婦科搶救用抗菌止血敷料制備及應(yīng)用

余甜　楊小頎　范洋陽(yáng)

摘要：針對(duì)婦科搶救用止血敷料止血效果不佳，抗菌性能差的問(wèn)題，提出用PVA/SA 止血海綿和CS/PVA 納米纖維膜通過(guò)熱熔壓敏膠粘合制備新型止血敷料，并探討了制備過(guò)程中，PVA/SA 止血海綿中海藻酸鈉的最佳含量、工藝和抗菌止血效果。結(jié)果表明：PVA/SA 止血海綿中海藻酸鈉最佳含量為2.5%;納米纖維膜最佳紡絲工藝為電壓21 kV、紡絲液流量0.4 mL/h、接收距離13 cm;在此工藝下制備的納米纖維膜經(jīng)過(guò)戊二醛交聯(lián)后，性能較為穩(wěn)定;與PVA/SA 止血海綿粘合成的新型敷料止血性能和抑菌性能皆表現(xiàn)良好。

關(guān)鍵詞：止血敷料;海藻酸鹽;納米纖維;靜電紡絲

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ342

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1001-5922（2022）06-0089-05

Preparation and application of antibacterial hemostatic dressing for gynecological rescue

YU Tian， YANG Xiaoqi， FAN Yangyang

（Second Clinical Medical College，Shaanxi University of traditional Chinese medicine， Xianyang 712046， Shaanxi China

）

Abstract：In view of the poor hemostatic effect and poor antibacterial performance of hemostatic dressing for gynecological rescue， PVA/SA hemostatic sponge and CS/PVA nanofiber membrane were prepared by hotmelt pressure-sensitive adhesive， and the optimum content， process and antibacterial hemostatic effect of sodium alginate in PVA/SA hemostatic sponge during preparation were discussed. The results showed that the optimum content of sodium alginate in PVA/SA hemostatic sponge was 2.5%; The best spinning process of nanofiber membrane is voltage 21 kV， spinning solution flow rate 0.4 mL/h and receiving distance 13 cm. After crosslinking with glutaraldehyde， the performance of nanofiber membrane prepared by this process is relatively stable; the hemostatic and antibacterial properties of the new dressing bonded with PVA/SA hemostatic sponge were good.

Key words：hemostatic dressing; alginate; nanofibers; electrospinning

醫(yī)用抑菌止血敷料是婦科搶救過(guò)程中較為重要的一種醫(yī)用輔助工具，能夠幫助快速止血，還能有效避免創(chuàng)口受到細(xì)菌的感染，引發(fā)炎癥。傳統(tǒng)止血敷料主要是由棉、麻、棉花制成的紗布敷料，此類(lèi)敷料在使用過(guò)程中存在止血效果不佳，抗菌性能差，患者在愈合的過(guò)程中，受細(xì)菌的影響，對(duì)創(chuàng)面造成二次傷害。因此，對(duì)醫(yī)用止血紗布進(jìn)行創(chuàng)新是目前醫(yī)學(xué)發(fā)展中較為重要的一項(xiàng)研究。如對(duì)復(fù)合納米纖維膜的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到性能較優(yōu)的納米纖維膜，結(jié)果表明：復(fù)合納米纖維膜最佳工藝為：聚乙烯醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%，海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%，質(zhì)量比8∶2，紡絲電壓19 kV，供液速度1.6 mL/h，接收距離19 cm，輥筒轉(zhuǎn)速300 r/min[1];利用水溶性艾草粉末，通過(guò)靜電紡絲方法制備艾草/聚丙烯腈復(fù)合納米纖維[2]?；诖?，本文以PVA/SA 止血海綿和CS/PVA 納米纖維膜為主要原料，制備出一種婦科搶救用的抗菌止血醫(yī)用敷料，為醫(yī)用敷料的研究提供參考。

1材料與方法

1.1材料與設(shè)備

主要材料：甲醛（AR，濟(jì)寧三石生物科技有限公司）、硫酸（AR，河南華碩化工產(chǎn)品有限公司）、乙酸（AR，艾特（山東）新材料有限公司）、戊二醛（AR，濟(jì)南德喬化工科技有限公司）、氯化鈣（AR，濰坊海博化工有限公司）、聚乙烯醇（AR，福州波斯灣化工有限公司）、氫氧化鈉（AR，濟(jì)南坤豐化工有限公司）、十二烷基硫酸鈉（AR，濟(jì)南瑞林化工有限公司）、氯化鈉（AR，藍(lán)之星（山東）環(huán)境科技有限公司）、無(wú)水乙醇（AR，山東銘悅化工有限公司）。

主要設(shè)備：電子天平（YP5002，河北中儀偉創(chuàng)試驗(yàn)儀器有限公司）、恒溫加熱磁力攪拌器（HJ-3，北京能克工程有限公司）、真空干燥箱（DZF6090，上海和呈儀器制造有限公司）、掃描電鏡（FlexSEM1000，深圳市藍(lán)星宇電子科技有限公司）、電熱恒溫水浴鍋（HH-1，無(wú)錫瑪瑞特科技有限公司）、微量分光光度計(jì)（DS-500，屹譜儀器制造（上海）有限公司）。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1PVA/SA止血海綿的制備

