本發(fā)明屬于生物材料領域，具體涉及一種具有創(chuàng)面修復作用的生物相容性止血材料及其制備方法。
背景技術：
一般外科手術和外傷都會形成有血創(chuàng)面，期間會有大量血液流失，良好的止血技術是保證手術成功的關鍵。對于血流量豐富、脆性大的實質(zhì)性臟器如腦、肝臟、腎臟和脾臟等創(chuàng)面進行機械性止血易造成其組織損傷、針眼出血或裂口出血，嚴重的甚至影響器官的功能。
對此，國內(nèi)外一直致力于研制對實質(zhì)臟器創(chuàng)面迅速止血并且對其功能影響小、生物相容性好的止血材料。目前以分子篩吸水機理止血的血液因子濃縮類止血產(chǎn)品在臨床上和軍事上發(fā)揮重要的作用。如美國z-medica公司生產(chǎn)的quikclot沸石基止血粉通過fda的批準用于嚴重出血創(chuàng)傷的急救，然而其在使用時會產(chǎn)生超過100℃的高溫，造成創(chuàng)面組織的損傷。美國medafor公司生產(chǎn)的arista可吸收性淀粉止血微球，雖然具有很好的安全性及良好的止血效果，但價格昂貴，使用成本較高，無法普及使用。國內(nèi)也有大量關于淀粉基止血材料的報道，如cn1947800a、cn101559235a、cn102139123a。
現(xiàn)有技術中，淀粉基止血材料雖然可以實現(xiàn)止血的效果，但是沒有促進創(chuàng)面修復的作用，甚至由于止血材料粘附在創(chuàng)面上，會造成創(chuàng)面軟化，影響創(chuàng)面修復。也就是說，在淀粉基止血材料還未降解之前，創(chuàng)面能實現(xiàn)止血，但是只有等止血材料降解后，創(chuàng)面才開始修復。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種兼具創(chuàng)面修復作用生物相容性止血材料，該止血材料為淀粉基納米粒，以具備止血、可降解、生物相容、可修復創(chuàng)面的效果。
本發(fā)明由如下技術方案得以實現(xiàn)：
一種具有創(chuàng)面修復作用的生物相容性淀粉基納米粒，由淀粉、硫酸軟骨素和谷氨酰胺經(jīng)三偏磷酸鈉、京尼平交聯(lián)制備而成。
優(yōu)選地，所述的具有創(chuàng)面修復作用的生物相容性淀粉基納米粒通過如下重量份的原料制成：淀粉，40-60份；硫酸軟骨素，10-20份；谷氨酰胺，8-12份；三偏磷酸鈉，15-25份；京尼平，15-25份。
優(yōu)選地，所述具有創(chuàng)面修復作用的生物相容性淀粉基納米粒通過如下重量份的原料制成：淀粉，50份；硫酸軟骨素，15份；谷氨酰胺，10份；三偏磷酸鈉，20份；京尼平，20份。
優(yōu)選地，所述淀粉為馬鈴薯淀粉或玉米淀粉。
上述生物相容性淀粉基納米粒的制備方法，包括步驟：
步驟s1，糊化：稱取淀粉加入蒸餾水中，加熱攪拌得到均勻透明的淀粉溶液，靜置待用；
步驟s2，交聯(lián)：將硫酸軟骨素、谷氨酰胺、三偏磷酸鈉和京尼平加入到上述淀粉溶液中，溶解、攪拌均勻，加堿調(diào)節(jié)ph值為7.5-9.5，然后升溫至45-55℃恒溫反應2-4小時；
步驟s3，制粒：加酸調(diào)節(jié)上述溶液至中性，靜置絮凝，收集絮凝物用蒸餾水反復洗滌，最后將該絮凝物冷凍干燥，粉碎即得所述淀粉基納米粒。
優(yōu)選地，淀粉溶液中淀粉質(zhì)量濃度為10-20％。
