一種木薯淀粉微球止血材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種木薯淀粉微球止血材料及其制備方法。本發(fā)明所提供的木薯淀粉微球的制備方法是：在30℃下將木薯淀粉溶液和聚乙二醇溶液攪拌10分鐘形成水包水(W/W)乳液，控制攪拌速度為200-600轉(zhuǎn)/分。將W/W乳液在15-25℃靜置溫育3-7小時(shí)后離心，下層凝膠狀固體經(jīng)洗滌、脫水、干燥后得到白色或淡黃色的木薯淀粉微球。本發(fā)明采用的原料為來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉的“非糧”生物質(zhì)資源——木薯淀粉，所提供的方法具有較高的安全性，所制得的木薯淀粉微球具有良好的止血效果。
【專利說(shuō)明】一種木薯淀粉微球止血材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木薯淀粉微球止血材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末止血材料具有使用方便、適用于不同創(chuàng)面大小和出血部位等諸多顯著優(yōu)點(diǎn)，在止血用品中備受青睞。目前粉末止血材料常用殼聚糖、海藻酸鹽等無(wú)毒、生物相容性和生物降解性良好的天然高分子為原料制備，具有較強(qiáng)的止血效果。然而，上述天然高分子原料產(chǎn)量低、來(lái)源不穩(wěn)定且價(jià)格較昂貴，不利于大面積推廣使用。
[0003]淀粉微球是以一種以淀粉(或淀粉衍生物)為原料制成的球形(或類球形)高分子材料，粒徑范圍通常為I~1000 μ m，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可用作栓塞劑、止血材料和藥物載體等。淀粉微球是一種理想的粉末止血材料，原因是:(I)淀粉不僅無(wú)毒、無(wú)抗原性、生物相容性和生物降解性好，而且與大多數(shù)天然高分子相比還具有來(lái)源廣泛、價(jià)格相對(duì)低廉等難以比擬的優(yōu)勢(shì)。(2)淀粉微球吸水能力極強(qiáng)，在傷口處吸水溶脹后可形成凝膠封堵血管破口。
[3]淀粉微球吸取血液中的水分后，血小板、凝血因子的局部濃度大大升高，激活內(nèi)源性凝血機(jī)制加速止血。在國(guó)外，止血用淀粉微球已有商品問(wèn)世，其中最著名的產(chǎn)品為美國(guó)生產(chǎn)的Arista^，以馬鈴薯淀粉為原料制成，在國(guó)內(nèi)外均得到了廣泛應(yīng)用。
[0004]在我國(guó)，木薯是一種十分重要的農(nóng)作物，主要用于生產(chǎn)飼料和木薯淀粉。我國(guó)的木薯淀粉資源較為豐富，目前木薯已廣泛種植于華南地區(qū)尤其是廣內(nèi)、廣東兩省區(qū)。作為非糧食作物，木薯適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)土壤條件要求不高，因此大力推進(jìn)木薯淀粉資源這一“非糧”生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用，可在較大程度上避免“與人爭(zhēng)糧、與糧爭(zhēng)地”的情況。以木薯淀粉為原料制備淀粉微球，不僅能延長(zhǎng)木薯淀粉加工產(chǎn)業(yè)鏈，還能大大提高其附加值。然而從實(shí)驗(yàn)室研究到工業(yè)化生產(chǎn)，迄今為止均主要以馬鈴薯或玉米淀粉為原料制備淀粉微球，只有少量文獻(xiàn)涉及木薯淀粉微球的實(shí)驗(yàn)室制備，未見(jiàn)將木薯淀粉微球用作止血材料的報(bào)道。
[0005]傳統(tǒng)的淀粉微球制備方法為油包水(W/0)乳液法，該方法具有原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整制備工藝條件，可較方便、有效地控制淀粉微球的粒徑和交聯(lián)程度，進(jìn)而滿足不同用途的需求。然而，由于W/0乳液法需使用大量有毒的有機(jī)溶劑(如甲苯、氯仿等)，因此也引起了人們對(duì)生產(chǎn)及使用安全性方面的嚴(yán)重?fù)?dān)憂。近年來(lái)，一種新型的水包水(W/W)乳液法被引入到淀粉微球的制備中。與W/ο乳液法相比，W/W乳液法能夠避免由于使用有毒溶劑而帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，正逐漸受到重視。