一种复合止血织物及其制备方法与流程

本发明涉及止血织物，具体为一种复合止血织物及其制备方法。

背景技术：

1、交通事故、战争及重大自然灾害死亡原因中，不可控制的大出血是其中主要原因之一。由于人体或者动物本身的凝血系统需要一个相对缓慢的激活过程，无法解决像动脉出血这样大量、快速的出血，导致近一半的死亡都发生在院前阶段。在一些场合中，创伤和出血是轻微的，除施加简单急救外，仅要求常规的凝血功能就能正常止血。值得注意的是凝血功能障碍患者，即使小伤口出血，使用常规的止血方法无法止血，严重时血流不止危机生命。在现代战争中，随着旋压式止血带的广泛应用，因四肢大出血导致伤员死亡的概率大大降低，但位于胸、腹、头、颈、交界部位等止血带无法控制的出血由于缺乏有效手段，伤及此处往往会伴随着大动脉的破裂导致大出血，容易发生因止血不及时或效果不理想而导致伤员死亡的情况；此类战伤出血已成为现代战争中致命性大出血死亡的首要因素。又因为躯干部位与交界部位出血部位深，战场上往往难以使用钳夹止血进行紧急救治，止血难度大，因而成为战伤救治的难点。如果大出血治疗不及时，则可能发生过量的失血致死，出血致死是一个非常严重的全球性问题；世界卫生组织报告全世界每年有190万人死于过度出血。因而，在日常生活中突发性事故的急救治疗、医院对病人的手术过程中的创伤止血、特别是战争中受伤战士的救护中，对患者有效的快速止血是非常重要。因此，开发安全、有效、快速、便携、低成本的院前止血剂，同时还满足凝血功能患者止血使用的止血材料，一直以来都是紧急止血的迫切需求。

2、目前，商品化的外用止血产品根据原材料可大致分为以下六类：

3、1、纤维蛋白胶，这类产品主要功能成分为纤维蛋白原及凝血酶，纤维蛋白胶类止血材料价格高昂，保存条件苛刻不适合院外使用；

4、2、明胶和胶原蛋白，这类产品价格也相对较高；

5、3、多糖止血剂，如海藻酸盐、壳聚糖和淀粉等；

6、4、人工合成高分子材料，例如氰基丙烯酸酯、聚乙二醇、聚乙醇酸和聚丙烯酸等都属于高分子止血材料；

7、5、无机止血剂，包括天然或合成沸石、高岭土、蒙脱石等；

8、6、纤维素材料，作为最早使用的伤口包扎和止血材料，棉质绷带或纱布因便捷易用性、良好的生物相容性为人们所接受，但止血效果不佳。

9、大量动物试验和临床试验证明在上述六种止血材料中，无机止血剂和多糖类止血剂是对战场创伤大出血止血效果最好的材料，且存贮和输运方便。但是以往这类止血剂多以粉体的形式存在，在止血结束后，在创口留下大量粉体粘结，造成后期清创困难，并引入各种安全性问题。另外无机止血剂沸石分子筛用于止血时常有巨量放热灼伤伤口创面的问题，也是该类止血剂应用的难题之一。研究表明凝血功能的患者出血，常规无机止血剂止血效果不佳，无法成功止血，因此无机止血剂用于凝血功能患者出血止血有待进一步技术改进。

10、凝血过程通常被认为是两个相对独立的途径，汇聚到一个共同的途径凝血酶(thrombin)的生成作为反应的终点。凝血酶是整个凝血系统最终的目标反应--纤维蛋白原水解的催化剂，是凝血催化反应最关键的蛋白酶。它具有很强的纤维蛋白原水解能力，可以认为控制凝血酶的合成及提高其活性是凝血系统实现其止血功能的根本方式。凝血反应过程是一个多步瀑布反应过程(即凝血瀑布模型)，主要包括外源性凝血通道(extrinsicpathway)和内源性凝血通道(intrinsic pathway)，以及外源性凝血通道和内源性凝血通道在因子xa处“汇合”，进入到共同凝血通道(common pathway)。凝血因子ⅱ(prothrombin)被因子xa、va和ca2+形成的凝血酶原酶复合物(prothrombinase complex)活化为凝血酶，凝血酶剪切纤维蛋白原(fibrinogen)形成纤维蛋白原单体(fibrin)，并在凝血因子xiiia的帮助下，交联形成纤维蛋白网络(crosslinked fibrin)即血栓形成(clot formation)。无机止血剂具有丰富的孔道，其表面或者孔道内表面带负电，内源性凝血通道(intrinsicpathway)始于凝血因子xii被带负电无机止血剂激活，以及xi、ix、x、viii等凝血因子被级联传播和激活，所以正常凝血功能出血患者使用无机止血剂能够快速止血。严重血友病患者出血时使用无机止血剂进行止血，由于血友病患者血液缺失凝血因子viii和ix，内源性凝血通道(intrinsic pathway)受影响导致无机止血剂止血效果不佳，止血失败。

