MPH止血微球的制備及其結構表征

孫偉慶夏堯遠

1.杭州協合醫療用品有限公司，浙江杭州310018；2.浙江財經大學杭浙江州310018

MPH止血微球的制備及其結構表征

孫偉慶1夏堯遠2

1.杭州協合醫療用品有限公司，浙江杭州310018；2.浙江財經大學杭浙江州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，無毒副作用，能直接作用于手術創面，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，通過反相微乳化技術以及交聯改性技術制備了具有空間立體網狀結構的MPH止血微球，并且通過紅外光譜儀、場發射掃描電子顯微鏡、激光粒度分析儀等對其結構進行了表征。

MPH；止血微球；淀粉

止血是臨床治療的重要組成部分，有效的止血是手術患者生命安全的必要保障；還可減少術區積血，有利傷口愈合、減少感染等并發癥。近年來有很多文獻報道對深的、不易暴露的創面和實質臟器損傷創面,應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具備止血活性強、組織反應小、無抗原性、體內可生物降解、生產成本低、使用方便、易消毒等優點[2]。當前很多局部止血材料已被應用于臨床,其大致可以分為兩類:一類不依靠患者自身凝血系統而形成血凝塊止血（例如纖維蛋白膠）；另一類通過提供凝血因子反應表面促進止血（例如明膠海綿）。它們具有不同的止血功效，但對肝素化的患者無效，有些還存在著過敏及病毒傳播的危險。

MPH止血微球提供了一種新的止血機制，MPH以植物淀粉為原料，經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、無菌、組織相容性好，無毒副作用[3]。MPH噴灑于創面時，可快速吸干血液中的水分，同時發揮分子篩的作用，使血液中紅細胞、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，達到迅速止血的效果。并且MPH能加速內源性凝血途徑，縮短凝血時間，止血在幾分鐘內即可完成，國內外均報道在動物實驗和臨床應用中止血效果確切，對機體無不良反應，無遲發性出血發生[4-8]，適應于大面積滲血，深部出血及手術操作難以達到的部位的出血,并能預防術后粘連[9]。MPH的吸收開始于止血結束，3 d左右可以被體液內的淀粉酶分解為葡萄糖和麥芽糖，在體內可被完全吸收，局部不留任何痕跡，無不良反應[10]。

以下是從止血材料的原料來源、生物風險、以及酸堿性方面進行了比較，結果顯示MPH止血微球無論是在原材料方面還是在生物風險性、體內代謝應用范圍都有著絕對的優勢，見表1。

表1 MPH止血微球與其他止血材料性能指標對比

MPH止血微球在臨床體內止血材料方面的應用國外已經有應用，如美國Medafor公司生產的AristaTM，國內尚無同類產品上市，我們對此研究的成功填補了國內的空白（以淀粉為原料生產體內止血產品領域），并且產品已順利通過了臨床試驗，驗證了其止血功能和相應的安全性能，經杭州醫療器械質量監督檢驗中心檢測各項指標均達到或超過國際同類產品水平。

實驗材料：

原子吸收光譜儀；氣相色譜儀；顯微鏡；酸度計；紅外光譜儀；場發射掃描電子顯微鏡；激光粒度分析儀；恒溫反應系統；乳化攪拌系統；凈化生產車間；純化系統；真空恒溫干燥系統；EO滅菌系統。

實驗路線描述：

MPH止血微球以淀粉為原料，經過糊化、乳化、交聯反應、沉降、分離、純化、脫水等過程使產品具有微觀的立體網絡交聯結構，見圖1。此工藝我們的創新點主要體現在以下兩點：

創新點一：國內首創使用農產品馬鈴薯淀粉進行改性處理，使其具有快速止血功能，而且生物相容性好，體內可降解。

圖1 MPH止血微球工藝路線圖

創新點二：采用反相微乳化技術聯合使用交聯改性技術，使MPH止血微球具有空間立體網狀結構，大幅度提高了產品的吸水能力。

由于本產品應用的特殊性，所以對于產品的技術指標要求是十分嚴格的，為了達到產品的技術指標我們對油相和水相的比例、淀粉糊化的程度、淀粉的比例、乳化速度、反應溫度、攪拌速度、乳化劑濃度、膠黏劑的比例以及加入時間、反應時間等參數進行了大量的實驗研究，并且對純化技術和滅菌技術進行改良以保證產品的各項指標符合技術指標要求。見表2。

表2 MPH止血微球的技術指標

結構表征：

目前國內外醫療領域正在使用的類似產品為美國明尼阿波利斯醫療器械公司Medafor生產的AristaTM，該產品和MPH止血微球的主要成分都是經淀粉交聯后形成的微孔多聚糖，該產品自2004年獲得SFDA注冊后，臨床效果較好，未見不良反應報告。為了驗證MPH止血微球，我們把兩者的一些技術指標進行了比較，結果如下：

首先，吸水倍數是衡量止血效果的關鍵指標之一，吸水倍數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。見表3。

表3 MPH止血微球和AristaTM吸水性能比較

a吸水時間是指止血微球吸水至飽和狀態時所需時間b吸水倍數是指止血微球吸水的質量與自身質量的比例c過篩率是指直徑在30.8～97 um的止血微球占所有微球的比例其次為了驗證MPH止血微球與AristaTM在外觀上的異同，我們對其進行了電鏡分析。

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。

為了進一步驗證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兩者的粒度分布情況進行了對比。

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以及粒度分析報告我們得知，MPH止血微球的產品殘差為4.477%，而AristaTM止血微球的產品殘差則是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，可見兩者含有的主要官能團是一致的，含有大量的羥基和羰基官能團。

綜上所述，對MPH止血微球和AristaTM止血微球所進行的一系列的分析發現兩者無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止血微球還遠遠優越于AristaTM止血微球。

以馬鈴薯淀粉為原料經過反相微乳化技術以及交聯改性技術制備了具有空間立體網絡結構的MPH止血微球，并且利用紅外光譜、電鏡分析、粒度檢測等方法驗證了MPH止血微球，發現MPH止血微球各項指標均達到或超過國際同類產品水平。

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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）