以不同種類和來(lái)源的淀粉為原料制備淀粉微球時(shí)，由于分子量大小和直、支鏈淀粉含量等理化特性有所不同，因此對(duì)制備工藝條件等存在一定的影響。例如，以辛烯基琥珀酸玉米淀粉酯為原料時(shí)，需反應(yīng)8-12小時(shí)以制備淀粉微球(ZL200710179051.5);而以可溶性馬鈴薯淀粉為原料時(shí)，只需反應(yīng)約3小時(shí)即可(Carbohydra tePolymers88 (2012) 912-916)。到目前為止，以木薯淀粉為原料，采用W/W乳液法制備淀粉微球未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種木薯淀粉微球止血材料及其制備方法。
[0007]本發(fā)明所述木薯淀粉微球的制備方法包括以下步驟:
[0008](I)在30°C下將木薯淀粉溶液和聚乙二醇溶液攪拌10分鐘形成W/W乳液。
[0009](2)在15-25°C靜置溫育3-7小時(shí)，
[0010](3)將W/W乳液離心分離(2800 X g，5分鐘)。
[0011](4)下層凝膠狀固體用去離子水洗滌3次，并用無(wú)水乙醇脫水后真空干燥，得到白色或淡黃色的木薯淀粉微球；
[0012]步驟(1)所述木薯淀粉溶液是可溶性木薯淀粉、氫氧化鈉、交聯(lián)劑溶于水后得到的淡黃色或黃色透明溶液。
[0013]所述木薯淀粉溶液中，可溶性木薯淀粉與水的質(zhì)最比為5: 25-7: 25，氫氧化鈉與水的質(zhì)量比為0.5: 25，交聯(lián)劑與水的質(zhì)量比為1: 25-2: 25
[0014]所述交聯(lián)劑為三偏磷酸鈉。
[0015]步驟(1)所述聚乙二醇溶液是濃度為35% -40% (w/w)的聚乙二醇10000(平均分子量為10000，化學(xué)純)溶液，或濃度為25%-30% (w/w)的聚乙二醇20000 (平均分子量為20000，化學(xué)純)溶液。
[0016]步驟⑴中木薯淀粉溶液和聚乙二醇溶液的體積比為1: 3-1: 5。
[0017]步驟(1)中攪拌轉(zhuǎn)速為200-600轉(zhuǎn)/分。
[0018]步驟⑷中真空干燥溫度為6`0°C，干燥時(shí)間為12小時(shí)。
[0019]本發(fā)明以價(jià)格低廉的木薯淀粉為原料制備淀粉微球止血材料，可克服目前常用的殼聚糖、海藻酸鹽等原料價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)。同時(shí)，木薯淀粉作為一種“非糧”生物質(zhì)資源，與來(lái)源于馬鈴薯或玉米等糧食作物的淀粉相比，可最大限度地避免“與人爭(zhēng)糧、與糧爭(zhēng)地”的情況。此外，本發(fā)明所采用的W/W乳液法可避免使用有毒的有機(jī)溶劑，是一種較為安全的制備方法。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1
[0021]將IOg可容性木薯淀粉(廣西明陽(yáng)生化科技股份有限公司)、lg氫氧化鈉和3g交聯(lián)劑三偏磷酸鈉(分析純級(jí))溶于50g去離子水中制得木薯淀粉溶液。將37.5g聚乙二醇10000(平均分子量為10000，化學(xué)純)溶于62.5g去離子水中，攪拌直至其完全溶解，配成濃度為37.5% (w/w)的聚乙二醇10000溶液。
[0022]取80mL聚乙二醇10000溶液和20mL木薯淀粉溶液加入250mL高型燒杯中，在30°C下以400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌10分鐘，然后將燒杯移入20°C恒溫培養(yǎng)箱中靜置溫育3小時(shí)。溫育結(jié)束后，將燒杯中的W/W乳液取出并離心分離(2800Xg，5分鐘)。下層凝膠狀固體用去離子水洗滌3次，然后用無(wú)水乙醇脫水，最后在60°C真空干燥12小時(shí)得到白色的木薯淀粉微球
[0023]經(jīng)檢測(cè)，木薯淀粉微球的體積平均粒徑D [4，3]為30.3 μ m。
[0024]用制得的木薯淀粉微球?qū)Υ笫蟪鲅Ｐ瓦M(jìn)行止血試驗(yàn)，止血時(shí)間為102.3sec，具有良好的止血效果。
