透明质酸钠/碳化二亚胺改性配比优化试验及粘附止血效果

时间:2023-11-30 16:45:04 来源:网友投稿

储金红 丁昆 操电群

摘要:提出一种新型医用高分子材料透明质酸钠/碳化二亚胺改性的制备。试验首先对材料配比进行优化,然后对优化后材料性能进行研究。结果表明:透明质酸钠与碳化二亚胺比例为2∶1;
羧甲基淀粉钠质量浓度为6%,且与透明质酸钠凝胶的比例为1∶3时,制备的可吸收止血膜性能最佳。该材料对金黄色普通球菌的抑菌率超过95%,溶血率低于5%,表现出良好的抗菌性、抗氧化性和血液相容性。将该材料用于 LDH 手术创口,手术创面即刻止血率为93.33%,血红蛋白降低值和引流量分别约为1.63 g/L和35.63 mL,术前和术后凝血指标无显著差异,表现出良好的治疗和护理应用效果。

关键词:粘附止血;
医用高分子材料;
透明质酸钠凝胶;
配比优化

中图分类号:TQ465.91文献标志码:A文章编号:1001-5922(2023)05-0087-90

Sodium hyaluronate/carbide diimide modified ratio optimization test and adhesion hemostatic effect

CHU Jinhong1,DING Kun1,CHAO Dianqun2

(1. Anqing Traditional Chinese Medicine Hospital Anqing City,Anhui Province,Anqing 246000,Anhui China;

2. School of Pharmacy,Anqing Medical College,Anqing 246000,Anhui China)

Abstract:The preparation of a new medical polymer material using sodium hyaluronate/carbide diimide is pro? posed. The experiment first optimized the material ratio,and then studied the performance of the optimized materi? al. The experimental results showed that the prepared absorbable hemostatic film had the best performance when the ratio of sodium hyaluronate to carbide diimide was 2∶1;
the mass concentration of sodium carboxymethyl starch was 6%,and the ratio to sodium hyaluronate gel was 1∶3. This material had an antibacterial rate of over 95% against Staphylococcus aureus,and a hemolysis rate of less than 5%,showing good antibacterial,antioxidant and hemocompatibility properties. The material was used for LDH surgical wounds,and the immediate hemostasis rate of the surgical wound was 93.33%.The hemoglobin reduction value and drainage flow rate were about 1.63g/L and 35.63mL,respectively. There was no significant difference between postoperative and preoperative coagulation in? dex,and there was no significant difference in preoperative coagulation index,indicating a good treatment and nurs? ing application effect.

Keywords:hemostatic materials;
medical polymer materials;
application effect;
sponge dressing

随着现代医学的发展,对医疗用品也有了更高的要求。传统手术止血材料多为无菌纱布和压力性止血绷带,虽然能一定程度上减少出血量,但抗菌效果较差,易引发术后感染和并发症。优化手术用止血材料是当前较为重要的课题。对此,部分学者也进行了很多探讨,如制备了一种Ag/介孔二氧化硅复合水凝胶止血材料,并对其应用效果进行了研究,试验结果表明,该材料粘附性能和抗菌能力良好,对重症术后患者出血率有较好的缓解作用[1]。制备了一种新型复合止血材料,并对其性能进行测试,试验结果表明,该材料可在30 s 内快速止血,无二次出血现象,且对创面愈合具有一定的促进作用,表现出良好的体外止血性能,应用前景广阔[2]。制备出了一种促进血栓形成的细菌纤维素/明胶复合止血海绵[3]。制备了一种止血效果良好的淀粉-海藻酸盐复合止血材料,试验结果表明,该材料对模拟体液的吸液倍率可达20~22倍,全血凝固时间比空白缩短了28.65%。大鼠肝脏止血試验,相对模型组止血时间缩短57.9%,出血量减少64.3%,在外科手术创面止血有着良好的应用前景[4-5]。以上学者的研究为止血材料的发展提供了参考。基于此,本试验以北京某生物技术股份有限公司制备的透明质酸钠可吸收止血膜为基础,在分析该医用高分子材料基本制备方法、性能等基础上,结合一定的护理措施,将其应用到实际中,探讨该高分子材料的应用性能。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

主要材料:透明质酸钠(HA,医用级),采薇生物科技;
羧甲基淀粉钠(CMS,医用级),思扬生物科技;
碳化二亚胺(EDC,医用级),晟通新材料。

主要设备:FD-2C-80型真空冷冻干燥机,继谱电子;
AGS型万能材料试验机,文腾试验仪器;
TG209F3型热重分析仪,发瑞仪器;
SU3800型扫描电镜,上多川国际贸易。

