[发明专利]烷基改性壳聚糖/介孔二氧化硅复合快速止血粉及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种止血材料及制备方法，尤其是涉及一种烷基改性壳聚糖/介孔二氧化硅复合快速止血粉及其制备方法。

背景技术

外伤出血是战场和平时各类事故现场的最常见伤情之一，出血失控是导致伤员现场死亡和后期严重并发症（如截肢等）的首要原因。因此，在现场和院前对伤员出血进行有效控制意义重大。止血带是能控制出血的救生器材，但人体很多部位如胸、腹、头、颈等处无法使用止血带。传统的止血材料（如棉纱、绷带）对于不规则形状、深、窄、动脉破裂等现场常见创伤的止血效果很不理想。因此，开发针对现场和院前急救用快速、安全、有效的新型止血材料成为材料科学领域中的重要课题。

目前快速止血材料的研究主要集中于高分子多糖类和无机类止血材料。

高分子多糖类止血材料的典型代表是壳聚糖。自从1983年Malette WG等首次发现壳聚糖的止血功能后，国内外学者纷纷尝试用壳聚糖研制止血敷料。壳聚糖的止血机理可能为：①与组织紧密粘着，封闭创面；②降低局部一氧化氮浓度而导致血管收缩，减少血流，降低血管内压；③促进红细胞、凝血因子、血小板等在伤口局部聚集等。2002年HemCon壳聚糖敷料获美国食品与药品管理局（FDA）认可，随后在美军阿富汗和伊拉克战场发挥重要作用而闻名于世，HemCon是壳聚糖醋酸溶液冻干后的薄片。2007年出现了CELOX止血粉，其功能成分为颗粒状的壳聚糖。此外还有一种淀粉多糖止血材料TraumaDEX，其为粒径30～100μm、表面多孔的球形颗粒，能够从血液中吸收水分及低分子量的成分，进而使凝血因子和血小板浓集而达到促进血凝块形成的目的。最近Srinivasa R.Raghavan课题组在壳聚糖主链上接枝疏水性烷基链段的研究中发现，疏水改性壳聚糖对肝素化的人全血具有凝胶化作用，0.25wt%的疏水改性壳聚糖可使全血立即凝胶化，其原理是改性壳聚糖的烷基疏水链段可以嵌入血小板、红细胞和白细胞的细胞膜，形成血细胞网络凝胶。然而，研究表明高分子多糖类止血材料对于严重出血创面的效果并不稳定。在Kheirabadi等的动脉出血动物模型试验中，壳聚糖敷料虽然最初实现了70％动物的止血并延长了动物存活时间，但所有动物均在120分钟后止血失败。而在Acheson等更严重的动脉出血模型试验中，壳聚糖敷料在减少出血和延长存活时间上几乎没有作用。Alam HB等在猪股动静脉横切出血模型的结果也表明，与传统止血材料相比，TraumaDEX在减少失血量，降低死亡率方面无明显优势。

无机类止血材料的研究是从沸石开始的。20世纪80年代，沸石被无意中发现具有优秀的止血作用。2002年5月，QuikClot沸石止血粉通过FDA的批准用于严重出血创伤的急救。其作用机理是：吸收血液中的水分，使凝血因子和血小板浓集而达到促进凝血的效果。也有研究提示沸石应用后的放热反应造成的组织热凝固也对凝血有一定的促进作用。2007年出现了由蒙脱石颗粒构成的WoundStat止血材料。Ward等发现，与标准纱布、HemCon和QuikClot比较，WoundStat可明显提高存活率，减少出血量，但雨水环境下其止血效果下降。Kheirabadi等在6mm动脉切开动物模型上的研究表明，与Celox、HemCon等比较，WoundStat的止血性能最佳。推出QuikClot的Z-Medica公司于2007年又推出新产品Combat Gauze，这是一种混合了高岭土的柔顺布料。目前Combat Gauze被推荐作为战场致命出血急救产品替代HemCon。然而，无机类止血材料的生物安全性往往存在一定缺陷，QuikClot的缺点是使用时的放热反应会产生超过100℃高温，造成创面组织伤害。Wright等在研究沸石止血作用时发现沸石遗留在组织中会出现炎症反应，有的甚至出现脓肿。Gerlach等对WoundStat长时间应用的安全性进行了研究，结果表明：虽然WoundStat可有效止血，但直到使用后5周仍伴随着明显的炎症反应以及对神经和血管的伤害。Kheirabadi课题组的研究结果也表明，WoundStat颗粒状止血材料很容易在脉管内腔残留，阻塞末梢动脉流动形成血栓，甚至在部分动物肺部发现了小的血凝块。因此，基于生物安全考虑，美军已宣布禁止使用Woundstat。