[0025]實(shí)施例2[0026]將30g可溶性木薯淀粉(廣兩明陽(yáng)生化科技股份有限公司)、2.5g氫氧化鈉和IOg交聯(lián)劑三偏磷酸鈉(分析純級(jí))溶于125g去離子水中制得木薯淀粉溶液。將175g聚乙二醇10000 (平均分子量為10000，化學(xué)純)溶于325g去離子水中，攪拌直至其完全溶解，配成濃度為35% (w/w)的聚乙二醇10000溶液。
[0027]取300mL聚乙二醇10000溶液和IOOmL木薯淀粉溶液加入500mL燒杯中，在30°C下以200轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌10分鐘，然后將燒杯移入25°C恒溫培養(yǎng)箱中靜置5小時(shí)。溫育結(jié)束后，將燒杯中的W/W乳液取出并離心分離(2800Xg，5分鐘)。下層凝膠狀固體用去離子水洗滌3次，然后用無(wú)水乙醇脫水，最后在60°C真空干燥12小時(shí)得到淡黃色的木薯淀粉微球。
[0028]經(jīng)檢測(cè)，木薯淀粉微球的體積平均粒徑D [4，3]為39.4 μ m。
[0029]用制得的木薯淀粉微球?qū)Υ笫蟪鲅Ｐ瓦M(jìn)行止血試驗(yàn)，止血時(shí)間為125.4sec，具有良好的止血效果。
[0030]實(shí)施例3 [0031]將12g可溶性木薯淀粉(廣西明陽(yáng)生化科技股份有限公司)、lg氫氧化鈉和2g交聯(lián)劑三偏磷酸鈉(分析純級(jí))溶于50g去離子水中制得木薯淀粉溶液。將40g聚乙二醇10000(化學(xué)純，平均分子量為10000)溶于60g去離子水中，攪拌直至其完全溶解，配成濃度為40% (w/w)的聚乙二醇10000溶液。
[0032]取90mL聚乙二醇10000溶液和18mL木薯淀粉溶液加入250mL燒杯中，在30°C下以300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌10分鐘，然后將燒杯移入25°C恒溫培養(yǎng)箱中靜置溫育5小時(shí)。溫育結(jié)束后，將燒杯中的W/W乳液取出并離心分離(2800Xg，5分鐘)。下層凝膠狀固體用去離子水洗滌3次，然后用無(wú)水乙醇脫水，最后在60°C真空干燥12小時(shí)得到淡黃色的木薯淀粉微球。
[0033]經(jīng)檢測(cè)，木薯淀粉微球的體積平均粒徑D [4，3]為19.8 μ m。
[0034]用制得的木薯淀粉微球?qū)Υ笫蟪鲅Ｐ瓦M(jìn)行止血試驗(yàn)，止血時(shí)間為105.9sec，具有良好的止血效果。
[0035]實(shí)施例4
[0036]將14g可溶性木薯淀粉(廣西明陽(yáng)生化科技股份有限公司)、Ig氫氧化鈉和2g交聯(lián)劑三偏磷酸鈉(分析純級(jí))溶于50g去離子水中制得木薯淀粉溶液。將25g聚乙二醇20000 (平均分子量為20000，化學(xué)純)溶于75g去離子水中，攪拌直至其完全溶解，配成濃度為25% (w/w)的聚乙二醇20000溶液。
[0037]取90mL聚乙二醇溶液和30mL木薯淀粉溶液加入250mL高型燒杯中，在30°C下以300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌10分鐘，然后將燒杯移入15°C恒溫培養(yǎng)箱中靜置溫育7小時(shí)。溫育結(jié)束后，將燒杯中的W/W乳液取出并離心分離(1100Xg，5分鐘)。下層凝膠狀固體用去離子水洗滌3次，然后用無(wú)水乙醇脫水后，在60°C下真空干燥12小時(shí)，最終得到淡黃色的木薯淀粉微球。
[0038]經(jīng)檢測(cè)，木薯淀粉微球的體積平均粒徑D [4，3]為40.2 μ m。
[0039]用制得的木薯淀粉微球?qū)Υ笫蟪鲅Ｐ瓦M(jìn)行止血試驗(yàn)，止血時(shí)間為142.6sec，具有良好的止血效果。
[0040]實(shí)施例5[0041]將25g可溶性木薯淀粉(廣西明陽(yáng)生化科技股份有限公司)、2.5g氫氧化鈉和
7.5g交聯(lián)劑三偏磷酸鈉(分析純級(jí))溶于125g去離子水中制得木薯淀粉溶液。將150g聚乙二醇20000 (平均分子量為20000，化學(xué)純)溶于350g去離子水中，攪拌直至其完全溶解，配成濃度為30% (w/w)的聚乙二醇20000溶液。
[0042]取300mL聚乙二醇溶液和60mL木薯淀粉溶液加入500mL燒杯中，在30°C水下以300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌10分鐘，然后將燒杯移入25°C恒溫培養(yǎng)箱中靜置溫育5小時(shí)。溫育結(jié)束后，將燒杯中的W/W乳液取出并離心分離(2800Xg，5分鐘)。下層凝膠狀固體用去離子水洗滌3次，然后用無(wú)水乙醇脫水后，在60°C下真空干燥12小時(shí)，最終得到淡黃色的木薯淀粉微球。