1.2 可吸收止血膜的试件制备

(1)在适量水中溶入一定量的透明质酸钠,然后放入适量交联剂碳化二亚胺,充分搅拌使其混合均匀,搅拌时间为10 h;
(2)用去离子水充分洗涤反应产物,过滤后得到块状交联凝胶。在3000 r/min 高速搅拌机的作用下搅拌块状凝胶,搅拌30 min,产物为均匀的交联透明质酸钠凝胶颗粒;
(3)在适量水中加入一定量羧甲基淀粉钠,磁力搅拌使其充分完全溶解;
加入一定量交联透明质酸钠凝胶颗粒,经过低温冷冻干燥处理后,得到透明质酸钠淀粉可吸收止血膜。1.3 性能测试

1.3.1 吸液倍率分析

将称重后可吸收止血膜放入装有去离子水的容器中,使溶液完全浸没海绵。待其吸液完全后,用镊子夹起海绵一端,悬浮静置0.5 min后再次进行称重。

吸液倍率表达式为[6-7]:

SR 100%(1)

式中:SR 为吸液倍率;
m0、m1分别为吸液前、后可吸收止血膜质量,mg。

1.3.2 性能分析

通过万能材料试验机对材料拉伸性能进行测试;
通过热重分析仪对材料热稳定性进行分析;
通过扫描電镜对材料微观形貌进行观察。

1.3.3 血液相容性测试

以TritonX-100为对照,对材料血液相容性进行

测试。溶血率(R)表达式[8]:

R O(O)D(D)p(s) OD(OD)n(n)100%(2)

式中:ODs 、ODn、ODp分别为可吸收止血膜、磷酸盐平衡生理盐水和0.5%TritonX-100三者对应的吸光度值。

1.4实际应用

将制备的可吸收止血膜用于腰椎间盘突出症(LDH)手术,观察2个组LDH 患者止血效果、血红蛋白降低值和引流量,以及手术前和手术后1天凝血功能指标、术后并发症。

1.5 材料应用效果试验

选取在本院2020年6月~2022年11月治疗的 LDH 患者60例,并随机分为联合组(n30)和单一组(n 30)。其中,联合组覆盖可吸收止血膜和普通明胶海绵;
单一组只覆盖普通明胶海绵。其中,LDH 患者均行经后路腰椎间盘镜下髓核摘除术,联合组冲洗切口后先放入可吸收止血膜,然后再覆盖明胶海绵;
单一组在冲洗完之后直接覆盖明胶海绵。另外,患者进行手术同时给予相应护理措施,如:(1)术前护理:通过多种形式帮助患者了解疾病相关知识、手术相关知识、手术过程、目的、优势、安全性,同时向患者介绍手术成功案例,安抚患者对进行手术的恐惧和抵触,使患者顺利配合手术治疗。及时有效的与患者沟通,帮助患者消除术前紧张等负面情绪。(2)术中护理:检查手术中所使用的仪器设备、材料等,确保其可正常使用。患者进入手术室后进行手术准备,时刻密切观察患者生命体征、麻醉后痛感、术中变化,及时给予心理疏导。在进行手术过程中,随时给予患者安慰和鼓励,帮助患者建立信心使手术得以顺利进行。(3)术后护理:手术完成后予以患者抗生素预防感染、脱水、伤口换药及对症治疗。患者卧硬板床7~14 d,观察敷料的渗血情况,2~3 d 拔除引流管,遵医嘱佩戴支具下床适当活动。对于出现并发症患者需及时处理,并给予相应康复治疗,与患者积极沟通,并进行心理疏导,有利于患者早日康复。

2 结果与分析

2.1 交联透明质酸交联工艺优化

不同的透明质酸钠与碳化二亚胺交联比例,对交联透明质酸的强度和吸水效果均有较大影响,因此以该指标对交联工艺进行优化,结果如表1所示。

由表1可知,当透明质酸钠∶碳化二亚胺为2∶1时,交联透明质酸的综合性能最佳。因此,可认为适宜的交联工艺为透明质酸钠∶碳化二亚胺为2∶1。

2.2 可吸收止血膜配方工艺优化

表2为羧甲基淀粉钠液质量浓度和不同羧甲基淀粉钠与透明质酸钠凝胶比例对可吸收止血膜性能的影响。

由表2可知,当羧甲基淀粉钠质量浓度为6%、羧甲基淀粉钠与透明质酸钠凝胶的比例为1:3时,综合性能最佳。

2.3可吸收止血膜性能分析

2.3.1 微观形貌

图1为最优条件下制备的可吸收止血膜微观形貌。

从图1可以看到,在最优条件下制备的可吸收止血膜内部为均匀的网络结构。这种特殊的结构使得止血膜具备较好的快速吸液性能。

2.3.2 热稳定性

通过TGA对可吸收止血膜的热稳定性进行分析,结果如图2所示。

从图2可以看出,可吸收止血膜分解温度为284℃,此时表现出良好的热稳定性。结合2.3.1结论,制备的可吸收止血膜具备较好的网络结构,因此,可认为本试验制备的可吸收止血膜满足临床使用要求