優(yōu)選地，所述堿優(yōu)選氫氧化鈉。
優(yōu)選地，交聯(lián)反應條件為50℃恒溫反應3小時。
優(yōu)選地，所述酸優(yōu)選鹽酸。
京尼平作為交聯(lián)劑用于制備具有創(chuàng)面修復作用的淀粉基止血材料方面的用途。
本發(fā)明的優(yōu)點：
本發(fā)明提供的淀粉基納米粒生物相容性高，具有創(chuàng)面修復作用和止血作用，可以用作止血材料，具備止血、可降解、生物相容、可修復創(chuàng)面的效果；本發(fā)明淀粉基納米粒制備工藝簡單，工序少，在大生產(chǎn)中可以顯著降低人工和時間成本。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所得淀粉基納米粒的sem掃描電鏡圖(呈典型的扁平吸盤狀)；
具體實施方式
下面結合實施例詳細介紹本發(fā)明的實質(zhì)性技術方案。
實施例1淀粉基納米粒的制備
原料(重量份)：馬鈴薯淀粉，50份；硫酸軟骨素，15份；谷氨酰胺，10份；三偏磷酸鈉，20份；京尼平，20份。淀粉也可以使用玉米淀粉。
制備方法，包括如下步驟：
步驟s1，糊化：稱取馬鈴薯淀粉加入蒸餾水中，50℃攪拌得到均勻透明的淀粉溶液，靜置待用；其中，淀粉溶液中馬鈴薯淀粉的質(zhì)量濃度為15％；
步驟s2，交聯(lián)：將硫酸軟骨素、谷氨酰胺、三偏磷酸鈉和京尼平加入到上述淀粉溶液中，溶解、攪拌均勻，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為8.5，然后升溫至50℃恒溫反應3小時；
步驟s3，制粒：用鹽酸調(diào)節(jié)上述溶液至中性，靜置絮凝，收集絮凝物用蒸餾水反復洗滌，最后將該絮凝物冷凍干燥，粉碎即得所述淀粉基納米粒。
圖1為所得淀粉基納米粒的sem掃描電鏡圖，從圖中可以看出，淀粉基納米粒呈扁平的吸盤狀。事實證明，這種吸盤狀結構與該淀粉基納米粒的止血機理有關：當?shù)矸刍{米粒在創(chuàng)面處吸血后迅速溶脹，一個個納米粒如同一個個吸盤僅僅吸附在創(chuàng)面處，阻止血液滲出。
實施例2淀粉基納米粒的制備
原料(重量份)：馬鈴薯淀粉，40份；硫酸軟骨素，10份；谷氨酰胺，8份；三偏磷酸鈉，15份；京尼平，15份。淀粉也可以使用玉米淀粉。
制備方法，包括如下步驟：
步驟s1，糊化：稱取馬鈴薯淀粉加入蒸餾水中，50℃攪拌得到均勻透明的淀粉溶液，靜置待用；其中，淀粉溶液中馬鈴薯淀粉的質(zhì)量濃度為10％；
步驟s2，交聯(lián)：將硫酸軟骨素、谷氨酰胺、三偏磷酸鈉和京尼平加入到上述淀粉溶液中，溶解、攪拌均勻，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為7.5，然后升溫至45℃恒溫反應4小時；
步驟s3，制粒：用鹽酸調(diào)節(jié)上述溶液至中性，靜置絮凝，收集絮凝物用蒸餾水反復洗滌，最后將該絮凝物冷凍干燥，粉碎即得所述淀粉基納米粒。
sem掃描電鏡圖與實施例1基本一致。
實施例3淀粉基納米粒的制備
原料(重量份)：馬鈴薯淀粉，60份；硫酸軟骨素，20份；谷氨酰胺，12份；三偏磷酸鈉，25份；京尼平，25份。淀粉也可以使用玉米淀粉。
制備方法，包括如下步驟：
步驟s1，糊化：稱取馬鈴薯淀粉加入蒸餾水中，50℃攪拌得到均勻透明的淀粉溶液，靜置待用；其中，淀粉溶液中馬鈴薯淀粉的質(zhì)量濃度為20％；
