一种载药壳聚糖抗菌止血海绵的制备及其性能研究

摘要

目的 本研究拟制备一种新型壳聚糖抗菌止血海绵（novel chitosan antibacterial hemostatic sponge,NCAHS），并对其材料学特性和生物学性能进行评价。方法 以壳聚糖为海绵基材，添加不同比例三聚磷酸钠（sodium tripolyphosphate, STPP）、甘油、酚磺乙胺，并使用冷冻干燥法制备海绵，以全血凝血指数（BCI）为指标筛选壳聚糖及添加物的最佳浓度获得的止血海绵；在止血海绵中负载盐酸环丙沙星的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微球（Zein/CaCO₃）制备得到NCAHS。采用扫描电镜观察NCAHS的微观形貌、孔隙率，并检测其吸水率、体外对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus, S. aureus）和大肠杆菌（Escherichia coli, E. coli）的抗菌率、体外凝血性能、血液相容性。使用兔肝损伤和兔耳动脉损伤出血模型评价止血效果，以市售止血海绵（commercial hemostatic sponge, CHS）作为对照。参照医疗器械生物学评价国家标准检测NCAHS浸提液的细胞毒性，动物皮肤刺激性和体内急性毒性等体内生物相容性。结果 以1.5%壳聚糖（质量浓度）、0.01%STPP（质量浓度）、体积分数0%甘油（不添加甘油）、体积分数0.15%酚磺乙胺、Zein和CaCO3质量混合比为5∶1、Zein终质量浓度为2.5 g/L、乙醇终浓度为17.5%（体积分数）制备所得NCAHS细密均匀，具有蜂窝状多孔结构，孔径约200μm，其BCI数值最低。NCAHS吸水率[（2 362.16±201.15）%vs.（1 102.56±91.79）%]、体外凝血性能（31.338%vs.1.591%）均优于CHS（P<0.01）。在体内兔耳动脉出血模型[（36.00±13.42） s vs.（80.00±17.32） s]和兔肝脏出血模型[（30.00±0） s vs.（70.00±17.32） s]中，NCAHS止血时间均短于CHS（P<0.01）。NCAHS对S. aureus和E. coli具有明显的抑制能力，且NCAHS体内外生物相容性良好。结论 NCAHS是一种具有优异抗菌性能和止血效果且生物相容性良好的复合海绵，可用于临床推广。

关键词

载药微球 / 壳聚糖 / 止血海绵 / 抗菌 / 生物相容性