酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵及其制备和应用

本发明属于医用材料，具体涉及一种酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵及其制备和应用。

背景技术：

1、出血是创伤发生后最常见的临床表现之一，据统计，重大交通事故后，死亡的主要原因是胸腹部创伤引起内脏破损大出血，导致失血性休克，若能在发生交通意外后30分钟内进行有效止血，减少血液流失，存活率能够提高40%以上。因此，开发具有快速止血能力并促进伤口修复的止血材料，对于临床治疗具有至关重要的意义。

2、胶原蛋白作为动物体内含量丰富的功能性蛋白质，因其具有良好的生物相容性、低免疫原性和生物可降解性，也能参与内源性止血途径，能够增强血小板凝集、活化，激活生长因子促进创面修复等优势，逐渐成为新型止血材料开发的热点。但在实际的应用中发现，商用纯胶原蛋白海绵面临不可控的降解速度、力学性能差和吸收液体后易坍塌等缺陷。目前主要的解决方案是对胶原蛋白改性或者使用交联剂来改善胶原蛋白的性能，例如中国专利申请cn101695581a公开了一种规模制备类人胶原蛋白止血海绵的方法，该发明将含有胶原蛋白的混合液冷冻干燥后使用0.1％～1.0％的戊二醛溶液交联，然后co-60灭菌后得到类人胶原蛋白止血海绵成品。中国专利申请cn116102669a公开了一种胶原蛋白的新型交联剂、交联胶原纤维的方法和应用，该发明以由壳聚糖季铵盐与1,4-丁二醇缩水甘油醚室温避光反应，透析后冻干得到的产物作为交联剂，交联胶原蛋白纤维，制备得到交联胶原蛋白纤维。但难以避免会造成交联剂的残留和胶原蛋白结构的破坏。因此，如何在不使用交联剂和破环胶原蛋白的结构的情况下改善其不可控的降解速度和力学性能成为一个亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵及其制备和应用。本发明未使用交联剂，避免了交联剂的残留，采用本发明方法所得复合止血海绵保持了酵母β-葡聚糖和胶原蛋白自身原有的三螺旋结构，可有效防止吸收液体后材料坍塌，具有优良的力学性能、吸液性能、可控的降解速度以及优良的止血性能和促进创面修复的能力。

2、本发明的技术方案是：

3、一种酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵，所述的复合止血海绵是由酵母β-葡聚糖和胶原蛋白通过自组装工艺制备而成。

4、进一步地，所述的复合止血海绵具有多孔的纤维网状结构。

5、本发明的另一目的在于提供所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法。

6、所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，包括以下步骤：

7、s1制备胶原蛋白溶液：称取胶原蛋白，加入酸性溶液，持续搅拌至溶解，制备成胶原蛋白溶液；

8、s2制备酵母β-葡聚糖溶液：称取酵母β-葡聚糖，加入碱性溶液，持续搅拌至溶解，制备成酵母β-葡聚糖溶液；

9、s3制备酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵：将步骤s1制备的胶原蛋白溶液与步骤s2制备的酵母β-葡聚糖溶液混匀，调节ph值，充分搅拌混匀后，置于水浴锅孵育，两者自组装成凝胶后，透析除盐，预冷，冷冻干燥，得到酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵。

10、进一步地，所述步骤s1中所述酸性溶液为浓度为0.5 mol/l的乙酸溶液。

11、进一步地，所述步骤s2中所述碱性溶液为浓度为0.2 mol/l的氢氧化钠水溶液。

12、进一步地，所述步骤s2中所述酵母β-葡聚糖溶液的浓度为14-70 mg/ml。

13、进一步地，所述步骤s3中胶原蛋白溶液与酵母β-葡聚糖溶液的体积比为7：1。

14、进一步地，所述步骤s3中调节ph至6-8。

15、进一步地，所述步骤s3中孵育的温度为33℃-37℃，孵育时间为1-3h。

16、进一步地，所述步骤s3中透析除盐的时间为24-48h。

17、进一步地，所述步骤s3中预冷时间为12-36h，冷冻干燥时间为24-48h。

18、本发明的另一目的在于提供所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵或所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法制得的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵在制备可吸收性止血材料、创面修复材料及生物医用材料中的应用。

