孫偉慶夏堯遠(yuǎn)

1.杭州協(xié)合醫(yī)療用品有限公司，浙江杭州310018；2.浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)杭浙江州310018

MPH止血微球的制備及其結(jié)構(gòu)表征

孫偉慶1夏堯遠(yuǎn)2

1.杭州協(xié)合醫(yī)療用品有限公司，浙江杭州310018；2.浙江財(cái)經(jīng)大學(xué)杭浙江州310018

微孔多聚糖止血微球（Microporous polysaccharide hemispheres,MPH）是一種新型止血材料，具有良好的生物兼容性，無(wú)毒副作用，能直接作用于手術(shù)創(chuàng)面，迅速止血，值得在臨床上廣泛推廣使用。以馬鈴薯淀粉為原料，通過(guò)反相微乳化技術(shù)以及交聯(lián)改性技術(shù)制備了具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的MPH止血微球，并且通過(guò)紅外光譜儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、激光粒度分析儀等對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。

MPH；止血微球；淀粉

止血是臨床治療的重要組成部分，有效的止血是手術(shù)患者生命安全的必要保障；還可減少術(shù)區(qū)積血，有利傷口愈合、減少感染等并發(fā)癥。近年來(lái)有很多文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)深的、不易暴露的創(chuàng)面和實(shí)質(zhì)臟器損傷創(chuàng)面,應(yīng)用局部止血材料可以起到較好的止血效果[1]。

理想的局部止血材料應(yīng)具備止血活性強(qiáng)、組織反應(yīng)小、無(wú)抗原性、體內(nèi)可生物降解、生產(chǎn)成本低、使用方便、易消毒等優(yōu)點(diǎn)[2]。當(dāng)前很多局部止血材料已被應(yīng)用于臨床,其大致可以分為兩類:一類不依靠患者自身凝血系統(tǒng)而形成血凝塊止血（例如纖維蛋白膠）；另一類通過(guò)提供凝血因子反應(yīng)表面促進(jìn)止血（例如明膠海綿）。它們具有不同的止血功效，但對(duì)肝素化的患者無(wú)效，有些還存在著過(guò)敏及病毒傳播的危險(xiǎn)。

MPH止血微球提供了一種新的止血機(jī)制，MPH以植物淀粉為原料，經(jīng)交叉乳化處理制成直徑為100 μm表面有許多微孔的球形顆粒，其干燥、無(wú)菌、組織相容性好，無(wú)毒副作用[3]。MPH噴灑于創(chuàng)面時(shí)，可快速吸干血液中的水分，同時(shí)發(fā)揮分子篩的作用，使血液中紅細(xì)胞、凝血酶、血小板和纖維蛋白等有形成分在顆粒表面聚集，形成凝膠狀混合物，達(dá)到迅速止血的效果。并且MPH能加速內(nèi)源性凝血途徑，縮短凝血時(shí)間，止血在幾分鐘內(nèi)即可完成，國(guó)內(nèi)外均報(bào)道在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床應(yīng)用中止血效果確切，對(duì)機(jī)體無(wú)不良反應(yīng)，無(wú)遲發(fā)性出血發(fā)生[4-8]，適應(yīng)于大面積滲血，深部出血及手術(shù)操作難以達(dá)到的部位的出血,并能預(yù)防術(shù)后粘連[9]。MPH的吸收開(kāi)始于止血結(jié)束，3 d左右可以被體液內(nèi)的淀粉酶分解為葡萄糖和麥芽糖，在體內(nèi)可被完全吸收，局部不留任何痕跡，無(wú)不良反應(yīng)[10]。

以下是從止血材料的原料來(lái)源、生物風(fēng)險(xiǎn)、以及酸堿性方面進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示MPH止血微球無(wú)論是在原材料方面還是在生物風(fēng)險(xiǎn)性、體內(nèi)代謝應(yīng)用范圍都有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，見(jiàn)表1。

表1 MPH止血微球與其他止血材料性能指標(biāo)對(duì)比

MPH止血微球在臨床體內(nèi)止血材料方面的應(yīng)用國(guó)外已經(jīng)有應(yīng)用，如美國(guó)Medafor公司生產(chǎn)的AristaTM，國(guó)內(nèi)尚無(wú)同類產(chǎn)品上市，我們對(duì)此研究的成功填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白（以淀粉為原料生產(chǎn)體內(nèi)止血產(chǎn)品領(lǐng)域），并且產(chǎn)品已順利通過(guò)了臨床試驗(yàn)，驗(yàn)證了其止血功能和相應(yīng)的安全性能，經(jīng)杭州醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)國(guó)際同類產(chǎn)品水平。

實(shí)驗(yàn)材料：

原子吸收光譜儀；氣相色譜儀；顯微鏡；酸度計(jì)；紅外光譜儀；場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡；激光粒度分析儀；恒溫反應(yīng)系統(tǒng)；乳化攪拌系統(tǒng)；凈化生產(chǎn)車間；純化系統(tǒng)；真空恒溫干燥系統(tǒng)；EO滅菌系統(tǒng)。

實(shí)驗(yàn)路線描述：

MPH止血微球以淀粉為原料，經(jīng)過(guò)糊化、乳化、交聯(lián)反應(yīng)、沉降、分離、純化、脫水等過(guò)程使產(chǎn)品具有微觀的立體網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1。此工藝我們的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

創(chuàng)新點(diǎn)一：國(guó)內(nèi)首創(chuàng)使用農(nóng)產(chǎn)品馬鈴薯淀粉進(jìn)行改性處理，使其具有快速止血功能，而且生物相容性好，體內(nèi)可降解。

