[发明专利]壳聚糖/γ-聚谷氨酸聚电解质海绵及制备方法及用途

说明书

技术领域

本发明属于生物医学工程研究领域，具体地涉及一种壳聚糖/γ-聚谷氨酸聚电解质海绵及制备方法及用途。 

背景技术

随着武警部队在执行处突、维稳，抢险救援任务的节奏加快，部队机动频繁。在缺乏有效的治疗条件下，及时有效地控制出血和能够在最早期就对伤口进行感染的预防成为急救止血关注两个问题。目前用于急救止血的装备仍然十分传统，主要还是一些比较落后的急救包、棉质止血带和绷带等。这些装备无论从急救方式和急救效果都是非常不尽如人意的，特别是个别部队配备的卫生装备还存在着不齐全的问题。 

壳聚糖（Chitosan，CS）是一种在自然存在的碱性多糖，不仅具有杀菌、免疫活性，良好的生物相容性及高生物活性，还具有诱导红细胞聚集，促进血小板活化以及激活补体系统等优点。TraumaStat，Celox和HemCon等以壳聚糖为原料的止血敷料通过美国FDA认证用于局部创伤止血治疗。然而，壳聚糖在中性pH环境下难溶于水，而血液中80%以上都是水分，其止血效果还有待进一步提高，因此各种亲水性改性壳聚糖成为新一代局部止血剂的研究热点。 

γ-聚谷氨酸（γ-poly glutamic acid，γ-PGA）在“纳豆”——发酵豆中被首次发现，是一种水溶性，生物可降解，无毒，使用微生物发酵法制得的生物高分子γ-PGA，是一种特殊的阴离子自然聚合物，以α-胺基和γ-羧基之间经酰胺键结所构成的同型聚酰胺，分子量从5万到2百万道尔顿不等： 

将CS与γ-PGA复合形成聚电解质化合物及其生物医学用途，尚未报道。 

发明内容

本发明的目的是克服现有的不足，提供一种壳聚糖/γ-聚谷氨酸聚电解质海绵。 

本发明的第二个目的是提供一种壳聚糖/γ-聚谷氨酸聚电解质海绵的制备方法。 

本发明的第三个目的是提供一种壳聚糖/γ-聚谷氨酸聚电解质海绵的用途。 

本发明技术方案概述如下： 

一种壳聚糖/γ-聚谷氨酸聚电解质海绵制备方法，其特征是包括如下步骤： 

按比例，在100mL蒸馏水中加入γ-聚谷氨酸使溶解，再按壳聚糖与γ-聚谷氨酸重复结构单元个数比为10～12:1的比例加入壳聚糖粉末，使100mL蒸馏水中γ-聚谷氨酸和壳聚糖的总质量为2～4g，搅拌均匀呈混悬液，加入1ml冰醋酸，搅拌1～3h，超声脱泡，放入容器中在-50～-70℃预冻8～12h，冷冻干燥；用质量浓度为1%的NaOH水溶液浸泡4～6h，用去离子水洗涤至中性，冷冻干燥，灭菌，得到壳聚糖/γ-聚谷氨酸聚电解质海绵。 

上述方法制备的一种壳聚糖/γ-聚谷氨酸聚电解质海绵。 

上述壳聚糖/γ-聚谷氨酸聚电解质海绵在制备止血材料的用途。 

本发明的优点： 

γ-聚谷氨酸作为壳聚糖亲水性改性材料，只需要很低的浓度就能起到吸水的作用，比其他添加剂如透明质酸用量少，效果好，因此降低成本。本发明的制备方法简单，易行，收率高；形成聚电解质结构使壳聚糖引入亲水性基团，改善壳聚糖材料功能，在体内可完全降解，止血效率优于纯壳聚糖海绵。 

附图说明

图1为CS、γ-PGA及各种不同比例的CS/γ-PGA聚电解质膜的红外图谱。 

图2为各种不同比例的CS/γ-PGA聚电解质膜WXRD结果（CS+PGA代表两种物质共混）。 

图3为各种不同比例的CS/γ-PGA聚电解质海绵吸水性比较。 

图4为各种不同比例的CS/γ-PGA聚电解质膜的接触角。 

图5A为C12P1海绵纵切图，由图可见海绵的孔径在50-250μm之间，大孔径更有利于吸收水分和容纳血小板。图5B显示纯CS海绵黏附血小板情况，少量血小板黏附于海绵内壁；图5C显示更多的血小板黏附聚集在CS/γ-PGA聚电解质海绵内壁。 

图6为体外及体内凝血实验结果：A体外动态凝血实验；B、C、D为肝损伤模型；E体内出血量结果；F体内出血时间检测结果。 

图7为γ-PGA及与壳聚糖形成聚电解质的分子结构示意。 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。下面的实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制。 

本发明各实施例所采用的材料与试剂