創傷急救止血粉的研制與應用

史 躍，朱月華，蔡廷江，朱 斌，梁 爽，王中勛，張 琦，王增慧

平戰時期不可控制的創傷出血不僅是意外事故和外科手術中危及人們生命的主要因素之一，也是戰爭傷亡中的頭號殺手[1]。及時有效的止血救治對于降低死亡率和提高戰傷救治水平起到至關重要的作用，研制一種新型的可吸收、快速有效的止血材料一直是人們關注的課題[2-3]。對于不適合應用止血帶止血的出血部位、肢體結合部出血的部位、血供豐富、脆性大的實質性臟器創面出血以及針孔滲血等尚無較好的止血方法和止血材料，目前仍是戰創傷救治以及外科領域面臨的難題[3-5]。因此，研制一種使用方便、可吸收、止血效果優的止血粉顯得尤為重要。本研究提供一種以馬鈴薯植物淀粉為原料制備成微孔多聚糖乳濁液和利用海藻酸鈉制備的微孔海藻酸鈣乳濁液，將2種乳濁液按一定比例進行混合制備成多功能復合創傷急救止血粉。該止血粉應用于軟組織出血創面能迅速吸收傷口液體，形成水合凝膠保護膜保護創面，具有雙重止血、雙重保護創面、雙重促進創面愈合的作用，并能有效阻止疤痕組織增生。

1 材料與方法

1.1 材料 食品級的優質馬鈴薯變性淀粉微球粉末、α-淀粉酶、葡萄糖糖化酶、三偏磷酸鈉，醫用級100目的海藻酸鈉微球粉末、NaCl溶液、CaCl2溶液，蒸餾水、自制的非標反應裝置。

1.2 微孔多聚糖乳濁液的制備方法 將食品級100目的馬鈴薯變性淀粉微球粉末溶于蒸餾水，加入淀粉酶葡萄糖糖化酶溶液進行穿孔，變性淀粉、α-淀粉酶、葡萄糖糖化酶質量比為1∶0.01～0.02∶0.001～0.005，用三偏磷酸鈉進行交聯，變性淀粉和三偏磷酸鈉質量比為1∶0.05～0.06，將制備的乳濁液靜置，去除上清液，用蒸餾水洗滌，離心，去除上清液，再次用蒸餾水洗滌離心，去除上清液，加蒸餾水稀釋制備成微孔多聚糖乳濁液。

1.3 微孔海藻酸鈣乳濁液的制備方法 將醫用級100目的海藻酸鈉微球粉末用制孔劑NaCl溶液充分溶解，配制成海藻酸鈉溶液。將配制的海藻酸鈉溶液加入自制的容器中，轉速為50 r/min、離心半徑為30 cm，在50 ℃恒溫水浴中，加入CaCl2溶液進行交聯固化，攪拌60 min，制備成微孔海藻酸鈣乳濁液。

1.4 創傷急救止血粉的合成 (1)直接合成法：將微孔多聚糖乳濁液加入盛有海藻酸鈣乳濁液的容器中，微孔多聚糖乳濁液與海藻酸鈣乳濁液體積比為1∶1，攪拌30 min，靜置60 min。以400 r/min離心(離心半徑r=30 cm)、30 min、洗滌，共3次。去除上清液，將沉淀物放置于-10 ℃的水箱中冷凍2 h，微孔中水分子形成水晶，取出放置于-20 ℃的水箱中冷凍12 h后，取出解凍。將解凍后的沉淀物放置于80 ℃恒溫干燥箱中干燥，經40目的微孔篩篩分，即得創傷急救止血粉微球粉末，在無菌條件下包裝，60Co滅菌。(2)采用乳化合成法：將甘油、Span80混合均勻，再加入Tween80進行乳化，油水比為5∶1，將油水比為5∶1的混合油相，加入盛有微孔多聚糖乳濁液、海藻酸鈣乳濁液的自制容器中，微孔多聚糖乳濁液與海藻酸鈣乳濁液體積比為1∶2，攪拌30 min，靜置60 min。離心使油相和微粒分離、洗滌，共3次。去除上清液，將沉淀物放置于-10 ℃的水箱中冷凍2 h，微孔中水分子形成水晶，取出放置于-20 ℃的水箱中冷凍12 h后，取出解凍。將解凍后的沉淀物放置于80 ℃恒溫干燥箱中干燥，經40目的微孔篩篩分，在無菌條件下包裝，60Co滅菌，即得微孔多聚糖海藻酸鈣創傷急救止血粉微球粉末。

