本發(fā)明涉及水凝膠，尤其涉及一種高粘附止血凝膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、止血凝膠作為一種新型生物醫(yī)用材料，因其優(yōu)異的生物相容性、可注射性、快速凝膠化和優(yōu)異的止血性能，已被廣泛應(yīng)用于創(chuàng)傷止血、手術(shù)輔助以及傷口愈合等多個領(lǐng)域。止血凝膠的主要原料一般為天然高分子材料或合成高分子材料。天然高分子材料包括殼聚糖、海藻酸鹽、透明質(zhì)酸、明膠、絲素蛋白和角蛋白等，這些材料因其良好的生物相容性、可降解性以及血細胞聚集效應(yīng)而受到重視。其中，殼聚糖通過其陽離子作用可促進血小板和紅細胞聚集，加速凝血過程，明膠、絲素蛋白和角蛋白等具有與體內(nèi)細胞外基質(zhì)類似的結(jié)構(gòu)，能夠促進細胞黏附和傷口修復(fù)，同時在止血過程中也表現(xiàn)出良好的生物活性。合成高分子材料包括聚乙二醇(peg)類材料和聚氨酯(pu)類材料，其中peg及其衍生物因其出色的水化能力、生物相容性和結(jié)構(gòu)可調(diào)性而成為合成止血凝膠的熱門選擇，但其溶脹問題和降解速率需進一步改善，pu具有優(yōu)異的力學性能和可調(diào)控性，通過化學或物理交聯(lián)可制備出具有良好組織粘附力的止血材料。

2、然而，目前大部分材料制備的止血凝膠在潮濕或者水下環(huán)境中普遍存在粘附性不佳，易脫落或產(chǎn)生塑化、溶脹、水解等問題，因此無法滿足船員、蛙人、海洋作業(yè)等需要長期在水下或濕潤環(huán)境中作業(yè)人員的需求，大大增加了傷口二次出血和感染的風險。因此，有必要研發(fā)一種在水下或濕潤環(huán)境中依然具備良好粘附性的止血凝膠材料，以克服現(xiàn)有止血凝膠在潮濕或者水下環(huán)境中普遍存在粘附性不佳，易脫落或產(chǎn)生塑化、溶脹、水解的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種高粘附止血凝膠及其制備方法，本發(fā)明的止血凝膠由改性羧甲基殼聚糖和改性絲素蛋白經(jīng)交聯(lián)固化后獲得，該止血凝膠在水下的附著力、止血性能均表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，克服了傳統(tǒng)止血凝膠材料的不足，為水下止血和傷口修復(fù)提供了一種新的解決方案。

2、本發(fā)明第一方面是提供一種高粘附止血凝膠，所述止血凝膠由改性羧甲基殼聚糖和改性絲素蛋白經(jīng)交聯(lián)固化后獲得；

3、所述改性羧甲基殼聚糖為沒食子酸修飾的月桂二胺改性羧甲基殼聚糖，所述改性絲素蛋白為甲基丙烯酸縮水甘油酯修飾的絲素蛋白。

4、本發(fā)明所述改性羧甲基殼聚糖的制備方法包括以下步驟：

5、將羧甲基殼聚糖溶解在乙酸水溶液中，得到羧甲基殼聚糖溶液，然后向溶液中加入碳二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺，攪拌一段時間后加入月桂二胺溶液后靜置反應(yīng)一段時間，然后加入異丙醇，待產(chǎn)物沉淀后，過濾，洗滌，透析，凍干，得到產(chǎn)物a；

6、將產(chǎn)物a溶于乙酸溶液中，得到溶液a，將碳二亞胺、n-羥基琥珀酰亞胺與沒食子酸置于二甲基亞砜中，使用磷酸緩沖溶液(pbs)調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的ph值，冰浴攪拌一段時間，得到溶液b，將溶液a和溶液b混合后加入異丙醇沉淀產(chǎn)物，過濾、乙醇洗滌、透析、凍干后得到改性羧甲基殼聚糖。

7、優(yōu)選的，所述羧甲基殼聚糖與所述乙酸水溶液的質(zhì)量比為1:(10～100)；所述碳二亞胺、n-羥基琥珀酰亞胺、沒食子酸、二甲基亞砜的質(zhì)量比為1:(1～1.5):(1～2):(1～3)；所述月桂二胺溶液的濃度為1～2.5wt.％；所述溶液a與所述乙酸溶液的質(zhì)量比為1:(10～50)；所述碳二亞胺、n-羥基琥珀酰亞胺與沒食子酸的質(zhì)量比為1:(1～2):1。

8、本發(fā)明所述改性絲素蛋白的制備方法包括以下步驟：

9、將脫膠后的天然蠶絲加入libr水溶液，加熱一段時間后用去離子水純化，離心取上清液，得到絲素蛋白溶液，然后將絲素蛋白溶液與甲基丙烯酸縮水甘油酯溶液按比例混合后反應(yīng)一段時間，反應(yīng)結(jié)束后用去離子水純化、凍干，得到改性絲素蛋白。

10、優(yōu)選的，所述甲基丙烯酸縮水甘油酯溶液的濃度為90％～98％，所述絲素蛋白溶液與甲基丙烯酸縮水甘油酯溶液的質(zhì)量比為1:(1～5)；所述反應(yīng)溫度為50℃～100℃，反應(yīng)時間為1～3h，所述反應(yīng)在攪拌條件下進行，所述攪拌速度為200～400rpm。

