[发明专利]凝血酶-壳聚糖自组装纳米微粒的制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于生物医药领域，涉及一种凝血酶-壳聚糖自组装纳米微粒制备方法及用途； 具体的说是涉及一种能快速使用，具有迅速止血、粘合和封闭创面作用的药物复合物，是一 种生物止血材料。

背景技术

过度失血是事故和战伤致死的主要原因，也是外科手术治疗过程中致死的主要原因之 一，控制失血是手术、急救和野外创伤护理的关键环节。不幸的是，来自各种原因的出血(流 血)是非常见的，日常生活和工作中的意外受伤出血(流血)、外科手术中的创伤出血(流血)、 来自战争的受伤出血(流血)等，如不能控制及时控制，则将有可能造成巨大损失甚至死亡。 因此，止血日益成为医学界研究热点。常规的止血方法有人工挤压、烧灼术和伤口缝合但这 些方法有时并不能有效止血，而延长了止血时间。目前临床上，在皮肤刨伤和脾、肾等软组 织器官损伤及手术的出血治疗中，大都采用天然衍生可降解止血材料，主要有明胶海绵、氧 化纤维素、微纤维胶原粉末、纤维蛋白胶，胶原海绵等。而这些止血产品，在止血效果、止 血时间、创面愈合、生物相容性等方面都存在一定的不足。如明胶和胶原的组织黏附力较差， 两者的止血功能均依赖于足量的血小板和凝血因子，故应用受到限制。在第二次世界大战的 最后一年血纤蛋白原和凝血酶被广泛使用。不过后来受到了禁止，因为它会传播肝炎。自美 国红十字会以及其他机构开发出了血浆蛋白纯化方法，而且这些方法能消除肝炎的危险以 后，单一供体血纤蛋白密封剂被广泛地在临床上使用，不仅用于出血控制，而且用于各种手 术场合的手术室辅助物。在九十年代，广州倍绣科技公司率先以动物血作为原料，生产纤维 蛋白胶产品在国内获得大规模的应用。其原料是哺乳动物血液，具有来源广泛、价格低廉、 避免人类传染病等优点。但亦存在以下问题：①环境稳定性差，需要低温贮存；②使用不便， 需要10-15分钟的准备时间；③功能单一，不能用作药物载体，如在肿瘤切除术中不能用作 局部化疗的载体等；④来自动物的血纤维蛋白胶其生物相容性差；⑤而且血纤维蛋白胶源自 血液，不能排除导致病毒感染的可能。因此，如何使用新技术、新材料，优化制备工艺，研 制一种具有生物安全性、生物相容性，且有较强的止血功能的新型止血材料，实现止血材料 的多功能性，便成为当前亟待研究和探索的重要课题。

当前，天然多糖引起了国内外研究人员的极大重视，在止血领域，壳聚糖因为其优良的 止血、组织黏附、抗感染、促进伤口愈合等功能和良好的生物相容性和生物降解性，成为一 个研究热点。

壳聚糖[β-(1-4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖]是一种独特的碱性多糖，其结构 见图1，是由甲壳素脱乙酰化而制备。甲壳素[β-(1-4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄 糖]广泛存在于甲壳纲动物虾、蟹的甲壳、昆虫的甲壳、真菌和植物的细胞壁中，其结构中， 基于酰胺基团的三维空间氢键使得甲壳素具有较高的结晶度。由于壳聚糖源自生物体，具有 无毒、无抗原性和生物相容性，可在体内降解、吸收等特性，在医药方面的用途越来越引起 人们的重视。壳聚糖本身具有凝血特性，壳聚糖的凝血效果与它的物理性状和化学性质有关。 当异质材料和血液接触时，血浆蛋白迅速吸附在材料表面，主要包括白蛋白、y-球蛋白、 血纤维蛋白原和凝血原酶等，被吸附的血浆蛋白介导了血小板在材料表面的黏附。接着，血 小板发生形变并被激活，同时引起血小板内容物的释放(包括β-血小板球蛋白、5-羟色胺、 腺苷核苷酸和促凝血激活物等)。其中，腺苷核苷酸能促使更多的血小板在材料表面的黏附， 最终形成的血小板聚集体和不溶性血纤维蛋白以及被截留的血细胞共同形成了血栓。许多生 物大分子，如黏多糖、磷脂及细胞外基质蛋白都显负电性；在pH≤6.8的环境中，壳聚糖即 质子化而显正电性。大量文献表明，壳聚糖的血栓形成能力部分归结于它和生物大分子之间 的静电相互作用。壳聚糖止血相关化学性质还包括分子量、脱乙酰度、质子化程度和结晶度。 高度有序的分子链三维结构赋予了壳聚糖优良的止血能力。壳聚糖本身的止血作用主要是通 过以下几个途径：①壳聚糖和血小板相互作用；②壳聚糖和红细胞相互作用；③壳聚糖和补 体系统作用；④壳聚糖和血液其他成分作用。