创伤急救止血粉的研制与应用

史 跃，朱月华，蔡廷江，朱 斌，梁 爽，王中勋，张 琦，王增慧

平战时期不可控制的创伤出血不仅是意外事故和外科手术中危及人们生命的主要因素之一，也是战争伤亡中的头号杀手[1]。及时有效的止血救治对于降低死亡率和提高战伤救治水平起到至关重要的作用，研制一种新型的可吸收、快速有效的止血材料一直是人们关注的课题[2-3]。对于不适合应用止血带止血的出血部位、肢体结合部出血的部位、血供丰富、脆性大的实质性脏器创面出血以及针孔渗血等尚无较好的止血方法和止血材料，目前仍是战创伤救治以及外科领域面临的难题[3-5]。因此，研制一种使用方便、可吸收、止血效果优的止血粉显得尤为重要。本研究提供一种以马铃薯植物淀粉为原料制备成微孔多聚糖乳浊液和利用海藻酸钠制备的微孔海藻酸钙乳浊液，将2种乳浊液按一定比例进行混合制备成多功能复合创伤急救止血粉。该止血粉应用于软组织出血创面能迅速吸收伤口液体，形成水合凝胶保护膜保护创面，具有双重止血、双重保护创面、双重促进创面愈合的作用，并能有效阻止疤痕组织增生。

1 材料与方法

1.1 材料 食品级的优质马铃薯变性淀粉微球粉末、α-淀粉酶、葡萄糖糖化酶、三偏磷酸钠，医用级100目的海藻酸钠微球粉末、NaCl溶液、CaCl2溶液，蒸馏水、自制的非标反应装置。

1.2 微孔多聚糖乳浊液的制备方法 将食品级100目的马铃薯变性淀粉微球粉末溶于蒸馏水，加入淀粉酶葡萄糖糖化酶溶液进行穿孔，变性淀粉、α-淀粉酶、葡萄糖糖化酶质量比为1∶0.01～0.02∶0.001～0.005，用三偏磷酸钠进行交联，变性淀粉和三偏磷酸钠质量比为1∶0.05～0.06，将制备的乳浊液静置，去除上清液，用蒸馏水洗涤，离心，去除上清液，再次用蒸馏水洗涤离心，去除上清液，加蒸馏水稀释制备成微孔多聚糖乳浊液。

1.3 微孔海藻酸钙乳浊液的制备方法 将医用级100目的海藻酸钠微球粉末用制孔剂NaCl溶液充分溶解，配制成海藻酸钠溶液。将配制的海藻酸钠溶液加入自制的容器中，转速为50 r/min、离心半径为30 cm，在50 ℃恒温水浴中，加入CaCl2溶液进行交联固化，搅拌60 min，制备成微孔海藻酸钙乳浊液。

1.4 创伤急救止血粉的合成 (1)直接合成法：将微孔多聚糖乳浊液加入盛有海藻酸钙乳浊液的容器中，微孔多聚糖乳浊液与海藻酸钙乳浊液体积比为1∶1，搅拌30 min，静置60 min。以400 r/min离心(离心半径r=30 cm)、30 min、洗涤，共3次。去除上清液，将沉淀物放置于-10 ℃的水箱中冷冻2 h，微孔中水分子形成水晶，取出放置于-20 ℃的水箱中冷冻12 h后，取出解冻。将解冻后的沉淀物放置于80 ℃恒温干燥箱中干燥，经40目的微孔筛筛分，即得创伤急救止血粉微球粉末，在无菌条件下包装，60Co灭菌。(2)采用乳化合成法：将甘油、Span80混合均匀，再加入Tween80进行乳化，油水比为5∶1，将油水比为5∶1的混合油相，加入盛有微孔多聚糖乳浊液、海藻酸钙乳浊液的自制容器中，微孔多聚糖乳浊液与海藻酸钙乳浊液体积比为1∶2，搅拌30 min，静置60 min。离心使油相和微粒分离、洗涤，共3次。去除上清液，将沉淀物放置于-10 ℃的水箱中冷冻2 h，微孔中水分子形成水晶，取出放置于-20 ℃的水箱中冷冻12 h后，取出解冻。将解冻后的沉淀物放置于80 ℃恒温干燥箱中干燥，经40目的微孔筛筛分，在无菌条件下包装，60Co灭菌，即得微孔多聚糖海藻酸钙创伤急救止血粉微球粉末。

