專利名稱：一種多孔的多糖類細(xì)胞吸附材料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多孔的多糖類細(xì)胞吸附材料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前市面上的止血材料主要分為纖維蛋白類、多糖類以及微孔沸石類。止血材料的止血原理多為在材料的物理或化學(xué)作用下增加傷口附近血細(xì)胞、血小板、凝血因子的濃度，形成凝血，從而達(dá)到止血的目的。然而縱觀目前上市的止血材料，存在諸如制作過程復(fù)雜、生產(chǎn)成本昂貴、保存條件嚴(yán)格(干燥低濕)等問題，而且有的止血材料在達(dá)到止血目的的同時還會伴隨其他副作用，比如微孔沸石類止血劑，在凝血的過程中會伴隨著因吸附作用導(dǎo)致的放熱燒傷等有害作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的止血材料制作過程復(fù)雜、生產(chǎn)成本昂貴以及毒副作用多等缺點， 本發(fā)明提供了一種新型的多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料及其制備方法。本發(fā)明所提供的多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料是按照下述步驟的方法制備得到的將二氧化硅溶膠、殼聚糖溶液與交聯(lián)劑水溶液混合均勻，得到水凝膠，然后再將所述水凝膠依次進(jìn)行陳化、冷凍干燥直至恒重，得到所述多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料；其中，所述交聯(lián)劑水溶液中的交聯(lián)劑為對醛基苯甲酸封端的聚乙二醇。其中，所述水凝膠中二氧化硅、殼聚糖與交聯(lián)劑的質(zhì)量比可為 (30-80) (10-70) (20-70)，優(yōu)選質(zhì)量比為 60 15 25。本發(fā)明中，所述二氧化硅溶膠按照下述方法制備得到將正硅酸酯在pH值為 2-6 (以3. 5-4. 5為佳)的酸性條件下進(jìn)行水解，攪拌直至分層現(xiàn)象消失，得到均相水溶液即為二氧化硅溶膠。所述二氧化硅溶膠中二氧化硅的質(zhì)量含量可為5-21%。所述殼聚糖溶液是將殼聚糖溶于濃度為O. 005-0. lg/ml (以O(shè). 02g/ml為佳)的醋酸溶液中得到的。所述殼聚糖溶液中殼聚糖的質(zhì)量濃度為O. 5% -5%。本發(fā)明所用殼聚糖的分子量可為1000Da_500000Da，脫乙酰度可為75% -100 %。所述交聯(lián)劑對醛基苯甲酸封端的聚乙二醇(聚乙二醇對醛基苯甲酸二酯)是聚乙二醇與對醒基苯甲酸經(jīng)酯化反應(yīng)得到，具體合成方法參見文獻(xiàn)Biomacromolecules, 2011, 12(8)，pp 2894-2901。所用聚乙二醇的分子量為 200_10000Da。所述交聯(lián)劑水溶液中交聯(lián)劑的質(zhì)量濃度為5% -65%，以20% -30%為佳。所述陳化的條件為室溫放置2天以上或40-60°C (以50°C為佳)恒溫放置24小時上述方法還包括將制備的多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料進(jìn)行研磨粉碎的步驟。粉碎后的材料粒徑在20-300目為宜。本發(fā)明提供了一種新型的多孔有機(jī)無機(jī)雜化細(xì)胞吸附材料，其主要組成為殼聚糖、二氧化硅和含醛基聚乙二醇交聯(lián)劑。制備時將交聯(lián)劑水溶液與二氧化硅溶膠(即正硅酸酯的水解溶液)混合均勻，然后將此混合溶液與殼聚糖溶液混合，通過攪拌或者渦旋振動等操作使其混合均勻。殼聚糖上豐富的胺基與聚乙二醇交聯(lián)劑兩端的醛基形成亞胺鍵 (席夫堿)，鏈段間相互穿插交聯(lián)體系能夠在I分鐘內(nèi)很快形成水凝膠。二氧化硅溶膠水凝膠經(jīng)過縮聚，原位形成二氧化硅網(wǎng)絡(luò)骨架，得到有機(jī)無機(jī)雜化的殼聚糖多孔材料。該材料具備良好紅細(xì)胞吸附能力，是一種潛在的極佳的止血材料。所得止血材料在體外血細(xì)胞吸附實驗中五分鐘吸附率為80%以上。本發(fā)明制備吸附材料所需原料來源廣泛、價格低廉、制備方法簡單。所提供的吸附材料綠色環(huán)保，不僅能夠滿足止血的要求，還能克服現(xiàn)售止血材料的多種不足，易于實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。本發(fā)明所提供的細(xì)胞吸附材料具有如下突出特點I、制備本發(fā)明細(xì)胞吸附材料所需的原料來源豐富，價格低廉。2、本發(fā)明細(xì)胞吸附材料的制備工藝簡單，工藝參數(shù)較易控制。3、本發(fā)明細(xì)胞吸附材料的綠色環(huán)保，且止血能力較強(qiáng)，止血速度較快，副作用少， 易于實現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不局限于此。下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實施例中所用材料除對醛基苯甲酸封端的聚乙二醇交聯(lián)劑外均可通過商業(yè)途徑獲得。交聯(lián)劑的制備方法為末端為羥基的聚乙二醇與對醛基苯甲酸通過酯化反應(yīng)合成，具體參見文獻(xiàn) Biomacromolecules, 2011,12 (8)，pp 2894-2901。