2.4 可吸收止血膜的抗菌性能

2.4.1 抗菌性能分析

通过读取吸光度法对可吸收止血膜抑菌率进行测试,结果如图3所示。

从图3可以看出,可吸收止血膜的抑菌率超过95%,抗菌效果良好。

2.4.2 血液相容性分析

图4为溶血率测试结果。

从图4可以看出,在2种质量浓度条件下,可吸收止血膜的溶血率均低于5%,表现出良好的血液相容性。

2.5 实际应用效果

以单一组为对比,对LDH 患者进行治疗,观察联合组的实际应用效果。

2.5.1 手术创面即刻止血效果

通过腰椎间盘突出症(LDH)患者手术中创面即刻止血率对联合组止血效果进行分析,结果如表3所示。

由表3可知,联合组LDH 患者创面即刻止血率为93.33%,单一 LDH 手术中创面即刻止血率为66.67%。

2.5.2 术后血红蛋白降低值和引流量

对术后血红蛋白降低值和引流量进行统计,结果如表4所示。

由表4可知,联合组的血红蛋白降低值和引流量分别约为1.63 g/L和35.63 mL,表现出良好的性能。

2.5.3 凝血功能

表5为凝血功能试验结果。

由表5可知,2个组治疗后是术后凝血指标与术前凝血指标相差不大。由此说明,在传统普通明膠海绵基础上,加入可吸收止血膜对凝血的影响较小。

2.5.4 并发症情况

对术后并发症情况进行统计,结果如表6所示。

由表6可知,经过联合处理的手术创口并发症发生率约为6.67%;
而经过单一处理的手术创口,并发症发生率约为16.67%。这说明联合组对手术创口有较好的恢复作用,能有效减少并发症发生概率。

3 讨论

腰椎间盘突出症(LDH)是一种腰椎疾病,主要是指损伤引起的脊椎压应力平衡失调,造成椎间盘纤维环破裂或臌出,挤压腰部神经丛引起的腰痛和坐骨神经放射性痛等一系列的临床症状。LDH 随着病情的发展,还有可能出现下肢放射痛,以及坐骨神经痛等症状,严重者还有可能导致行动障碍。手术治疗已成为腰椎疾病患者的主要治疗方法,但手术中血管意外破裂或损伤导致的出血是手术中最严重的并发症,术中大量出血不仅影响手术视野、降低手术操作的精准度,还会增加异体输血需求引起血源性疾病等相关并发症,因此,临床亟需寻求能够有效快速局部止血持久的方法。

通过以上制备得到的可吸收止血膜材料,在材料自身的性能方面,无论是在微观,还是在吸液倍率和抗菌性等方面,该高分子材料都表现出良好的性能。微观形貌测试表明,止血膜内部为均匀的网络结构,分解温度为284℃ ,表现出良好的热稳定性,且对金黄色普通球菌的抑菌率超过95%,溶血率低于5%,表现出良好的材料综合性能。

在实际应用方面,本试验制备的可吸收止血膜材料,联合普通的明胶海绵,其LDH 患者术中止血率为93.33%,明显高于采用普通明胶海绵止血的LDH 患者手术中止血率66.67%;
2个组LDH 患者手术前和手术后1 d 凝血功能指标(PT、APTT 和FIB)比较,差异无统计学意义。表明采用2种不同的方案对LDH 患者进行止血,均能获得较好的止血效果,对机体凝血功能无明显影响,可有效调节凝血因子进行有效止血。之所以出现以上的结果,是因为本试验制备的高分子可吸收止血膜是采用2种天然多糖研制而成的膜状止血材料,适于各类手术渗出血创伤的止血,能迅速粘附创伤面止血,吸收液体后成水凝胶,最后在体内降解成单糖被人体吸收[16-20]。

2个组患者总并发症发生率比较无明显差异,说明采用可吸收止血膜联合明胶海绵联合止血方法应用于LDH 患者中不会增加术后并发症。分析其原因可能是可吸收止血膜联合明胶海绵在体内的吸收时间较长,在腰椎神经周围形成一层保护膜,有效预防了术后硬膜外粘连。

4 结语

本试验制备的高分子材料制备可行,且采用可吸收止血膜联合明胶海绵联合方法对LDH 手术过程中出血症状起到较好的临床疗效,有效减少术后并发症发生的情况,机体凝血功能未受到明显影响,值得临床推广应用。纳入临床样本量相对较少,且为单中心研究,数据有可能存在偏倚,今后需扩大样本量进行深入分析。

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