11、美国z-medica公司2006年研制的quikclot combat gauze(战斗纱布)，无纺布基材纤维粘附了大量的微小的高岭土止血剂，战斗纱布广泛应用于战伤大出血止血。无纺布基材纤维经过含有高岭土、甘油、水的溶液中经过浸润、干燥、分切、真空包装以及灭菌所得；该发明不足之处在于当战斗纱布至于溶液体系(或者与血液接触)，无纺布纤维表面粘附的高岭土会自由脱落，接触伤口过程，脱落微小高岭土可能进入人体组织，具有潜在的临床风险。并且有凝血功能障碍患者使用止血效果不佳，无法止血。

12、《一种止血复合物及其制备方法》(cn201810625854.7)发明了一种止血复合物的制备方法及用途，该发明止血复合物无需添加粘合剂，该发明采用分子筛与纤维之间形成化学匹配耦合，其分子筛采用化学合成的方法，分子筛化学合成反应条件一般要高温高压(实施案例中温度都要求100摄氏度)，沸石分子筛合成时间长产能低，能耗高，高温反应过程对基材纤维造成一定损伤，生产过程产生大量的废水、废固，对环境不友好，效率低，成本高。

13、《一种含胰蛋白酶的止血织物及其制备方法》(cn111249516a)该发明依然采用了分子筛与维之间形成化学匹配耦合(实施案例中温度都要求100摄氏度)，其分子筛采用化学合成的方法生长于纤维表面，然后再与胰蛋白酶复合制得复合止血材料，该发明纤维表面合成分子筛依然存在反应条件苛刻，能耗高，生产周期长等不足。

14、《一种止血纱布涂布用的浆料及利用其制备的止血纱布》(cn115990284a)采用悬浮剂制备涂布浆料，但是浆料中依然添加了粘胶剂，该发明制备的止血纱布手感柔软，但是对于有凝血功能障碍患者其止血效果不佳，无法止血。

15、因此，制造一种不使用任何粘结剂，基材纤维负载的无机止血剂脱落率低，手感柔软，适合各种恶劣环境使用，生产效率高，能耗低，环境友好，具有高促凝血活能够实现血友病小鼠断尾成功止血(凝血功能障碍患者也能使用)的复合止血织物仍然是一个具有挑战性的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复合止血织物及其制备方法，以解决上述背景技术中提出现有技术无法制造一种不使用任何粘结剂，生产过程温和、能耗低，基材纤维负载的无机止血剂脱落率低，适合恶劣环境使用，具有高促凝血活能够实现血友病小鼠断尾成功止血(凝血功能障碍患者也能使用)的复合止血织物的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种复合止血织物，所述复合止血织物包含长链多糖溶液、甘油、牛凝血酶、牛血清白蛋白和无机止血剂，其中长链多糖溶液的含量范围0.01％～0.5％，溶液中甘油质量浓度范围：0.5％～15％。

3、作为本发明更进一步的，所述基材纤维材料包括但不限于脱脂棉纱布、全棉无纺布、聚酯无纺布、聚酯粘胶纤维混纺的无纺布、聚氨酯无纺布、聚氨酯海绵片、密胺树脂海绵片、海绵条和脱脂棉花。

4、作为本发明更进一步的，所述混合溶液体系包含黄原胶、魔芋胶、卡姆胶、瓜尔胶、卡拉胶、刺槐豆胶等长链多糖或聚糖一种或几种，长链多糖含量范围：0.01％～0.5％，长链多糖分子长大于3μm含量大于1％，优选长链多糖为黄原胶和魔芋胶混合物，黄原胶和魔芋胶质量比8：2～4：6。

