[发明专利]一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法

说明书

本发明公开了一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法，首先，用2,3环氧丙基三甲基氯化铵GTMAC对壳聚糖进行接枝改性，得到一定接枝率的季胺化壳聚糖，即QCS，其次通过溶胶凝胶法，结合牺牲模板法，制备出介孔的生物活性玻璃纳米颗粒，即MBG，将MBG分散于水溶液中，利用均质机使其分散均匀，然后逐滴加入QCS水相溶液，搅拌混合均匀，再利用戊二醛交联季铵盐壳聚糖分子链上的氨基，在低温下形成水凝胶，冷冻干燥后得到形状记忆海绵，即冷冻凝胶海绵。通过本方法可得到一种大孔、迅速吸水恢复其形状的冷冻凝胶海绵，可作为性能优良的止血和促愈合材料。

技术领域

本发明涉及水凝胶材料的技术领域，尤其是指一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法。

背景技术

目前，市场上已有很多商用的止血剂，如：商用纱布、纤维蛋白胶、明胶海绵等，这些材料在处理一般的组织表面伤口时能够有效的终止出血。但是，对于由子弹和尖锐物引起的弹道伤和穿透伤等不可压缩和不规则深层创面伤口，商用止血剂表现出低效率，甚至不能及时阻止伤口出血，造成较高的患者死亡率。除此之外，这些材料功能较为单一，仅仅有止血功能，不能在止血后杀死创面细菌保护组织创面不被感染和进一步释放生物活性因子促进创伤愈合。

冷冻凝胶是一种新型的制备大孔水凝胶方法，其可以在低温下(小于0℃)形成凝胶，常温下融化或冷冻干燥后即可得到大孔水凝胶或大孔海绵。与传统水凝胶相比，冷冻凝胶有互穿的大孔结构、迅速的水吸收能力和强韧的力学性能，因此冷冻凝胶被广泛的用于组织工程(创伤愈合和骨修复等)、生物分离和药物释放等领域。本方案根据冷冻凝胶法制备大孔形状记忆海绵的原理和特点，将MBG纳米颗粒作为生物活性颗粒，引入反应体系，拟设计一种大孔、迅速吸水恢复其形状的冷冻凝胶海绵，可作为性能优良的止血和促愈合材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法，该方法制备的海绵具有连通大孔结构，能够快速吸收血液中的水分，浓缩血液，加速血栓的形成；冷冻凝胶制备的海绵具有形状记忆功能，能够在压缩后，迅速吸收血液中的水分，恢复形状；另外，该方法使用的QCS是一种阳离子高分子，能够有效杀死创面的细菌，避免伤口感染；且海绵内的介孔生物活性玻璃纳米颗粒能够释放生物活性离子，Si离子，促进纤维原细胞的迁移增殖和分泌大量生物活性增长因子和蛋白，如VEGF、Ⅰ型胶原等，加速创伤愈合。冷冻凝胶海绵具备优异的生物相容性，可作为高效的止血促愈合海绵，在止血和促进创伤愈合领域具有巨大的临床应用潜能。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种止血抗菌促愈合的冷冻凝胶海绵制备方法，首先，用2,3环氧丙基三甲基氯化铵GTMAC对壳聚糖进行接枝改性，得到预设接枝率的季铵化壳聚糖，即QCS，其次通过溶胶凝胶法，结合牺牲模板法，制备出介孔的生物活性玻璃纳米颗粒，即MBG，将MBG分散于水溶液中，利用均质机使其分散均匀，然后逐滴加入QCS水相溶液，搅拌混合均匀，再利用戊二醛交联季铵盐壳聚糖分子链上的氨基，在低温下形成水凝胶，冷冻干燥后得到形状记忆海绵，即冷冻凝胶海绵；其包括以下步骤：

1)将QCS溶解于去离子水中，得到QCS水相溶液；

2)将MBG加入去离子水中，使用均质仪分散，得到MBG水相溶液；

3)将MBG水相溶液与QCS水相溶液混合，搅拌均匀，冰浴下加入戊二醛交联剂，得到混合溶液；

4)将混合溶液加入孔板中，低温下冷冻成胶，冻干，即得到大孔的形状记忆海绵，即冷冻凝胶海绵。

进一步，QCS的接枝率为18-46％，壳聚糖的分子量为100000-300000。

进一步，制备QCS的GTMAC加入量为5-18g。

进一步，QCS水相溶液的浓度为0.8-4.8％。

进一步，MBG的粒径为100-800nm，介孔孔径为5-20nm。