（1）將一定質(zhì)量的聚乙烯醇，分別放入對(duì)應(yīng)質(zhì)量的去離子水中，之后將其放入HJ-3型恒溫加熱磁力攪拌器中，加熱攪拌至溶解，加熱溫度、攪拌速度和時(shí)間分別為92 ℃、700 r/min和2 h，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的聚乙烯醇溶液;760FF2AF-7533-4F22-A19C-2FAF5E00370C

（2）在200 mL去離子水中溶入4.44 g氯化鈣，得到0.2 mol/L氯化鈣溶液;

（3）將不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的海藻酸鈉溶解于不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的聚乙烯醇溶液中，在水浴加熱的條件下充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，水浴溫度?0 ℃;

（4）將混合溶液自然冷卻后，加入一定量淀粉攪拌30 min。之后加入一定量硫酸和十二烷基硫酸鈉，攪拌15 min后，加入甲醛溶液，然后再攪拌10 min后倒入模具中。最后置于DZF6090型真空干燥箱內(nèi)烘干，烘干溫度和時(shí)間分別為70 ℃和5 h，待取出海綿后用蒸餾水進(jìn)行沖洗，除掉表面雜質(zhì)后得到PVA/SA止血海綿。

1.2.2CS/PVA 納米纖維膜的制備

（1）在82 g去離子水中放入8 g聚乙烯粉末，然后在HJ-3型恒溫磁力攪拌器的作用下充分溶解，溶解溫度、攪拌速度和時(shí)間分別為91 ℃、650 r/min和2 h。待聚乙烯粉末完全溶解后，置于室溫條件下自然冷卻，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的聚乙烯醇溶液;

（2）在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%乙酸溶液中放入一定聚殼糖粉末，然后用恒溫磁力攪拌器攪拌5 h，得到黃色澄清透明、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的殼聚糖溶液;

（3）將聚乙烯醇溶液和殼聚糖溶液混合，得到CS/PVA紡絲液;在一定電壓、接收距離和紡絲流量條件下制備CS/PVA 納米纖維膜。

1.2.3CS/PVA 納米纖維膜的交聯(lián)

將10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的戊二醛放入干燥器中，同時(shí)將多孔支架放置在干燥器內(nèi)。將CS/PVA纖維膜置于多孔支架上，之后用真空泵抽真空，使納米纖維膜在該條件下充分反應(yīng)24 h。然后，取出CS/PVA纖維膜后置于PBS緩沖液內(nèi)清洗，清洗時(shí)間為12 h;每隔2 h對(duì)PBS緩沖液進(jìn)行更換。

1.2.4CS/PVA-海藻酸鹽復(fù)合型止血敷料的制備

用醫(yī)用熱熔壓敏膠貼合CS/PVA納米纖維膜與PVA/SA止血海綿，置于真空干燥箱中烘干，烘干溫度和時(shí)間分別為60 ℃和2 h，得到CS/PVA-海藻酸鹽復(fù)合型止血敷。

1.3工藝優(yōu)化

以電壓、接收距離和紡絲液流量為主要考察對(duì)象，以納米纖維平均直徑為指標(biāo)，設(shè)計(jì)3因素3水平正交試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果用SPSS26.0版本軟件進(jìn)行處理，單因素ANOVA方差分析[3]。試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示。

1.4性能測(cè)試

1.4.1SEM形貌表征

將待測(cè)海綿用導(dǎo)電膠粘附在FlexSEM1000型掃描電鏡臺(tái)上進(jìn)行噴金，然后選擇適合的放大倍數(shù)觀察海綿的微觀形貌。

1.4.2體外凝血測(cè)試

采用凝血指數(shù)（BCI）進(jìn)行體外凝血試驗(yàn)[4]，其表達(dá)式為：

凝血指數(shù)=A_樣品/A_空白×100%

式中：A_樣品表示待測(cè)樣品吸光值;A_空白表示空白對(duì)照吸光值。

1.4.3抗菌測(cè)試

參照GB/T 20944.3—2008中相關(guān)方法對(duì)CS/PVA 納米纖維膜進(jìn)行抗菌測(cè)試[5]。抑菌率表達(dá)式為：

Y=W_t-Q_t/W_t×100%

式中：Y表示抑菌率;W_t表示震蕩后對(duì)照樣活菌濃度平均值;Q_t表示震蕩后抗菌織物活菌濃度平均。

2結(jié)果與討論

2.1PVA/SA止血海綿性能

2.1.1微觀測(cè)試結(jié)果

圖1為止血海綿的微觀形貌結(jié)果，其中圖1（a）為純聚乙烯醇海綿;圖1（b）～圖1（e）為質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.5%、2.0%、2.5%、3.0%海藻酸鈉PVA/SA止血海綿微觀形貌結(jié)果。