圖1 MPH止血微球工藝路線圖

創(chuàng)新點(diǎn)二：采用反相微乳化技術(shù)聯(lián)合使用交聯(lián)改性技術(shù)，使MPH止血微球具有空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大幅度提高了產(chǎn)品的吸水能力。

由于本產(chǎn)品應(yīng)用的特殊性，所以對(duì)于產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)要求是十分嚴(yán)格的，為了達(dá)到產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)我們對(duì)油相和水相的比例、淀粉糊化的程度、淀粉的比例、乳化速度、反應(yīng)溫度、攪拌速度、乳化劑濃度、膠黏劑的比例以及加入時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，并且對(duì)純化技術(shù)和滅菌技術(shù)進(jìn)行改良以保證產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)符合技術(shù)指標(biāo)要求。見(jiàn)表2。

表2 MPH止血微球的技術(shù)指標(biāo)

結(jié)構(gòu)表征：

目前國(guó)內(nèi)外醫(yī)療領(lǐng)域正在使用的類似產(chǎn)品為美國(guó)明尼阿波利斯醫(yī)療器械公司Medafor生產(chǎn)的AristaTM，該產(chǎn)品和MPH止血微球的主要成分都是經(jīng)淀粉交聯(lián)后形成的微孔多聚糖，該產(chǎn)品自2004年獲得SFDA注冊(cè)后，臨床效果較好，未見(jiàn)不良反應(yīng)報(bào)告。為了驗(yàn)證MPH止血微球，我們把兩者的一些技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了比較，結(jié)果如下：

首先，吸水倍數(shù)是衡量止血效果的關(guān)鍵指標(biāo)之一，吸水倍數(shù)越高止血的作用越好。以下是MPH止血微球和AristaTM吸水性能的比較。見(jiàn)表3。

表3 MPH止血微球和AristaTM吸水性能比較

a吸水時(shí)間是指止血微球吸水至飽和狀態(tài)時(shí)所需時(shí)間b吸水倍數(shù)是指止血微球吸水的質(zhì)量與自身質(zhì)量的比例c過(guò)篩率是指直徑在30.8～97 um的止血微球占所有微球的比例其次為了驗(yàn)證MPH止血微球與AristaTM在外觀上的異同，我們對(duì)其進(jìn)行了電鏡分析。

圖2 MPH止血微球2000倍圖

圖3 AristaTM止血微球2000倍圖

圖2 和圖3分別是MPH止血微球和AristaTM放大2000倍的圖像，從圖像上可以明顯的看出MPH止血微球比AristaTM的顆粒表面更加光滑飽滿。

圖4 MPH止血微球60倍圖

圖5 AristaTM止血微球60倍圖

圖4 和圖5分別是MPH止血微球和AristaTM放大60倍的圖像，從圖像上可以看出兩者的顆粒粒度都比較均勻。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證MPH止血微球和AristaTM止血裝置在粒度上的異同，我們又利用激光粒度分析儀對(duì)兩者的粒度分布情況進(jìn)行了對(duì)比。

圖6 MPH止血微球的粒度分布圖

圖7 AristaTM止血微球的粒度分布圖

從圖6和圖7以及粒度分析報(bào)告我們得知，MPH止血微球的產(chǎn)品殘差為4.477%，而AristaTM止血微球的產(chǎn)品殘差則是11.752%，MPH止血微球的平均粒徑為55.348μm，AristaTM止血微球的平均粒徑為94.891μm，從結(jié)果上看兩者在平均粒徑方面都是合格的，但是MPH止血微球在殘差方面是優(yōu)于AristaTM止血微球的。

圖8 MPH止血微球的紅外譜圖

圖9 AristaTM止血微球的紅外譜圖

圖8 和圖9分別是MPH止血微球和AristaTM止血微球的紅外分析譜圖，從譜圖上可以看出在3100cm-1，1634cm-1，1400 cm-1，1045 cm-1以及574 cm-1附近有著共同的紅外吸收，可見(jiàn)兩者含有的主要官能團(tuán)是一致的，含有大量的羥基和羰基官能團(tuán)。

綜上所述，對(duì)MPH止血微球和AristaTM止血微球所進(jìn)行的一系列的分析發(fā)現(xiàn)兩者無(wú)論是在外觀還是微觀方面都存在著普遍的等同性，在有些方面MPH止血微球還遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于AristaTM止血微球。

以馬鈴薯淀粉為原料經(jīng)過(guò)反相微乳化技術(shù)以及交聯(lián)改性技術(shù)制備了具有空間立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的MPH止血微球，并且利用紅外光譜、電鏡分析、粒度檢測(cè)等方法驗(yàn)證了MPH止血微球，發(fā)現(xiàn)MPH止血微球各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)國(guó)際同類產(chǎn)品水平。

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The Preparation and Characterization of MPH

SUN Weiqing1XIA Yaoyuan2
1.Hangzhou Singclean Medical Products Co.,Ltd Hang Zhou 310018；2.Zhejiang University of Finance and Economics Hangzhou 310018

Microporous polysaccharide hemispheres(MPH)is a new hemostatic material with good biological compatibility and Non-toxic side-effects.It can provide rapid,effective and safe hemostatic after surgery,which can be widely applied in Clinical. We take potato starch as raw material to prepare MPH which has a three-dimensional network structure through reversed-phase micro-emulsion and cross-linking technology,the structure was character by infrared spectroscopy,field emission scanning electron microscopy,laser particle size analyzer.

MPH;Hemostasis microspheres;Starch

R9

A

1672-5654（2015）01（b）-0144-03

2014-10-17）