11、本發(fā)明的第二方面是提供一種高粘附止血凝膠的制備方法，具體包括以下步驟：

12、將改性羧甲基殼聚糖、改性絲素蛋白和水按比例混合均勻后得到共混溶液，向所述共混溶液中加入光引發(fā)劑溶液，得到前驅(qū)體溶液，所述前驅(qū)體溶液經(jīng)紫外光固化后得到高粘附止血凝膠。

13、優(yōu)選的，所述改性羧甲基殼聚糖與所述改性絲素蛋白的質(zhì)量比為1:(1～5)，所述共混溶液中改性羧甲基殼聚糖和改性絲素蛋白的濃度為10wt.％～50wt.％；所述光引發(fā)劑為type?i型自由基光引發(fā)劑，所述紫外光固化過程中的紫外光波長為365nm，功率為5000mw/cm2～10000mw/cm2，交聯(lián)固化時間為10～60s。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

15、本發(fā)明基于仿生學原料，通過對羧甲基殼聚糖進行月桂二胺和沒食子酸的雙重修飾，引入了類似天然黏附因子的結(jié)構(gòu)，結(jié)合改性絲素蛋白，使得凝膠在濕潤環(huán)境下對組織表面具有更強的附著能力，有助于在傷口處形成穩(wěn)定的屏障，從而有效防止出血。

16、本發(fā)明以天然來源的羧甲基殼聚糖和絲素蛋白為基礎(chǔ)，通過適度改性，不僅保留了原有的生物活性，還優(yōu)化了材料的生物相容性和降解性能。

17、本發(fā)明通過調(diào)整改性羧甲基殼聚糖與改性絲素蛋白的質(zhì)量比例、溶液濃度以及交聯(lián)固化等參數(shù)以精確調(diào)控凝膠的力學強度和粘附性能，使其更好地適應(yīng)不同傷口和止血環(huán)境的需求。

18、本發(fā)明止血凝膠的皮膚粘接撕脫強度≥2.8mpa，在水下粘附止血功時間≥18h，且本發(fā)明吸血凝膠的制備過程條件溫和，生產(chǎn)效率高，成本低，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)特征：

1.一種高粘附止血凝膠，其特征在于，所述止血凝膠由改性羧甲基殼聚糖和改性絲素蛋白經(jīng)交聯(lián)固化后獲得；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘附止血凝膠，其特征在于，所述改性羧甲基殼聚糖的制備方法包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高粘附止血凝膠，其特征在于，所述羧甲基殼聚糖與所述乙酸水溶液的質(zhì)量比為1:(10～100)；所述碳二亞胺、n-羥基琥珀酰亞胺、沒食子酸、二甲基亞砜的質(zhì)量比為1:(1～1.5):(1～2):(1～3)，所述月桂二胺溶液的濃度為1～2.5wt.％，所述溶液a與所述乙酸溶液的質(zhì)量比為1:(10～50)；所述碳二亞胺、n-羥基琥珀酰亞胺與沒食子酸的質(zhì)量比為1:(1～2):1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高粘附止血凝膠，其特征在于，所述改性絲素蛋白的制備方法包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高粘附止血凝膠，其特征在于，所述甲基丙烯酸縮水甘油酯溶液的濃度為90％～98％，所述絲素蛋白溶液與甲基丙烯酸縮水甘油酯溶液的質(zhì)量比為1:(1～5)；所述反應(yīng)溫度為50℃～100℃，反應(yīng)時間為1～3h，所述反應(yīng)在攪拌條件下進行，所述攪拌速度為200～400rpm。

6.權(quán)利要求1～5任一項所述高粘附止血凝膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述改性羧甲基殼聚糖與所述改性絲素蛋白的質(zhì)量比為1:(1～5)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述共混溶液中改性羧甲基殼聚糖和改性絲素蛋白的濃度為10wt.％～50wt.％。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述光引發(fā)劑為type?i型自由基光引發(fā)劑。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述紫外光固化過程中的紫外光波長為365nm，功率為5000mw/cm2～10000mw/cm2，交聯(lián)固化時間為10～60s。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種高粘附止血凝膠及其制備方法，涉及水凝膠技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的止血凝膠由改性羧甲基殼聚糖和改性絲素蛋白經(jīng)交聯(lián)固化后獲得；所述改性羧甲基殼聚糖為沒食子酸修飾的月桂二胺改性羧甲基殼聚糖，所述改性絲素蛋白為甲基丙烯酸縮水甘油酯修飾的絲素蛋白。本發(fā)明基于仿生學原料，通過對羧甲基殼聚糖進行月桂二胺和沒食子酸的雙重修飾，引入了類似天然黏附因子的結(jié)構(gòu)，結(jié)合改性絲素蛋白，使得凝膠在濕潤環(huán)境下對組織表面具有更強的附著能力。本發(fā)明止血凝膠的皮膚粘接撕脫強度≥2.8MPa，在水下粘附止血功時間≥18h，且制備過程條件溫和，生產(chǎn)效率高，成本低，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：何汝杰,李營,王藝軒,蔣永博
受保護的技術(shù)使用者：北京理工大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15