1.5 使用方法 創傷急救止血粉適用于各種軟組織創傷滲出創面、外科手術縫合后的創面滲血，以及不適合應用止血帶止血的出血部位、肢體結合部出血的部位、血供豐富脆性大的實質性臟器創面出血和針孔滲血，使用方便，操作簡單。打開包裝袋取出小瓶將止血粉直接噴灑于軟組織創傷出血或滲出性創面，直到止血粉完全覆蓋創面。

2 結果

2.1 止血粉的形狀 多功能復合創傷急救止血粉中微孔多聚糖含量為45%～55%，含鈣量為5%～10%；重金屬含量小于百萬分之二十，吸水倍率為20～30倍；掃描電子顯微鏡下見止血粉為圓形或橢圓形微球狀，微球的直徑為10～380 μm，表面有微孔狀凹陷，內部為真空，應用于出血創面吸收液體后呈網膜狀分布(圖1)。

2.2 動物實驗研究 實驗用小型豬12頭，在其肝臟的右葉制造約1 cm×1 cm的小方口、深度3～4 mm的創面，在血液從創面噴涌的狀態下立即向創面傾噴止血粉，并用止血紗布輕壓，持續1 min，取下紗布觀察滲血情況，若有血液滲出止血失敗。結果表明，最快止血時間為7 s，最慢止血時間為50 s，3 min在創面表面形成止血膜覆蓋(圖2)。

2.3 臨床應用試驗 應用于無污染的軟組織出血創面，直接將止血粉噴灑于出血創面上，直至出血完全停止；有污染的軟組織出血創面，清創后直接將止血粉噴灑于出血創面上，直至止血粉完全覆蓋創面。圖3為患者左手食指軟組織機械設備擠壓傷，清創后將多功能止血粉直接噴灑至創面，并完全覆蓋創面，7 d后創面完全痊愈。

注：A為球形(×3 000)；B為橢圓形(×2 000)；C為吸收液體后呈網狀分布(×1 000)圖1 掃描電子顯微鏡下止血粉的形狀

注：A為肝右葉出血創面大小約1 cm×1 cm、深度3～4 mm；B為噴灑止血粉；C為3 min在創面表面形成乳白色止血膜圖2 動物止血實驗過程圖

注：A為清創后創面；B為將止血粉直接噴灑于創面；C為7 d后創面痊愈圖3 左手食指外傷患者應用止血粉效果圖

3 討論

3.1 創傷急救止血粉的研制 本研究以馬鈴薯植物變性淀粉和海藻酸鈉為原料，首先將馬鈴變性淀粉經過糊化、膠聯、穿孔制備成微孔多聚糖乳濁液；其次將海藻酸鈉微球粉末制備成微孔海藻酸鈣乳濁液；將微孔多聚糖乳濁液和微孔海藻酸鈣乳濁液按照一定的體積比，采用直接合成法或乳化合成法制備成具有自主知識產權[6]復合多功能創傷急救止血粉。該止血粉具有雙重止血、雙重保護創面、雙重促進創面愈合、阻止疤痕組織增生的作用。解決了單一使用微孔多聚糖止血時由于淀粉顆粒小且輕，噴灑在出血創面上時，常漂浮在出血的血流表面，易被沖走的難題[7]；解決了沸石止血粉應用于創面止血不易被機體吸收，在創面形成止血痂，血痂脫落容易使創面形成2次出血，以及多孔沸石吸收血液中的水分后會產生熱量對周圍組織造成一定的灼傷，止血過程中對傷口造成二次損傷[8]；解決了出血創面單純的海藻酸鹽敷料功能單一以及“白芯”現象[9]；解決了不可吸收止血材料應用于出血創面存在潛在的安全隱患。該止血粉是一種生物相容性好、止血時間短、可吸收、加速創面愈合、無任何毒副作用的創傷急救止血粉，其制備原料來源廣泛、價格低廉、制備工藝簡單，應用前景廣闊。