實施例、多孔有機(jī)無機(jī)雜化的多糖類細(xì)胞吸附材料的制備I.將3g殼聚糖溶解在97g O. 02g/ml的醋酸溶液中，得到質(zhì)量濃度為3%的殼聚糖溶液；2.正硅酸乙酯在酸性(pH值為3. 5)條件下水解，攪拌直至分層現(xiàn)象消失，得到 3ml均相水溶液(即二氧化硅溶膠，其中，二氧化硅的質(zhì)量含量為21% ；3.將Iml對醛基苯甲酸封端的聚乙二醇的水溶液(質(zhì)量濃度20% )與步驟2中的二氧化硅溶膠混合均勻，然后將此混合溶液與殼聚糖溶液混合，通過攪拌使其混合均勻。4.對分散在水凝膠中的溶膠進(jìn)行陳化(陳化條件50°C恒溫放置24小時)，在陳化過程中二氧化硅溶膠原位進(jìn)行縮聚形成二氧化硅網(wǎng)絡(luò)支架。5.將得到的二氧化硅網(wǎng)絡(luò)支架真空凍干直至恒重，再研磨成粉末狀得到粒徑為 60-100目的具有多孔結(jié)構(gòu)的有機(jī)-無機(jī)雜化止血材料。體外血細(xì)胞吸附實驗取30毫克止血材料粉末，加入至I毫升磷酸鹽緩沖溶液之中(pH為7. 2，質(zhì)量濃度為O. 9% )，然后加入50微升的新鮮小鼠全血(保存于抗凝管中)，輕輕搖晃，等固體稍沉降，每隔一定時間取上層液體進(jìn)行細(xì)胞計數(shù)。在5分鐘內(nèi)，上層清液的細(xì)胞數(shù)目減少到初始的20%，本發(fā)明在5分鐘內(nèi)吸附了血液中的80%以上的血細(xì)胞及血小板等。
權(quán)利要求
1.一種制備多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料的方法，包括下述步驟將二氧化硅溶膠、殼聚糖溶液與交聯(lián)劑水溶液混合均勻，得到水凝膠，然后再將所述水凝膠依次進(jìn)行陳化、冷凍干燥，得到所述多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料；其中，所述交聯(lián)劑水溶液中的交聯(lián)劑為對醛基苯甲酸封端的聚乙二醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述水凝膠中二氧化硅、殼聚糖與交聯(lián)劑的質(zhì)量比為(30-80) (10-70) (20-70)，具體質(zhì)量比為60 15 25。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于所述二氧化硅溶膠中二氧化硅的質(zhì)量含量為5-21% ；所述二氧化硅溶膠是按照下述方法制備得到的將正硅酸酯在PH值為2-6的酸性條件下水解，攪拌直至分層現(xiàn)象消失，得到均相水溶液即為二氧化硅溶膠；其中，所述酸性條件具體為PH值為3. 5-4. 5的酸性條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于所述殼聚糖溶液中殼聚糖的質(zhì)量濃度為O. 5% -5% ;所述殼聚糖溶液是將殼聚糖溶于濃度為O. 005-0. lg/ml的醋酸溶液中得到的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于所述殼聚糖的分子量為 1000Da-500000Da，脫乙酰度為 75% -100%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于所述交聯(lián)劑水溶液中交聯(lián)劑的質(zhì)量濃度為5% -65%，具體為20-30%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其特征在于所述對醛基苯甲酸封端的聚乙二醇是由聚乙二醇與對醛基苯甲酸經(jīng)酯化反應(yīng)得到；其中，所述聚乙二醇的分子量為 200-10000Da。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法，其特征在于所述陳化的條件為室溫放置2 天以上或40-60°C恒溫放置24小時以上。
9.權(quán)利要求1-8中任一項所述方法制備得到的多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料。
10.權(quán)利要求9所述的多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料在制備止血材料中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的吸附材料是按照包括下述步驟的方法制備得到的將二氧化硅溶膠、殼聚糖溶液與交聯(lián)劑水溶液混合均勻，得到水凝膠，然后再將所述水凝膠依次進(jìn)行陳化、冷凍干燥，得到所述多孔有機(jī)無機(jī)雜化多糖類細(xì)胞吸附材料；其中，所述交聯(lián)劑水溶液中的交聯(lián)劑為對醛基苯甲酸封端的聚乙二醇。本發(fā)明通過新型的水凝膠制備技術(shù)，原位形成以二氧化硅網(wǎng)絡(luò)為骨架的有機(jī)無機(jī)雜化的殼聚糖多孔材料。該材料具備良好紅細(xì)胞吸附能力，是一種潛在的極佳的止血材料。
文檔編號A61L15/28GK102580685SQ20111042111
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者付長奎, 馮琳, 危巖, 陶磊, 黎書樨 申請人:清華大學(xué)