[0043]經(jīng)檢測(cè)，木薯淀粉微球的體積平均粒徑D [4，3]為36.1 μ m。
[0044]用制得的木薯淀粉微球?qū)Υ笫蟪鲅Ｐ瓦M(jìn)行止血試驗(yàn)，止血時(shí)間為133.0sec，具有良好的止血效果。
[0045]實(shí)施例6
[0046]將IOg可溶性木薯淀粉(廣西明陽(yáng)生化科技股份有限公司)、Ig氫氧化鈉和2g交聯(lián)劑三偏磷酸鈉(分析純級(jí))溶于50g去離子水中制得木薯淀粉溶液。將27.5g聚乙二醇20000 (平均分子量為20000，化學(xué)純)溶于72.5g去離子水中，攪拌直至其完全溶解，配成27.5%的聚乙二醇20000溶液。
[0047]取80mL聚乙二醇20000溶液和20mL木薯淀粉溶液加入250mL高型燒杯中，在30°C水下以300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌10分鐘，然后將燒杯移入20°C恒溫培養(yǎng)箱中靜置溫育3小時(shí)。溫育結(jié)束后，將燒杯中的W/W乳液取出并離心分離(2800Xg，5分鐘)。下層凝膠狀固體用去離子水洗滌3次，然后用無(wú)水乙醇脫水后，在60°C下真空干燥12小時(shí)，最終得到淡黃色的木薯淀粉微球。`
[0048]經(jīng)檢測(cè)，木薯淀粉微球的體積平均粒徑D [4，3]為22.3 μ m。
[0049]用制得的木薯淀粉微球?qū)Υ笫蟪鲅Ｐ瓦M(jìn)行止血試驗(yàn)，止血時(shí)間為108.4sec，具有良好的止血效果。
【權(quán)利要求】
1.一種木薯淀粉微球的制備方法，包括將木薯淀粉溶液和聚乙二醇溶液在30°c下攪拌10分鐘形成水包水(W/W)乳液，然后將W/W乳液在15-25°c靜置溫育3-7小時(shí)。溫育結(jié)束后，將W/W乳液離心分離。下層凝膠狀固體用去離子水洗滌3次后，用乙醇脫水再經(jīng)過(guò)真空干燥，得到白色或淡黃色的木薯淀粉微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述木薯淀粉溶液是將可溶性木薯淀粉、氫氧化鈉、交聯(lián)劑溶于水中制成的淡黃色或黃色透明溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于:所述木薯淀粉溶液中，可溶性木薯淀粉與水的質(zhì)量比為5: 25-7: 25，氫氧化鈉與水的質(zhì)量比為0.5: 25，交聯(lián)劑與水的質(zhì)量比為1: 25-2: 25。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于:所述交聯(lián)劑為三偏磷酸鈉(分析純)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述聚乙二醇溶液為濃度為25 % -30 % (w/w)的聚乙二醇20000(平均分子量為20000，化學(xué)純)溶液，或濃度為35% -40% (w/w)的聚乙二醇10000(平均分子量為10000，化學(xué)純)溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:木薯淀粉溶液和聚乙二醇溶液的體積比為1:3-1: 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:攪拌速度為200-600轉(zhuǎn)/分。
8.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的制備方法，其特征在于:真空干燥溫度為60°C，干燥時(shí)間為12小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一所述方法制備的木薯淀粉微球，其用途是作為止血材料。
【文檔編號(hào)】A61K31/718GK103720705SQ201210382569
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月11日
【發(fā)明者】李秉正, 黎演明, 潘麗霞, 黎貞崇, 陳東, 黃日波 申請(qǐng)人:廣西科學(xué)院