5、作为本发明更进一步的，所述无机止血剂不限于合成分子筛或者天然无机止血剂，合成分子筛如：x型分子筛、y型分子筛、a型分子筛、zsm-5分子筛、菱沸石、β分子筛、丝光沸石、l型分子筛、p型分子筛、alpo4-5型分子筛、alpo4-11型分子筛的任意一种或者多种。

6、作为本发明更进一步的，所述天然无机止血剂如：高岭土、斜发沸石、硬水铝石、蒙脱土、钠基膨润土、钙基膨润土、多聚磷酸盐以及其他氧化物等无机止血材料；无机止血剂使用前采用5m浓度氯化锶、氯化钙和氯化镁溶液室温下浸渍12h一次或多次，得到离子交换无机止血剂。

7、一种复合止血织物的制备方法，包括以下步骤：

8、s1：将长链多糖、甘油和止血剂的混合溶液高速搅拌，所得溶液将基材纤维至于溶液中取出干燥制备止血织物待用；

9、s2：称取适量牛凝血酶和牛血清白蛋白，将其溶于水配制牛凝血酶与牛血清白蛋白溶液；

10、s3：添加适量的hepes，使用0.1m的盐水或氢氧化钠调节ph为6～8；

11、s4：取上述止血织物浸渍于牛凝血酶与牛血清白蛋白溶液中，反应一段时间取出抽真空干燥至一定程度，分切、真空包装、灭菌即得复合止血织。

12、作为本发明更进一步的，所述无机止血剂为高岭土、沸石或膨润土，含量范围为0.01％～20％；溶液中甘油质量浓度范围优选1％～5％；无机止血剂d50范围为1nm～1000nm，d50范围优选为20nm～500nm；优选高岭土和沸石或者高岭土和膨润土混合物，高岭土和沸石质量比9：1～2：8；当选高岭土和膨润土混合物时，高岭土和膨润土质量比9：1～3：7，所得溶液高速搅拌后，将基材纤维浸渍于溶液中或者采用机械装置的牵引下将基材纤维经过溶液，105℃干燥或者烘道干燥即得止血织物，称取适量牛凝血酶和牛血清白蛋白质量比为1：100～1：1000，牛凝血酶与牛血清白蛋白质量比优选为1：100～1：500，牛凝血酶与牛血清白蛋白溶液浓度为1～50g/l；溶液中甘油质量浓度范围：0.5％～10％。上述止血织物浸渍于牛凝血酶与牛血清白蛋白溶液中或者采用机械装置的牵引下将止血织物经过牛凝血酶与牛血清白蛋白溶液，然后抽真空干燥至一定程度，分切、真空包装、灭菌即得复合止血织物。

13、作为本发明更进一步的，所述溶液体系长链多糖黄原胶和和魔芋胶质量比7：3～4：6，长链多糖优选分子长度3μm以上含量1％以上，浓度为0.02％～0.05％，无机止血剂a型分子筛d50为100nm采用5m浓度氯化钙溶液室温下浸渍12h，与溶液分离后重复2次用5m浓度氯化钙溶液室温下浸渍12h，然后过滤清洗干净，无机止血剂钙基-a型分子筛质量浓度为3％；溶液中甘油质量浓度范围：1％～5％；余量为去离子水，所得溶液4000rpm搅拌10分钟，基材纤维浸渍于溶液中，105℃干燥制备止血织物。

14、牛凝血酶和牛血清白蛋白质量比为1：100～1：500，牛凝血酶与牛血清白蛋白溶液浓度为1～10g/l；添加适量的hepes，使用0.1m的盐水或氢氧化钠调节ph为6～8；余量为去离子水，上述止血织物浸渍于牛凝血酶与牛血清白蛋白溶液中，然后抽真空干燥至一定程度，分切、真空包装、灭菌制备复合止血织物。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、本发明溶液体系含有黄原胶、魔芋胶、卡姆胶、瓜尔胶、卡拉胶、刺槐豆胶等长链多糖或聚糖的一种或几种，无机止血剂一种或几种，以及一定量的甘油，溶液经过高速搅拌后均匀、稳定地含有长链多糖和无机止血机以及甘油；将基材纤维浸渍于溶液，基材纤维表面会吸附大量溶液，干燥后长链多糖和无机止血剂纠缠形成渔网结构并负载于基材纤维表面，并且水或者溶液能够快速进入渔网结构内部。