步驟s2，交聯(lián)：將硫酸軟骨素、谷氨酰胺、三偏磷酸鈉和京尼平加入到上述淀粉溶液中，溶解、攪拌均勻，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為9.5，然后升溫至55℃恒溫反應2小時；
步驟s3，制粒：用鹽酸調(diào)節(jié)上述溶液至中性，靜置絮凝，收集絮凝物用蒸餾水反復洗滌，最后將該絮凝物冷凍干燥，粉碎即得所述淀粉基納米粒。
sem掃描電鏡圖與實施例1基本一致。
實施例4淀粉基納米粒的制備，與實施例1相比不添加谷氨酰胺
原料(重量份)：馬鈴薯淀粉，50份；硫酸軟骨素，15份；三偏磷酸鈉，20份；京尼平，20份。淀粉也可以使用玉米淀粉。
制備方法，包括如下步驟：
步驟s1，糊化：稱取馬鈴薯淀粉加入蒸餾水中，50℃攪拌得到均勻透明的淀粉溶液，靜置待用；其中，淀粉溶液中馬鈴薯淀粉的質(zhì)量濃度為15％；
步驟s2，交聯(lián)：將硫酸軟骨素、三偏磷酸鈉和京尼平加入到上述淀粉溶液中，溶解、攪拌均勻，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為8.5，然后升溫至50℃恒溫反應3小時；
步驟s3，制粒：用鹽酸調(diào)節(jié)上述溶液至中性，靜置絮凝，收集絮凝物用蒸餾水反復洗滌，最后將該絮凝物冷凍干燥，粉碎即得所述淀粉基納米粒。
實施例5淀粉基納米粒的制備，與實施例1相比不添加京尼平
原料(重量份)：馬鈴薯淀粉，50份；硫酸軟骨素，15份；谷氨酰胺，10份；三偏磷酸鈉，20份。淀粉也可以使用玉米淀粉。
制備方法，包括如下步驟：
步驟s1，糊化：稱取馬鈴薯淀粉加入蒸餾水中，50℃攪拌得到均勻透明的淀粉溶液，靜置待用；其中，淀粉溶液中馬鈴薯淀粉的質(zhì)量濃度為15％；
步驟s2，交聯(lián)：將硫酸軟骨素、谷氨酰胺和三偏磷酸鈉加入到上述淀粉溶液中，溶解、攪拌均勻，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值為8.5，然后升溫至50℃恒溫反應3小時；
步驟s3，制粒：用鹽酸調(diào)節(jié)上述溶液至中性，靜置絮凝，收集絮凝物用蒸餾水反復洗滌，最后將該絮凝物冷凍干燥，粉碎即得所述淀粉基納米粒。
實施例6動物止血實驗和細胞毒性實驗
1、大鼠肝臟止血實驗
大鼠肝臟止血模型方案參考文獻【applicationofagranularmineral-basedhemostaticagent(quikclot)toreducebloodlossaftergradevliverinjuryinswine,journaloftrauma,2004】：取健康成年sd大鼠，隨機分成4組(實施例1-3組、對照組)。實驗前，先用3％戊巴比妥鈉溶液對sd大鼠進行靜脈腹腔注射麻醉，然后用手術剪沿著腹中線剪切一縱行切口，暴露肝中葉，立即用無菌紗布吸干肝臟周圍腹腔液。另取一片干凈的紗布墊于肝中葉下方，用手術剪刀在肝中葉下緣切下2cm的切口，迅速施加止血材料止血，觀察并記錄止血時間和出現(xiàn)量。對照組使用明膠海綿進行止血。
結果表明，對照組止血時間為(275±33)秒，出血量為(0.43±0.05)克；實施例1-3制備的止血材料的止血時間有明顯縮短，約160秒，均小于200秒，出血量約0.28克。
2、細胞毒性測試
