一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料及其制备方法与流程

本发明属于止血材料，具体是指一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料及其制备方法。

背景技术：

1、急性创伤出血与术中创面出血是临床外科、急诊急救及战地医疗中的常见问题，快速高效止血、抑制创面感染、促进组织修复是医用止血材料的核心发展需求。目前临床主流可吸收止血材料主要包括明胶海绵、壳聚糖敷料、氧化纤维素、单一丝素蛋白止血材料等，虽可实现基础止血效果，但普遍存在止血速率慢、湿态力学强度低、创面粘附性差、缺乏抗炎修复功能、体内降解周期与创面愈合不匹配等缺陷，难以适配高压活动性出血、不规则腔道创面及精细化手术创面的使用需求。

2、丝素蛋白具备优异的生物相容性、可降解性与细胞粘附性，是理想的医用基材，但其纯蛋白材料凝血活性不足、抗氧抑菌能力弱，单独使用止血效果有限。植物多酚具有优异的促凝血、抗氧化、抑菌抗炎特性，将植物多酚与丝素蛋白复合是近年止血材料的研究热点。然而，现有复合技术多采用简单溶液共混、静态成型工艺，分子组装无序，多酚与蛋白结合稳定性差，易出现活性成分脱落、材料孔隙结构不均等问题。同时，传统制备过程常依赖化学交联剂、高温处理，易造成蛋白变性、多酚活性失活，存在生物安全隐患。此外，现有多酚/丝素复合止血材料功能单一，仅侧重止血性能，无法同步调控创面炎症微环境、促进血管及组织再生，且材料交联密度不可控，降解周期难以适配不同创面修复节奏，易引发创面二次渗血或体内异物炎性反应，极大限制了其临床推广应用。

3、因此，开发一种结构可控、性能优异、兼具极速止血、抑菌抗炎、可控降解与促修复功能的新型丝素/多酚可吸收止血材料，具有重要的临床价值与产业化意义。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料及其制备方法，旨在开发一种分层多孔、结构可控、功能协同的新型可吸收止血海绵材料。本发明摒弃传统单一ph静态混合模式，采用分段梯度酸碱调控，诱导丝素蛋白分子从无规卷曲逐步向β-折叠有序构象转变，同时驱动复合多酚分子逐层锚定在蛋白网络中，形成表层大孔快速吸液、内层微孔锁血固凝的双层分级多孔结构，孔隙率可控，解决传统材料孔隙无序、吸液慢、锁血差的问题；突破单一单宁酸多酚体系，采用单宁酸与没食子酸复配，兼顾极速凝血与创面微环境调控；本发明引入微量生物相容性铁和钙复合离子，与复合多酚实现原位动态螯合交联，构建“蛋白氢键网络+金属多酚螯合网络”双交联体系，显著提升材料湿态力学强度、创面粘附性，同时钙离子可主动激活凝血通路，双重加速止血，铁离子辅助抑菌抗氧化，功能协同增效。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料及其制备方法，其特征在于：所述可吸收止血材料包括如下重量份的组分：高纯丝素蛋白溶液80-120份、复合植物多酚2-10份、复合生物金属离子水溶液10-30份、余量去离子水。

3、优选地，所述可吸收止血材料包括如下重量份的组分：高纯丝素蛋白溶液90-100份、复合植物多酚4-6份、复合生物金属离子水溶液14-20份、余量去离子水。

4、优选地，所述高纯丝素蛋白溶液来自家蚕生丝，质量分数为4%~6%。

5、优选地，所述复合植物多酚由单宁酸和没食子酸制备而成。

6、优选地，所述复合生物金属离子水溶液由氯化铁溶液和氯化钙溶液制备而成。

7、本发明还提供了一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

8、（1）高纯丝素蛋白溶液制备：选取优质家蚕生丝，采用碳酸钠稀溶液沸水脱胶2次，每次30min，去离子水反复冲洗至中性，60℃低温烘干，得到纯丝素纤维；采用低温溴化锂三元溶液60℃温和溶解丝素纤维4h，溶解后装入透析袋，去离子水透析72h，每6h换水一次，透析完成后低速离心去除沉淀杂质，浓缩得到高纯丝素蛋白水溶液，4℃冷藏备用；