17、无机止血剂具有丰富孔道，因此部分长链多糖分子或者侧链会插入无机止血剂孔道内表面同时又被长链多糖包裹，长链多糖和无机止血剂相互纠缠形成的渔网结构负载于纤维表面干燥后即止血织物；止血织物浸渍于牛凝血酶和牛血清白蛋白溶液中，或者将牛凝血酶和牛血清白蛋白溶液喷涂于止血织物，溶液能够迅速进入渔网结构内部，当溶液中的牛凝血酶和牛血清白蛋白进入渔网结构内部遇到无机止血剂，蛋白质(牛凝血酶和牛血清白蛋白)氨基酸残基侧链通常带正电，能够与具有负电表面(zeta potential)的无机止血剂表面或者孔道内表面相互吸引，无机止血剂孔道直径约0.4～1.3nm，一般不能容纳完整的蛋白质分子，因此蛋白质如牛凝血酶和牛血清白蛋白被无机止血剂快速地捕获吸附在无机止血剂表面或者孔道内表面；由于止血织物即基材纤维表面已负载了无机止血剂和长链多糖，长链多糖和无机止血剂相互纠缠，部分长链多糖分子或者侧链插入无机止血剂孔道内表面以及被长链多糖分子包裹，当止血织物吸附具有多维空间的牛凝血酶和牛血清白蛋白。由于无机止血剂与生物蛋白如牛凝血酶和牛血清白蛋白强烈的吸附作用以及长链多糖相互协同作用，使得基材纤维表面渔网结构更加稳定，形成长链多糖无机-生物蛋白复合物即复合止血织物，无机止血剂被牢固地负载于基材纤维表面不易脱落，避免其脱落进入人体的风险。

18、试验结果表明渔网结构的长链多糖无机-生物蛋白复合物具有蛋白质冠proteincorona特性，具有优异的促凝血活性，当血液快速进入长链多糖无机-生物蛋白复合物组成渔网结构内部，高促凝蛋白质冠便启动凝血反应极大缩短止血时间，减少血液流失；由于基材纤维表面形成了高促凝蛋白质冠具有较高的凝血酶活力，较国外常规战斗纱布combatgauze血友病小鼠断尾止血失败，血友病小鼠断尾使用复合止血织物能够成功止血，极大地拓宽了产品应用领域。复合止血织物不仅保持了基材纤维柔软特性，能够适合各种复杂苛刻环境下使用。

19、《一种止血复合物及其制备方法》(cn201810625854.7)采用基材纤维表面原位化学合成沸石分子筛一般情况需要高温高压(实施案例中温度都要求100摄氏度)，反应温度高能耗大，生产过程产生大量废液、废固，对环境不友好，分子筛化学合成时间很长，成本大。

20、早起三明治结构粘附微小颗粒，粘合剂使用量小粘附效果差，无机止血剂粘合不稳定容易脱落；粘结剂使用量比较大无机止血剂不容易脱落，但是容易封闭分子筛孔道，分子筛孔道封闭后影响其止血性能。

21、本发明采用两步法，第一步：基材纤维表面负载无机止血剂和长链多糖以及甘油制备止血织物；第二步：通过牛凝血酶或者胰蛋白酶和牛血清白蛋白与止血织物基材纤维负载的无机止血剂和长链多糖特异性吸附结合，相互协同作用制备结构稳定长链多糖无机-生物蛋白复合物即复合止血织物。第一步制备的渔网结构止血织物中长链多糖与无机止血剂相互纠缠，避免了无机止血剂与生物蛋白质混合相互作用快速絮凝沉淀；第二步制备的长链多糖无机-生物蛋白复合止血织物，创造性地利用了无机止血剂与蛋白质强烈的吸附特性，长链多糖与无机止血剂以及蛋白质协同作用下制备得到了高促凝血活性蛋白质冠protein corona复合物，其与血液接触能够迅速促进凝血，减少血液流失，复合止血织物凝血酶活力测试试验表明，其具有高促凝血活性。较国外常规战斗纱布combat gauze血友病小鼠断尾止血失败，血友病小鼠断尾使用复合止血织物能够成功止血，极大地拓宽了产品应用领域。无机止血剂脱落率低极大降低了临床不良事件风险，止血后清创简单，止血过程不灼伤组织。

22、本发明生产过程反应条件温和，能耗低，容易连续生产，生产效率高，成本低；无机止血剂脱落率低避免不良事件发生，止血后清创简单，止血过程不灼伤组织，血有病患者出现能够成功止血，复合止血织物加速老化后酶活力保持良好，适合常温保存。