1.5 使用方法 创伤急救止血粉适用于各种软组织创伤渗出创面、外科手术缝合后的创面渗血，以及不适合应用止血带止血的出血部位、肢体结合部出血的部位、血供丰富脆性大的实质性脏器创面出血和针孔渗血，使用方便，操作简单。打开包装袋取出小瓶将止血粉直接喷洒于软组织创伤出血或渗出性创面，直到止血粉完全覆盖创面。

2 结果

2.1 止血粉的形状 多功能复合创伤急救止血粉中微孔多聚糖含量为45%～55%，含钙量为5%～10%；重金属含量小于百万分之二十，吸水倍率为20～30倍；扫描电子显微镜下见止血粉为圆形或椭圆形微球状，微球的直径为10～380 μm，表面有微孔状凹陷，内部为真空，应用于出血创面吸收液体后呈网膜状分布(图1)。

2.2 动物实验研究 实验用小型猪12头，在其肝脏的右叶制造约1 cm×1 cm的小方口、深度3～4 mm的创面，在血液从创面喷涌的状态下立即向创面倾喷止血粉，并用止血纱布轻压，持续1 min，取下纱布观察渗血情况，若有血液渗出止血失败。结果表明，最快止血时间为7 s，最慢止血时间为50 s，3 min在创面表面形成止血膜覆盖(图2)。

2.3 临床应用试验 应用于无污染的软组织出血创面，直接将止血粉喷洒于出血创面上，直至出血完全停止；有污染的软组织出血创面，清创后直接将止血粉喷洒于出血创面上，直至止血粉完全覆盖创面。图3为患者左手食指软组织机械设备挤压伤，清创后将多功能止血粉直接喷洒至创面，并完全覆盖创面，7 d后创面完全痊愈。

注：A为球形(×3 000)；B为椭圆形(×2 000)；C为吸收液体后呈网状分布(×1 000)图1 扫描电子显微镜下止血粉的形状

注：A为肝右叶出血创面大小约1 cm×1 cm、深度3～4 mm；B为喷洒止血粉；C为3 min在创面表面形成乳白色止血膜图2 动物止血实验过程图

注：A为清创后创面；B为将止血粉直接喷洒于创面；C为7 d后创面痊愈图3 左手食指外伤患者应用止血粉效果图

3 讨论

3.1 创伤急救止血粉的研制 本研究以马铃薯植物变性淀粉和海藻酸钠为原料，首先将马铃变性淀粉经过糊化、胶联、穿孔制备成微孔多聚糖乳浊液；其次将海藻酸钠微球粉末制备成微孔海藻酸钙乳浊液；将微孔多聚糖乳浊液和微孔海藻酸钙乳浊液按照一定的体积比，采用直接合成法或乳化合成法制备成具有自主知识产权[6]复合多功能创伤急救止血粉。该止血粉具有双重止血、双重保护创面、双重促进创面愈合、阻止疤痕组织增生的作用。解决了单一使用微孔多聚糖止血时由于淀粉颗粒小且轻，喷洒在出血创面上时，常漂浮在出血的血流表面，易被冲走的难题[7]；解决了沸石止血粉应用于创面止血不易被机体吸收，在创面形成止血痂，血痂脱落容易使创面形成2次出血，以及多孔沸石吸收血液中的水分后会产生热量对周围组织造成一定的灼伤，止血过程中对伤口造成二次损伤[8]；解决了出血创面单纯的海藻酸盐敷料功能单一以及“白芯”现象[9]；解决了不可吸收止血材料应用于出血创面存在潜在的安全隐患。该止血粉是一种生物相容性好、止血时间短、可吸收、加速创面愈合、无任何毒副作用的创伤急救止血粉，其制备原料来源广泛、价格低廉、制备工艺简单，应用前景广阔。

