[发明专利]一种将具有不同结构特征的硅藻壳混合止血方法

说明书

本发明公开了一种将具有不同结构特征的硅藻壳混合提高硅藻壳止血性能的方法，包括下列步骤：（1）制备藻泥；（2）酸热法处理藻泥；（3）洗涤烘干得到硅藻壳；（4）将不同结构特征的硅藻壳按一定比例充分混合，提高单种硅藻壳的止血效果。本发明方法采用多种硅藻壳混合的方法提高其止血性能，不需特殊的化学基团修饰，操作工艺简单易行，无有害物质残留，节能环保。将不同结构特征的硅藻壳混合，可充分利用硅藻壳的本身的结构优势，发挥出硅藻壳的最大止血潜能，为人们探索最佳止血材料提供一定的参考。

技术领域

本发明涉及混合硅藻壳的止血领域，具体的说是一种将具有不同结构特征的硅藻壳混合，提高止血效果的方法。

背景技术

硅藻，一种存在于淡水和海水中的单细胞真核生物，早在18世纪就被人们观察到。硅藻最显著的特征是其纳米级的硅质细胞壁，它由上下两壳面及被称为环带结构的箍状硅质结构连接。硅藻是研究硅矿化的首选模式生物，其层次分明的硅质壁包含无定形的二氧化硅(amorphous silica)以及特殊的生物分子。这种壳体结构机械强度良好,种类丰富,具有多级微纳米孔隙、巨大的比面积和多种光学特性,是生物制造领域的新素材。伴随硅藻的纳米级多孔壳面结构的发现，越来越多有关硅藻壳的潜在应用被开发出来，例如：仿生材料合成、水质监测、吸附、光催化、基因工程、药物缓释等。

近来的研究表明，硅藻壳作在止血材料的开发领域具有重要的应用价值。中国海洋大学冯超等人于2016年(DOI:10.1021/acsami.6b12317)的研究发现，圆筛藻的硅藻壳具有优良的液体吸附性能，并且由于表面硅醇基的存在使得硅藻壳携带大量负电荷，在促进凝血方面具有明显的效果。

目前，国内外以硅藻壳作为止血材料的研究很少，为了克服硅藻壳自身结构的不足，进一步提高其止血性能，冯超等人(DOI:10.1021/acsami.6b12317)选择对圆筛藻藻壳进行化学基团修饰。例如，用壳聚糖对圆筛藻硅藻壳进行修饰，使其表面携带部分正电荷，利用静电作用使其体内、体外止血效果都有所提高；此外，由于Ca²⁺可作为一种凝血因子，在凝血级联反应中其重要作用，李静等(DOI:10.1039/c8tb00667a)选择对圆筛藻的硅藻壳进行Ca²⁺修饰，使Ca²⁺与硅藻壳耦合，进一步提高了圆筛藻藻壳的止血性能；王雅楠等(DOI:10.1016/j.carbpol.2018.07.065)2018年的研究结果表明，将圆筛藻藻壳与多巴胺、壳聚糖进行交联形成的复合微球可显著缩短体外止血时间并提高硅藻壳的生物相容性；李静等人(10.1002/adhm.202000951)以多巴胺为交联剂，通过简单的碱性沉淀和叔丁醇置换，制备了壳聚糖/硅藻壳凝胶颗粒，通过控制叔丁醇的浓度来改变凝胶颗粒的孔隙率，进而提高了硅藻壳的止血性能。以上修饰方式不足之处在于：

1)费时费力，修饰过程较为繁琐且会导致壳体结构破裂。

2)硅藻壳表面具有层级分明的微纳米级结构，经过化学修饰后，会导致层级多孔结构的堵塞，影响硅藻壳的吸液性能，在一定程度上影响止血效果。

3)对壳体进行修饰过程涉及化学药品的使用，不环保，还要考虑修饰后有无有害试剂残留的问题，效率不高。

近来，我们对硅藻壳的止血效果和理化特征进行皮尔逊线性相关分析结果显示，硅藻壳的比表面积、粒径、孔径、液体吸附性能、形状指数是影响其止血性能的主要因素(表1)。例如：硅藻壳的凝血启动时间同硅藻壳的比表面积、液体吸附性能呈显著的负相关关系，而与孔径呈显著的正相关关系；凝血速率同粒径、孔径、形状指数呈显著的负相关关系。若能在不涉及化学药品的使用及保持硅藻壳原有形貌和微观结构的前提下，充分利用硅藻壳的本身的结构优势，不仅可以发挥出硅藻壳的最大止血潜能，还能为人们提高硅藻壳的止血性能、探索最佳止血材料提供一定的参考。

发明内容