本发明属于生物医用材料，尤其涉及一种胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵及其应用。
背景技术：
1、在医疗实践中，止血海绵作为止血材料广泛应用于手术和外科操作。传统止血海绵通常由天然纤维素或其他合成材料制成，其目的是通过增加血液的凝固能力来促进止血过程。然而，传统止血海绵存在一些不足之处，如易引起红细胞破裂、生物相容性差、容易引发过敏反应，功能过于单一等问题，限制了其在特定临床情境下的应用。
2、为了克服传统止血海绵的局限性，近年来，对于多功能止血海绵的研发工作取得了一系列重要进展。通过引入新型多功能材料、改进制备工艺以及应用生物技术手段，新一代多功能止血海绵在止血效果、生物相容性和材料吸收性能等方面取得了显著提升。
3、先前研究报道了胞外多糖riclin及其制备方法，并指出胞外多糖riclin具有抗肿瘤活性和抗炎活性(y.yang,x.sun,y.zhao,et al.,anti tumor activity andimmunogenicity of a succinoglycanriclin,carbohydr.polym.2021mar 1；255:117370.；r.cheng,l.wang,j.li.,et al.,in vitro and in vivo antiinflammatoryactivity of a succinoglycan riclin from agrobacterium sp.zcc3656,j.appl.microbiol.2019dec；127(6):1716-1726.)，但是有关胞外多糖riclin用于止血材料还未见报道。这一方面是由于胞外多糖riclin的止血功效还未发现，另一方面则是由于胞外多糖riclin的高亲水性所致。石墨烯由于具有二维片层结构并且表面易于功能化，这使得石墨烯可实现多功能化复合，有利于发挥协同止血作用，但单纯的石墨烯的生物相容性较差、结构松散，限制了其在止血方面的应用。因此若是能够将胞外多糖riclin与石墨烯复合制备成止血海绵，将有望获得高效多功能的止血材料。
技术实现思路
1、基于上述技术问题，本发明提供了一种胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵及其应用，所述止血海绵溶胀性强，止血效果好，吸收迅速，对机体刺激性小。
2、本发明提出的一种胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其是将胞外多糖riclin醛基化后，再与氧化石墨烯交联，之后冷冻干燥制得。
3、本发明中，选择胞外多糖riclin作为基材，并与氧化石墨烯复合形成所述止血海绵，一方面，胞外多糖riclin作为一种优化的改性多糖基材料，其复合氧化石墨烯后可以进一步增强止血海绵的吸水性和稳定性；另一方面，也可以降低氧化石墨烯毒性达到无毒的效果，并且在接触血液时在短时间内快速凝血，从而更有效地实现止血效果。
4、优选地，所述胞外多糖riclin是土壤杆菌zcc3656发酵产生；
5、优选地，所述土壤杆菌zcc3656的保藏编号为cctccno:m2018797。
6、本发明中，所述胞外多糖riclin的结构式为如下所示：
7、
8、其中，r为-occh2ch2cooh或-h，n为大于0的整数。
9、本发明中，所述胞外多糖riclin具体是将土壤杆菌agrobacterium sp.zcc3656(保藏编号为cctcc no:m 2018797)依次经活化、种子培养、发酵培养，醇沉，得到riclin多糖粗品后，再通过碱纯法去除riclin多糖粗品中的蛋白，得到r为-occh2ch2cooh的胞外多糖riclin，或者通过sevag法提纯去除riclin多糖粗品中的蛋白，同时去除riclin多糖中的琥珀酰基，得到r为-h的胞外多糖riclin。
10、本发明中，所述胞外多糖riclin分子链中含有大量的羟基和羧基，具有良好的生物相容性和生物降解性，分子量约为2.0×106-3.0×106da，平均分子量为2.5×106da。
11、优选地，所述“将胞外多糖riclin醛基化”具体包括：将胞外多糖riclin溶于水中，加入氧化剂进行氧化反应，得到醛基化胞外多糖riclin；
12、优选地，所述氧化剂为高碘酸盐、次氯酸盐或过氧化氢中的至少一种；
13、优选地，所述氧化剂与胞外多糖riclin的质量比为0.2-0.5:1；
14、优选地，所述氧化反应温度为15-30℃，时间为2-12h，ph为7-9。
15、优选地，所述醛基化胞外多糖riclin的醛基化率为25-50％。
16、本发明中，采用盐酸羟胺滴定法确定产物醛基化的程度。
17、优选地，所述“与氧化石墨烯交联”具体包括：将醛基化胞外多糖riclin水溶液与氧化石墨烯水溶液搅拌混合反应，得到胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合水凝胶；
18、优选地，所述醛基化胞外多糖riclin水溶液的浓度为5-30mg/ml，所述氧化石墨烯水溶液的浓度为1-20mg/ml；
19、优选地，所述氧化石墨烯与胞外多糖riclin的重量比为1:1-15；
20、优选地，所述搅拌混合反应的温度为4-25℃，时间为4-8h；
21、优选地，所述搅拌速率为1000-3000rpm。
22、优选地，所述氧化石墨烯水溶液是将氧化石墨烯加入水中，超声分散均匀后制得；
23、优选地，所述超声分散的温度为0-10℃，时间为0.5-1h，超声振幅为10-30％。
24、本发明中，选用适宜的制备方法和工艺参数可以制得稳定的单层氧化石墨烯溶液，其可以更好地与醛基化胞外多糖riclin共混，从而制得效果优越的止血海绵。