19、为了解决纯胶原蛋白海绵存在的不可控的降解速度、力学性能差和吸收液体后易坍塌等技术难题，本发明采用酵母β-葡聚糖和胶原蛋白自组装工艺制备的复合止血海绵，酵母β-葡聚糖是从酵母中分离出来的多糖，具有抗氧化、抗感染、抗病毒、激活巨噬细胞的dectin-1受体，加速巨噬细胞由m1表型向m2表型分化，促进伤口愈合的作用。由于其具有独特的三螺旋构象，能够通过氢氧化钠溶液使其结构破坏，可通过调节ph至中性使其重新自组装成三螺旋结构。本发明通过乙酸水溶液溶解胶原蛋白，氢氧化钠溶液溶解酵母β-葡聚糖，通过两者酸碱中和，胶原蛋白分子和酵母β-葡聚糖分子各自自组装形成三螺旋结构，并相互缠绕，最终制备的酵母β-葡聚糖-胶原蛋白复合止血海绵，具有可控的降解速度、良好的力学性能，解决了传统胶原蛋白海绵存在的降解速度不可控、力学性能差和吸收液体后易坍塌等技术难题。

20、本发明不使用交联剂，反应条件温和，能够保持酵母β-葡聚糖和胶原蛋白结构完整，将两者复合制备得到的复合止血海绵，具有可控的降解速度、良好的机械性能和优异的止血性能，可广泛应用于创面修复、创伤、伤口止血等领域，具有广阔的应用前景。

21、与现有技术相比，本发明具有以下优势：

22、（1）通过本发明方法制备出的酵母β-葡聚糖-胶原蛋白复合止血海绵具有可控的降解速度、良好的机械性能和优异的止血性能。

23、（2）本发明所制备的复合止血海绵，通过自组装工艺制备，操作简单，未使用交联剂，避免了交联剂的残留，符合工业规模化生产。

24、（3）本发明所制备的复合止血海绵通过调节酵母β-葡聚糖含量，可以达到调控复合止血海绵的降解周期的目的。

25、（4）本发明所制备的复合止血海绵的多孔结构，赋予其快速吸水能力，良好的血液相容性，对血小板和血细胞具有强烈的黏附能力，有利于血小板的活化和血细胞的激活凝血过程，实现快速的凝血；该复合止血海绵能够加速细胞的增殖和伤口的愈合，减少疤痕的产生，并促进血管和毛囊的再生。

26、（5）本发明所制备的复合止血海绵可作为可吸收性止血材料，而且可作为创面修复材料及生物医用材料使用，具有广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵，其特征在于，所述的复合止血海绵是由酵母β-葡聚糖和胶原蛋白通过自组装工艺制备而成。

2.根据权利要求1所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵，其特征在于，所述的复合止血海绵具有多孔的纤维网状结构。

3.根据权利要求1或2所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中所述酵母β-葡聚糖溶液的浓度为14-70 mg/ml。

5.根据权利要求3所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中胶原蛋白溶液与酵母β-葡聚糖溶液的体积比为7：1。

6.根据权利要求3所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中调节ph至6-8。

7.根据权利要求3所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中孵育的温度为33℃-37℃，孵育时间为1-3h。

8.根据权利要求3所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中透析除盐的时间为24-48h。

9.根据权利要求3所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中预冷时间为12-36h，冷冻干燥时间为24-48h。

10.根据权利要求1或2所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵或根据权利要求3-9任一项所述的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵的制备方法制得的酵母β-葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵在制备可吸收性止血材料、创面修复材料及生物医用材料中的应用。

技术总结本发明属于医用材料技术领域，具体涉及一种酵母β‑葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵及其制备和应用。本发明的酵母β‑葡聚糖与胶原蛋白复合止血海绵，是由酵母β‑葡聚糖和胶原蛋白通过自组装工艺制备而成，制备步骤为：制备胶原蛋白溶液，S2制备酵母β‑葡聚糖溶液，4℃下，将胶原蛋白溶液与酵母β‑葡聚糖溶液混匀，调节pH值，充分搅拌混匀后，置于水浴锅孵育，两者自组装成凝胶后，透析除盐，预冷，冷冻干燥。本发明未使用交联剂，避免了交联剂的残留，采用本发明方法所得复合止血海绵可有效防止吸收液体后材料坍塌，具有优良的吸液性能、可控的降解速度以及优良的止血性能和促进创面修复的能力。技术研发人员：王一飞,吴朝希,任哲,陈怀中,王巧利受保护的技术使用者：暨南大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13