙二醇4002-5份、改性丝素蛋白1-4份。

5、本发明提供的止血凝胶材料，具有粘附能力强、止血效果快速、可降解、生物相容性好等优点。明胶和丝素蛋白都是动物源水溶性材料，明胶具有良好的胶凝性、生物相容性和生物降解性，本发明采用的改性明胶的粘附能力更强、热稳定性更好、结构和流变特性更易调控、酸碱稳定性更强；丝素蛋白具有高度可伸展性、抗菌性和生物相容性，本发明采用的改性丝素蛋白有更高的强度和稳定性、易调控的物理化学性质；聚乙二醇400是具有可调机械性能的亲水性聚醚化合物，聚乙二醇大分子单体的末端有各种官能团，在动物源水溶性材料中加入聚乙二醇400可以增强材料的生物学性能，特别是机械性能。

6、优选地，所述改性明胶采用如下方法进行制备，所述方法包括：将牛皮明胶溶解于碱性溶液中，调节ph后进行透析、冷冻干燥，得到所述改性明胶。

7、优选地，所述碱性溶液包括naoh溶液。

8、优选地，所述naoh溶液的浓度为0.08-0.12mol/l，例如可以为0.09mol/l、0.1mol/l、0.11mol/l等。

9、优选地，所述调节ph至6.8-7.2，例如可以为6.9、7、7.1等。

10、优选地，所述透析采用的透析袋的分子量为8000-12000，例如可以为9000、10000、11000等。

11、优选地，所述透析的温度为3-5℃，例如可以为3.5℃、4℃、4.5℃等，时间为70-75h，例如可以为71h、72h、73h、74h等。

12、优选地，所述改性丝素蛋白采用如下方法进行制备，所述方法包括：将丝素蛋白与交联液混合，进行交联反应，取出交联后的丝素蛋白进行溶解、透析、冷冻干燥，得到所述改性丝素蛋白。

13、优选地，所述丝素蛋白与交联液的质量体积比为1g:(8-12)ml，例如可以为1g:9ml、1g:10ml、1g:11ml等。

14、优选地，所述交联反应的温度为3-5℃，例如可以为3.5℃、4℃、4.5℃等，时间为3-24h，例如可以为5h、10h、15h、20h等。

15、优选地，所述透析采用的透析袋的分子量为8000-12000，例如可以为9000、10000、11000等。

16、优选地，所述透析的温度为3-5℃，例如可以为3.5℃、4℃、4.5℃等，时间为70-75h，例如可以为71h、72h、73h、74h等，每5-7h换一次水，例如可以为5.5h、6h、6.5h等。

17、优选地，所述交联液中包括n-羟基琥珀酰亚胺钠、3,4-二羟基苯丙氨酸、1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐。

18、优选地，所述交联液中n-羟基琥珀酰亚胺钠的浓度为3-4mg/ml，例如可以为3.3mg/ml、3.5mg/ml、3.8mg/ml等。

19、优选地，所述交联液中3,4-二羟基苯丙氨酸的浓度为1-1.5mg/ml，例如可以为1.1mg/ml、1.2mg/ml、1.3mg/ml、1.4mg/ml等。

20、优选地，所述交联液中1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐的浓度为15-20mg/ml，例如可以为16mg/ml、17mg/ml、18mg/ml、19mg/ml等。

21、上述各项数值范围中的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

22、第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的止血凝胶的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

23、(1)将改性明胶、聚乙二醇400于水中溶解得到明胶溶液，向所述明胶溶液中加入改性丝素蛋白和抗生素，得到混合溶液；

24、(2)将所述混合溶液进行冷冻干燥，得到冻干海绵；

25、(3)将所述冻干海绵溶于水中，形成水凝胶，将所述水凝胶进行低温真空交联，得到交联物；

26、(4)将所述交联物粉碎后与cacl2溶液混合，得到所述止血凝胶。

27、氯化钙会与血液中的凝血因子凝血酶反应，将纤维蛋白原转化为纤维蛋白单体，这些纤维蛋白单体之间会发生交联反应，形成稳定的纤维网，从而加快血液的凝固过程，另外氯化钙还可以促进血小板的聚集和活化，增加血小板与纤维蛋白原之间的粘附，进一步加强止血效果。

28、优选地，所述明胶溶液中改性明胶与水的质量体积比为1g:(10-15)ml，例如可以为1g:11ml、1g:12ml、1g:13ml、1g:14ml等。

29、优选地，所述丝素蛋白加入时明胶溶液的温度为15-30℃，例如可以为16℃、18℃、20℃、22℃、24℃、26℃、28℃等。

30、优选地，所述混合溶液中抗生素的质量百分含量为0.005-0.02％，例如可以为0.006％、0.008％、0.01％、0.012％、0.014％、0.016％、0.018％等。

31、优选地，所述抗生素包括庆大霉素、青霉素或链霉素中的任意一种或至少两种的组合。

32、优选地，所述抗生素为庆大霉素、青霉素和链霉素的组合。

33、优选地，步骤(2)中的冷冻干燥具体步骤为：

34、s1、预冻：温度为-70～-50℃，例如可以为-65℃、-60℃、-55℃等，4-5h，例如可以为4.3h、4.5h、4.8h等；

35、s2、冷冻干燥：真空度为8-12pa，例如可以为9pa、10pa、11pa等，温度为-40～-20℃，例如可以为-35℃、-30℃、-25℃等，时间为36-60h，例如可以为38h、40h、45h、50h、55h等。

36、优选地，步骤(3)中，所述冻干海绵与水的质量体积比为1g:(10-20)ml，例如可以为1g:12ml、1g:14ml、1g:16ml、1g:18ml等。

37、优选地，所述低温真空交联时的温度为-45～-35℃，例如可以为-44℃、-42℃、-40℃、-38℃、-36℃等，压力为60-80mpa，例如可以为65mpa、70mpa、75mpa等，时间为25-35min，例如可以为26min、28min、30min、32min、34min等。

38、优选地，所述交联物粉碎至100-200目，例如可以为120目、140目、160目、180目等。

39、优选地，所述交联物与cacl2溶液的质量体积比为1g:(3-8)ml，例如可以为1g:4ml、1g:5ml、1g:6ml、1g:7ml等。

40、优选地，所述cacl2溶液中cacl2的质量百分含量为0.02-0.1％，例如可以为0.03％、0.04％、0.06％、0.08％等。

41、第三方面，本发明提供一种如第一方面所述的止血凝胶在制备治疗内脏吻合口出血的药物和/或止血材料中的应用。

42、本发明所述的数值范围不仅包括上述列举的点值，还包括没有列举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

43、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

44、(1)本发明制备的止血凝胶有着超强的粘附能力，能够紧密的贴附于伤口位置，阻止血液的流出；

45、(2)本发明的止血凝胶使用动物源材料可降解，减少长期植入导致的风险。且都为水溶性材料，可以渗透进伤口内部，有效封堵，止血后，可用生理盐水冲洗，保持术野清晰；

46、(3)使用改性丝素蛋白不仅增加粘附能力且具有抗菌性能，进一步地，抗生素的加入也减少炎症反应的发生，促进伤口恢复；cacl2溶液的加入促进血液的凝固和止血作用。