9、（2）复合多酚前驱液制备：按照3:1质量比精准称量单宁酸与没食子酸，溶于无菌去离子水中，室温避光磁力搅拌30min，配置成复合多酚均匀溶液；

10、（3）梯度ph诱导动态自组装：取丝素蛋白水溶液，室温低速搅拌，采用稀醋酸缓慢调节体系ph至5.5，维持10min；匀速滴加复合多酚前驱液，滴加时间控制在20min，滴加完成后调节体系ph至4.5，恒温30℃搅拌40min，梯度上调体系ph至6.0，恒温静置孵育2h；

11、（4）原位金属螯合交联增强：向自组装完成的复合溶胶中，缓慢滴加复合金属离子溶液，室温低速搅拌15min，滴加完成后室温静置30min；

12、（5） 梯度冷冻干燥成型：将交联后的复合溶胶倒入定制模具，平整铺展，厚度可控；先-20℃预冻2h，再-55℃深冻6h，最后真空冻干24h，彻底去除水分；冻干后脱模，得到双层分级多孔的海绵状止血材料；

13、（6）无菌活化与封装：采用低温环氧乙烷灭菌，灭菌后真空避光封装，常温储存。

14、优选地，所述步骤（1）中得到的高纯丝素蛋白溶液的纯度应大于或等于98%。

15、优选地，所述步骤（2）中为避免多酚氧化失活，复合多酚均匀溶液需现配现用。

16、优选地，所述步骤（4）中的复合金属离子溶液的浓度为0.01mol/l。

17、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：（1）本发明摒弃传统单一ph静态混合模式，采用分段梯度酸碱调控，诱导丝素蛋白分子从无规卷曲逐步向β-折叠有序构象转变，同时驱动复合多酚分子逐层锚定在蛋白网络中，形成表层大孔快速吸液、内层微孔锁血固凝的双层分级多孔结构，孔隙率可控，解决传统材料孔隙无序、吸液慢、锁血差的问题；（2）本发明突破单一单宁酸多酚体系，采用单宁酸与没食子酸复配，兼顾极速凝血与创面微环境调控；（3）本发明引入微量生物相容性铁和钙复合离子，与复合多酚实现原位动态螯合交联，构建“蛋白氢键网络+金属多酚螯合网络”双交联体系，显著提升材料湿态力学强度、创面粘附性，同时钙离子可主动激活凝血通路，双重加速止血，铁离子辅助抑菌抗氧化，功能协同增效。

1.一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料，其特征在于：所述可吸收止血材料包括如下重量份的组分：高纯丝素蛋白溶液80-120份、复合植物多酚2-10份、复合生物金属离子水溶液10-30份、余量去离子水。

2.根据权利要求1所述的一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料，其特征在于：所述可吸收止血材料包括如下重量份的组分：高纯丝素蛋白溶液90-100份、复合植物多酚4-6份、复合生物金属离子水溶液14-20份、余量去离子水。

3.根据权利要求2所述的一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料，其特征在于：所述高纯丝素蛋白溶液来自家蚕生丝，质量分数为4%~6%。

4.根据权利要求3所述的一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料，其特征在于：所述复合植物多酚由单宁酸和没食子酸制备而成。

5.根据权利要求4所述的一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料，其特征在于：所述复合生物金属离子水溶液由氯化铁溶液和氯化钙溶液制备而成。

6.一种根据权利要求5所述的基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中得到的高纯丝素蛋白溶液的纯度应大于或等于98%。

8.根据权利要求7所述的一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中为避免多酚氧化失活，复合多酚均匀溶液需现配现用。

9.根据权利要求8所述的一种基于植物多酚与丝素蛋白自组装的可吸收止血材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中的复合金属离子溶液的浓度为0.01mol/l。