3.2 创伤急救止血粉的作用机制 止血粉应用于出血创面，微孔多聚糖能快速吸收渗出液形成“糊状血红蛋白凝胶”履盖创口达到自然止血[10]，海藻酸盐中的钙离子与创面伤口渗出液中的钠离子进行离子交换释放出钙离子，吸收水分形成的“水和凝胶”与多聚糖形成的“糊状血红蛋白凝胶”共同履盖在创面上，加速创面止血。海藻酸盐吸收创面渗液后，膨胀形成“凝胶状”半固体物质，有收缩创面破口的功能，履盖在创面上形成一个密闭湿润的无氧环境，与微孔多聚糖形成的“糊状血红蛋白凝胶”共同保护创面，有效阻止细菌滋生，具有止血、杀菌双重功效。应用于软组织创伤出血创面，能提高创面表皮细胞的再生能力、加快表皮细胞移动、维持创面的湿润环境、有助于促进创面愈合。既解决了单纯应用微孔多聚止血粉的缺陷，又解决了单纯的海藻酸盐敷料功能单一、促进创口愈合能力有限、在临床应用方面受到限制的难题。适用于战创伤各种软组织渗出创面、外科手术缝合后创面，以及不适合应用止血带止血的出血部位、肢体结合部出血的部位、血供丰富脆性大的实质性脏器创面出血及针孔渗血。能快速控制创面的液体渗出，起到保护创面、预防感染、促进上皮细胞生长、加快组织修复、有效阻止瘢痕组织增生。

3.3 创伤急救止血粉的有效性和安全性 创伤急救止血粉应用于软组织创面具有良好的止血性能、生物安全性和适应性。有研究表明[11-12]，单纯以马铃薯植物淀粉为原料制备而成的微孔多聚糖止血粉，应用于软组织出血创面能迅速吸收创面渗出液，将血液中有型成分聚集在微孔多聚微球表面，形成“糊状血红蛋白凝胶”履盖于创口表面，最快止血时间为1 s，最长止血时间为17 s。动物实验研究表明[13]，微孔多聚糖止血过程为物理过程，同时可被人体的淀粉酶完全酶解为单糖，在体内降解并被组织细胞作为能量利用，7 d完全吸收，最终产物为CO2和H2O；微孔多聚糖止血粉具有良好的生物安全性[14-15]，应用于出血创面不粘伤口，无过敏反应，无免疫反应，对创口的愈合无任何不良反应。海藻酸钙是从深海天然藻类植物中提取的藻酸钠和钙离子的混合物，具有良好的组织相容性，能快速吸收创面渗液；藻酸盐敷料中的钙离子与伤口渗出液中的钠离子发生离子交换，吸收水分形成凝胶，履盖在创口表面，能有效保护新生肉芽组织不受损伤，并为伤口提供湿润环境，有利于促进伤口的愈合[16]。将微孔多聚糖乳浊液与海藻酸钙乳浊液按一定的体积比制备成的复合创伤急救止血粉，动物实验及应用研究资料显示该止血粉止血性能好、对皮肤无刺激反应、无迟发型过敏反应，无不良事件发生。

长期以来，战创伤急救中常用的局部止血材料为止血纱布、止血绷带、止血纤维等第一代止血材料为主，由于这些止血材料不易被组织吸收，在使用中存在一定的局限性，止血时间长，易与伤口粘连，易引起伤口感染。为了提高现代高技术局部战争条件下的战创伤救治水平，各国都特别重视发展战伤急救技术，而战伤急救又以止血最为紧急。因此，在战创伤中应用止血粉进行现场救治倍受青睐，简单、快速、有效的止血方法对减少伤员伤残和死亡具有重要的意义。本研究以马铃薯植物淀粉和海藻酸钠为原料制备而成的具有自主知识产权的复合创伤急救止血粉，直接应用于出血创面，能迅速止住出血。使用时无需准备，方便自救互救，便于携带；恶劣环境下可以长期储存；无组织损伤和感染风险；使用安全，价格便宜，应用前景广阔。