根據(jù)gb/t16886.5-2003測試材料的細胞毒性，采用mtt法考察材料與細胞直接接觸對細胞產(chǎn)生的影響【參考文獻：preparationandcharacterizationofsilkfibroin/chitosancompositespongesfortissueengineering,journalofmolecularliquids,2013】。操作步驟：將l929小鼠成纖維細胞培養(yǎng)在rpmi-1640培養(yǎng)液中，加入已經(jīng)滅菌的樣品(實施例1-3制備的淀粉基納米粒，1ml培養(yǎng)基中添加1mg淀粉基納米粒)，并配制成1×104個/ml的細胞懸液，放入37℃、5％co2的培養(yǎng)箱中分別培養(yǎng)一個星期。然后在每孔中加入50μl5mg/ml的mtt溶液和100μl細胞培養(yǎng)液，再在培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4h。隨后吸去mtt溶液和細胞培養(yǎng)液，每孔加入100μldmso，采用酶標儀在波長為490nm處測定吸光度值，根據(jù)吸光度值計算細胞相對增殖率：
相對增殖率(％)＝實驗組od值/陰性對照組od值×100％。
每組樣品平行進行5組，記為平均值±標準偏差，統(tǒng)計學方差分析采用單向分析法，結果達到95％表示顯著性差異(p＜0.05)。
結果表明，實施例1-3組細胞相對增殖率在88-93％范圍內(nèi)。根據(jù)我國醫(yī)療器械生物學評價標準，l929細胞的相對增殖率在75-99％內(nèi)可認為l929細胞不受材料的影響。因此，本發(fā)明淀粉基納米粒的細胞相容性較好，無毒副作用。
3、創(chuàng)傷修復實驗
用3％戊巴比妥鈉溶液腹腔注射麻醉大鼠。仰臥固定于手術臺上，逐層開腹，游離并暴露肝臟左葉，用組織鉗在肝臟左葉中間位置切取一塊肝組織(5mm×3mm×2mm)，造成敞開型傷口，自由出血5s后分別貼敷實施例1-5制備的淀粉基納米粒，處理創(chuàng)面后縫合關閉腹腔。
術后第1、2、3周隨機從每組中取6只大鼠麻醉剖腹，觀察實施例1-5淀粉基納米粒降解情況，與創(chuàng)面的粘附情況，創(chuàng)面修復情況。
在術后的第7天腹腔解剖觀察中，實施例1-3組創(chuàng)面處愈合較好，未見組織粘連現(xiàn)象，材料明顯降解且被吸收，傷口面積明顯減小；實施例4-5組創(chuàng)面處的肝臟與腸系膜有嚴重的粘連現(xiàn)象，材料明顯降解且被吸收，但傷口面積未見減小。第14天，實施例1-3組的創(chuàng)面幾乎完全愈合，傷口僅成一道白線，材料已經(jīng)完全降解吸收，肉眼看不到殘留的材料；實施例4-5組仍有粘連現(xiàn)象，材料已經(jīng)完全降解吸收，但傷口仍無明顯改變。第21天，實施例1-3組的創(chuàng)面已經(jīng)完全愈合，肉眼無法辨認傷口所在位置；實施例4-5組的粘連現(xiàn)象消失，但仍可見明顯的傷口。結果表明，實施例1-3提供的淀粉基納米粒具有優(yōu)異的窗口修復作用。
本發(fā)明提供的淀粉基納米粒生物相容性高，具有創(chuàng)面修復作用和止血作用，可以用作止血材料，具備止血、可降解、生物相容、可修復創(chuàng)面的效果。本發(fā)明淀粉基納米粒的創(chuàng)面修復作用與配方組成中的谷氨酰胺和京尼平有關。而且，本發(fā)明淀粉基納米粒制備工藝簡單，工序少，在大生產(chǎn)中可以顯著降低人工和時間成本。