由圖1可知，純聚乙烯醇海綿結(jié)構(gòu)為孔壁較厚的空隙結(jié)構(gòu)，且孔徑大小不均勻;在海綿中還有部分連孔和穿孔現(xiàn)象，這就證明純聚乙醇海綿不具備良好的吸液能力。加入海藻酸鈉后，海綿中孔徑明顯增加，且隨海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，孔徑也隨之增大。這是因?yàn)楹Ｔ逅徕c具有親水性，在溶液中溶解后，能夠吸引水分子，更有利于淀粉的吸水糊化[6]。高溫環(huán)境下，聚乙烯醇進(jìn)行縮醛化反應(yīng)，通過(guò)包裹氣泡形成海綿孔徑[7]。在相互作用下，兩者孔徑大小逐漸趨于一致;但海藻酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)3%后，海綿內(nèi)部骨架有裂縫出現(xiàn)，部分孔徑斷裂，這就對(duì)海綿的力學(xué)性產(chǎn)生影響。同時(shí)，在海綿骨架表面有白色顆粒物質(zhì)附著，這就說(shuō)明過(guò)多的海藻酸鈉無(wú)法被消耗時(shí)，會(huì)在孔隙表面附著，占據(jù)海綿內(nèi)部空間，對(duì)止血海綿的孔洞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)海綿的吸液性能產(chǎn)生影響。海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%時(shí)，PVA/SA止血海綿內(nèi)部孔壁厚度和孔洞大小皆比較均勻，擁有良好的吸液性能和回彈率。

2.1.2體外凝血試驗(yàn)結(jié)果

圖2為不同止血敷料體外凝血試驗(yàn)結(jié)果。

由圖2可知，其中BCI指數(shù)越低，就代表體外凝血效果越好。添加海藻酸鈉的止血敷料BCI值明顯降低，也就是PVA/SA 止血海綿體外凝血效果明顯比醫(yī)用紗布和市售海綿好。當(dāng)海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到2.5%時(shí)，BCI指數(shù)具有極顯著性;當(dāng)繼續(xù)增加海藻酸鈉時(shí)，止血敷料BCI指數(shù)不再下降，這就證明海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%時(shí)，其凝血效果已經(jīng)達(dá)到了極限[8]。

2.2CS/PVA 納米纖維膜性能

2.2.1正交試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2交聯(lián)前后 CS/PVA 納米纖維膜微觀形態(tài)

由圖3可知，經(jīng)過(guò)戊二醛交聯(lián)后， CS/PVA 納米纖維膜形態(tài)未改變;但是纖維直徑有所增加，沒(méi)有溶脹和粘連現(xiàn)象出現(xiàn)，這就證明了經(jīng)過(guò)戊二醛交聯(lián)后，CS/PVA纖維膜效果好[9]。

2.2.3抗菌測(cè)試結(jié)果760FF2AF-7533-4F22-A19C-2FAF5E00370C

表3為CS/PVA 納米纖維膜抗菌性檢測(cè)結(jié)果。

由表3可知，CS/PVA 納米纖維膜具有一定的抗菌效果，且對(duì)大腸桿菌的抑制效果強(qiáng)于對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制效果，這是因?yàn)榧?xì)菌種類(lèi)不同導(dǎo)致的抗菌效果的差異所致。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，紡織品對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制率超過(guò)70%，就說(shuō)明該紡織品具有抗菌效果[10]。 而本文制備的CS/PVA?納米纖維膜對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌率分別為88%和94%，這就證明了該納米纖維膜的抗菌效果較為優(yōu)良。

3結(jié)語(yǔ)

本文研究制備出一種由PVA/SA止血海綿及CS/PVA納米纖維膜而組成的復(fù)合止血敷料。通過(guò)體外凝血試驗(yàn)和抗菌試驗(yàn)對(duì)其抗菌止血效果進(jìn)行研究。

（1）經(jīng)過(guò)SEM微觀形貌觀測(cè)和體外凝血試驗(yàn)，當(dāng)海藻酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%時(shí)，制備的PVA/SA止血海綿內(nèi)部孔壁厚度和孔洞大小皆比較均勻，擁有良好的吸液性能、回彈率和凝血能力;

（2）正交試驗(yàn)確定制備CS/PVA納米纖維膜的最佳工藝參數(shù)為：電壓21 kV、紡絲液流量0.4 mL/h、接收距離13 cm;

（3）戊二醛成功交聯(lián)CS/PVA納米纖維膜，經(jīng)過(guò)交聯(lián)后的納米纖維膜直徑增加，且沒(méi)有溶脹和粘連現(xiàn)象發(fā)生;

（4）CS/PVA納米纖維膜對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌率分別為85%和92%，滿足市場(chǎng)對(duì)紡織品抑菌要求，證實(shí)具備優(yōu)良的抗菌功效;

（5）將PVA/SA止血海綿與CS/PVA納米纖維膜使用醫(yī)用熱熔壓敏膠粘接，得到具有止血抑菌、親水功效的醫(yī)用敷料。

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