3.2 創傷急救止血粉的作用機制 止血粉應用于出血創面，微孔多聚糖能快速吸收滲出液形成“糊狀血紅蛋白凝膠”履蓋創口達到自然止血[10]，海藻酸鹽中的鈣離子與創面傷口滲出液中的鈉離子進行離子交換釋放出鈣離子，吸收水分形成的“水和凝膠”與多聚糖形成的“糊狀血紅蛋白凝膠”共同履蓋在創面上，加速創面止血。海藻酸鹽吸收創面滲液后，膨脹形成“凝膠狀”半固體物質，有收縮創面破口的功能，履蓋在創面上形成一個密閉濕潤的無氧環境，與微孔多聚糖形成的“糊狀血紅蛋白凝膠”共同保護創面，有效阻止細菌滋生，具有止血、殺菌雙重功效。應用于軟組織創傷出血創面，能提高創面表皮細胞的再生能力、加快表皮細胞移動、維持創面的濕潤環境、有助于促進創面愈合。既解決了單純應用微孔多聚止血粉的缺陷，又解決了單純的海藻酸鹽敷料功能單一、促進創口愈合能力有限、在臨床應用方面受到限制的難題。適用于戰創傷各種軟組織滲出創面、外科手術縫合后創面，以及不適合應用止血帶止血的出血部位、肢體結合部出血的部位、血供豐富脆性大的實質性臟器創面出血及針孔滲血。能快速控制創面的液體滲出，起到保護創面、預防感染、促進上皮細胞生長、加快組織修復、有效阻止瘢痕組織增生。

3.3 創傷急救止血粉的有效性和安全性 創傷急救止血粉應用于軟組織創面具有良好的止血性能、生物安全性和適應性。有研究表明[11-12]，單純以馬鈴薯植物淀粉為原料制備而成的微孔多聚糖止血粉，應用于軟組織出血創面能迅速吸收創面滲出液，將血液中有型成分聚集在微孔多聚微球表面，形成“糊狀血紅蛋白凝膠”履蓋于創口表面，最快止血時間為1 s，最長止血時間為17 s。動物實驗研究表明[13]，微孔多聚糖止血過程為物理過程，同時可被人體的淀粉酶完全酶解為單糖，在體內降解并被組織細胞作為能量利用，7 d完全吸收，最終產物為CO2和H2O；微孔多聚糖止血粉具有良好的生物安全性[14-15]，應用于出血創面不粘傷口，無過敏反應，無免疫反應，對創口的愈合無任何不良反應。海藻酸鈣是從深海天然藻類植物中提取的藻酸鈉和鈣離子的混合物，具有良好的組織相容性，能快速吸收創面滲液；藻酸鹽敷料中的鈣離子與傷口滲出液中的鈉離子發生離子交換，吸收水分形成凝膠，履蓋在創口表面，能有效保護新生肉芽組織不受損傷，并為傷口提供濕潤環境，有利于促進傷口的愈合[16]。將微孔多聚糖乳濁液與海藻酸鈣乳濁液按一定的體積比制備成的復合創傷急救止血粉，動物實驗及應用研究資料顯示該止血粉止血性能好、對皮膚無刺激反應、無遲發型過敏反應，無不良事件發生。

長期以來，戰創傷急救中常用的局部止血材料為止血紗布、止血繃帶、止血纖維等第一代止血材料為主，由于這些止血材料不易被組織吸收，在使用中存在一定的局限性，止血時間長，易與傷口粘連，易引起傷口感染。為了提高現代高技術局部戰爭條件下的戰創傷救治水平，各國都特別重視發展戰傷急救技術，而戰傷急救又以止血最為緊急。因此，在戰創傷中應用止血粉進行現場救治倍受青睞，簡單、快速、有效的止血方法對減少傷員傷殘和死亡具有重要的意義。本研究以馬鈴薯植物淀粉和海藻酸鈉為原料制備而成的具有自主知識產權的復合創傷急救止血粉，直接應用于出血創面，能迅速止住出血。使用時無需準備，方便自救互救，便于攜帶；惡劣環境下可以長期儲存；無組織損傷和感染風險；使用安全，價格便宜，應用前景廣闊。