[发明专利]聚丙烯酸/壳聚糖超大孔低温海绵及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种聚丙烯酸/壳聚糖超大孔低温海绵及制备方法和应用，按照百分比计，包括原料组分丙烯酸1‑20wt％；壳聚糖0.5‑10wt％；交联剂为丙烯酸的1.1‑86wt％；引发剂为丙烯酸的0.035wt％‑10.5wt％；还原剂为丙烯酸的0.03‑9.5wt％；以及余量水。采用壳聚糖和丙烯酸单体在交联剂、引发剂、还原剂下于0℃下引发低温聚合，形成冷冻溶剂晶体和未冷冻液相微相，溶剂在结冰过程中向周围生长形成连续晶体，聚合单体在液相微相中浓缩，聚合反应形成连续孔壁，室温解冻形成相互连接大孔；壳聚糖链与聚丙烯酸链通过静电及氢键相互作用形成半互穿网络，最终得到具有超大孔、快速吸收的低温止血海绵。

技术领域

本发明涉及功能材料技术领域，具体而言，特别是涉及一种聚丙烯酸/壳聚糖超大孔低温海绵及其制备方法和应用。

背景技术

由意外创伤或手术导致的不可控出血或大出血威胁生命仍然是全球关注的重要问题，其中大多数患者发生在住院治疗之前，因此，找到一种有效止血剂控制出血十分重要。理想的止血剂应该不仅要具有良好的生物相容性，能够有效控制出血，而且还要便于使用、方便快捷、成本低，无毒副作用。虽然目前市面上常见的止血剂诸如氰基丙烯酸酯、明胶基止血海绵或绷带、壳聚糖基止血海绵、纤维蛋白基止血剂以及沸石等止血剂具有良好的止血效果，但由于成本问题、可施用性差、以及存在潜在的毒副作用，对于控制动脉出血、脏器出血、不可压缩出血以及大出血受到严重限制。因此，发展一种成本低、便于使用，能够有效控制出血的止血剂极其重要。

壳聚糖因其具有良好的生物相容性、生物可降解性、加速伤口愈合、抗感染、无毒性、低成本、抗微生物活性而被广泛应用于生物医疗领域。尤其是壳聚糖上带有丰富的活性氨基，具有表面阳性，可以与带负点的红细胞和血小板相互作用，使红细胞和血小板大量粘附激活，而不依赖于凝血机制，从而被广泛应用于止血剂。但是，壳聚糖本身机械性能和吸收性差、不稳定，如何解决上述问题成了目前研究的主要方向。

发明内容

本发明旨在提供一种聚丙烯酸/壳聚糖超大孔低温海绵及其制备方法和应用，该超大孔低温海绵不仅可快速吸收、有效止血，而且还具有机械性能好、稳定、成本低、便于使用等优点。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种聚丙烯酸/壳聚糖超大孔低温海绵，按照百分比计，包括以下原料组分：丙烯酸1-20wt％；壳聚糖0.5-5wt％；交联剂的含量为丙烯酸的1.1-86wt％，引发剂的含量为丙烯酸的0.035-10.5wt％；还原剂的含量为丙烯酸的0.03-9.5wt％；以及余量的水。

根据本发明，按照重量百分比计，聚丙烯酸/壳聚糖超大孔低温海绵包括以下原料组分：丙烯酸3～15wt％；壳聚糖0.5～3wt％；交联剂的含量为丙烯酸的10-50wt％；引发剂的含量为丙烯酸的0.35-6.5wt％；还原剂的含量为丙烯酸的0.3-6wt％；以及余量的水。

优选地，按照重量百分比计，聚丙烯酸/壳聚糖超大孔低温海绵包括以下原料组分：丙烯酸5～10wt％；壳聚糖1.0～2.0wt％；交联剂的含量为丙烯酸的20-45wt％；引发剂的含量为丙烯酸的1.05～5wt％；还原剂的含量为丙烯酸的0.95～5wt％；以及余量的水。

根据本发明，所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；所述引发剂选自过硫酸铵和/或过硫酸钾；所述还原剂选自焦亚硫酸钾、亚硫酸氢钠和硫代硫酸钠中的一种或多种。

根据本发明的另一方面，还提供了一种聚丙烯酸/壳聚糖超大孔低温海绵的制备方法，包括如下步骤：1)配置壳聚糖醋酸水溶液，将壳聚糖溶解在醋酸水溶液中，在磁力搅拌的条件下，得到壳聚糖醋酸均一溶液。2)将丙烯酸单体逐滴加入所述步骤1)制备的壳聚糖醋酸均一溶液中，按比例加入交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺，得到均匀溶液。3)将引发剂、还原剂按比例加入步骤2)得到的均匀溶液中，余量补水，磁力搅拌，混合均匀，之后将溶液移入0℃以下低温环境中，引发自由基聚合反应，形成聚丙烯酸/壳聚糖半互穿网络，得到的低温凝胶冻干，即得到所述聚丙烯酸/壳聚糖超大孔低温海绵。