[发明专利]介孔二氧化硅/单宁酸复合水凝胶止血材料的制备及应用

说明书

本发明公开了一种介孔二氧化硅/单宁酸复合水凝胶止血材料的制备及应用。将无机材料介孔二氧化硅(SMS，SBA‑15)、具有黏附性能的单宁酸和有机材料聚丙烯酰胺进行复合，获得具有抗菌功能的水凝胶止血材料，在解决介孔二氧化硅伤口残余问题的同时提高了聚丙烯酰胺水凝胶的止血效果，水凝胶的溶胀率和机械性能也得到提升，单宁酸的加入提高了水凝胶的黏附性能和抗菌性能。本发明的介孔二氧化硅/单宁酸水凝胶具有止血、抗菌、促愈合的多重功能，并且制备方法简便快速，将在多功能止血抗菌材料中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种具有止血抗菌功能的介孔二氧化硅/单宁酸复合水凝胶止血材料的制备及应用。

背景技术

失控出血是创伤急救和外科手术的主要挑战，也是造成战场死亡的主要原因。无论是在和平时期的紧急创伤病例中，还是在现代战场上，对出血性患者的快速有效的治疗对降低感染率和死亡率都起着决定性的作用。在军事和民间创伤中心，因失控出血死亡，特别是在出血早期，占死亡人数的30％以上。其中一半以上的死亡是由于缺少紧急护理。由于院前医疗条件恶劣，大量出血可能导致凝血功能障碍、感染和多器官功能衰竭。因此，各种止血材料的开发变得格外重要。目前常用的止血材料可以分为天然高分子、合成高分子、无机材料这三种，但单一的材料的使用仍然存在一定的问题。这些材料要么有不良副作用，要么止血效率较低。天然高分子类材料，如海藻酸钠、纤维素、明胶类，其最主要的缺点是成分比例的不稳定性、应用的局限性以及动物源材料可能带来的免疫源性；合成高分子类材料，如合成聚丙烯酸类、聚酰胺类等，已应用于止血材料领域，优点是黏附性强和生物相容性好，缺点是机械性能差，不能应用于严重的出血创伤。无机材料类材料，如高岭土、蒙脱石、沸石类，与传统止血材料相比，沸石止血剂在快速止血、稳定伤员、降低死亡率等方面取得了显著效果。然而，沸石止血剂在使用过程中会产生大量的热量，导致局部温度急剧上升，这可能会对组织造成热损害。此外，由于生物相容性和降解性差，残留在体内的沸石会引发严重的排斥反应。随着医学的进步，对止血材料的要求也在不断提高，因此，需要开发一种止血活性显著、生物相容性好、抗菌效果好的多功能止血材料。

发明内容

本发明的目的是将无机材料介孔二氧化硅(SMS，SBA-15)、具有黏附性能的单宁酸(TA)和有机材料聚丙烯酰胺(PAAM)进行复合，在解决介孔二氧化硅伤口残余问题的同时提高聚丙烯酰胺水凝胶的止血效果，从而开发出具有止血、抗菌、促愈合的多功能止血材料。

本发明提供的一种多功能止血材料，其包括不同形貌的介孔二氧化硅(SMS，SBA-15)、丙烯酰胺、单宁酸、交联剂、引发剂，通过调节不同材料之间的比例，提高材料溶胀率、机械性能、抗菌性能，同时提高止血效率。

本发明提供的多功能止血材料通过介孔二氧化硅和单宁酸协同增强水凝胶的止血性能，通过在丙烯酰胺的聚合过程中添加介孔二氧化硅和单宁酸，制备得到介孔二氧化硅/单宁酸复合的聚丙烯酰胺水凝胶止血材料。

所述介孔二氧化硅可以是SMS和/或SBA-15。介孔二氧化硅的添加量是丙烯酰胺用量的0.6％～2.2％(质量百分比)，单宁酸的添加量是丙烯酰胺用量的6.0％～10％。

其中，所述介孔二氧化硅可以溶胶-凝胶法制备得到。在本发明的实施例中，以正硅酸乙酯为硅源，采用表面活性剂十六碳烯-1-乙酸，氨水作为催化剂，通过溶胶-凝胶法制备球形介孔二氧化硅SMS；以正硅酸乙酯为硅源，采用表面活性剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物，盐酸作为催化剂，通过溶胶-凝胶法制备腰果形介孔二氧化硅SBA-15。

具体的，本发明的介孔二氧化硅/单宁酸复合水凝胶止血材料的制备方法如下：在室温下将丙烯酰胺溶于去离子水中，在搅拌下添加介孔二氧化硅，进行超声处理；然后转移至冰水浴中，在搅拌下加入单宁酸、交联剂、引发剂，反应一段时间后再加入促进剂；将最终的混合溶液转移到模具中，聚合形成水凝胶。