25、优选地，所述“冷冻干燥”具体包括：将胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合水凝胶透析后冷冻干燥，即得到所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵；
26、优选地，所述透析采用的透析袋截留分子量为500-2000da，透析时间为0.5-2天，换水频次为3-8h/次；
27、优选地，所述冷冻干燥的温度为-(70-80)℃，时间为24-48h。
28、本发明还提出一种上述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵的制备方法，包括：
29、(1)将胞外多糖riclin溶于水中，加入氧化剂进行氧化反应后，得到醛基化胞外多糖riclin；
30、(2)将所述醛基化胞外多糖riclin水溶液与氧化石墨烯水溶液搅拌混合反应，得到胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合水凝胶；
31、(3)将所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合水凝胶透析后冷冻干燥，即得到所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵。
32、本发明中，采用醛基化胞外多糖riclin和氧化石墨烯交联复合作为止血海绵，所得止血海绵克服了传统止血海绵止血能力差、安全性低、抗菌能力弱的缺陷，同时能减少伤口的炎症反应、降低对皮肤的刺激性，并且还具有良好的生物相容性和优越的止血凝血能力，为急性大出血的治疗带来更安全、更优越的选择。
33、本发明同时提出一种上述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵在组织创伤止血或急性伤口大出血制品中的应用。
34、本发明中，发明人发现将胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合作为止血海绵使用时，其具有独特的三维网状结构，这种结构使其具有较大的表面积和高度吸收液体的能力。当止血海绵应用于出血部位时，它能够快速吸收大量的血液，有助于迅速减少出血量，降低患者失血的风险，此外结合海绵特有的快速可恢复性，能够在极小的体积下迅速填充伤口，做到高效止血。由于止血海绵中具有氧化石墨烯，这种多糖复合海绵可以与出血部位的血液相互作用，促进与凝血因子结合，加速血液凝结过程，形成血栓，从而帮助封闭创口并防止进一步出血。这使得止血过程更加简便和快速，即使在急救等紧急情况下也能有效应用。此外，由于其形状和大小可以根据需要进行调整，它们可以用于不同大小和位置的伤口。并且其具有生物相容性、与记忆性可恢复性，对环境无不利影响；总的来说，所得止血海绵的结构优势使其成为在医疗领域中常用的救治工具。它可以快速止血、促进凝血、防止感染，并在急救和手术等场景中发挥关键作用，有助于提高患者的生存率和康复效果。然而，尽管止血海绵具有这些优点，对于严重或无法控制的出血情况，仍需要寻求专业医疗救助。
35、与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
36、(1)本发明提供的一种胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，通过将胞外多糖riclin进行氧化反应，将含有邻羟基的胞外多糖riclin氧化形成相邻游离醛基团，该游离醛基减少了胞外多糖riclin中的羟基，由此降低了胞外多糖riclin的水溶性，有助于后续形成止血海绵，与此同时还可以与氧化石墨烯溶液形成共混交联，得到胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合水凝胶，此后再通过真空冷冻干燥使水分子升华除去，最终形成了具备疏松多孔类蜂窝状的三维物理结构的止血海绵。本发明一方面摒弃了大量有毒化学交联剂，仅采用多糖和氧化石墨烯，最终得到的廉价易得的止血海绵；另一方面整个过程易于规模化生成，制备出的多糖基复合氧化石墨烯止血海绵价格优廉。
37、(2)本发明提供的一种胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，具有良好的机械性能和液体吸附性能，赋予所述止血海绵产品以快速形状恢复性能和高效止血性能的同时，还可适应不可压迫的伤口处，能够应用到紧急情况下的特殊伤口，有效解决了现有止血海绵产品在这些方面的不足。
38、(3)本发明提供的一种胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，通过改性使多糖riclin具有丰富的醛基，并用特定的比例交联结合氧化石墨烯，防止氧化石墨烯逃逸，改善了以往以来高剂量高浓度的氧化石墨烯毒性问题，对红细胞、血小板和其他血细胞有强烈的黏附能力，并且形成了凝血蛋白网络，具有优异的凝血性能，通过动物止血实验表明，该胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵在大型动物不同部位止血模型中都能快速有效的止血，止血效果明显优于商品化医用止血纱布。通过体外血液相容性实验表明，本发明还可以在使用时间内不破坏血细胞，具有良好的生物相容性。因此，本发明止血海绵是理想的实际临床创口急救止血材料，能够在内脏出血和动脉血管出血中发挥作用。
39、(4)本发明提供的一种胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其独特之处在于，这种止血海绵主要是由经过醛基化处理的胞外多糖riclin与氧化石墨烯构成，二者优势互补，具有很强的市场应用前景。此外，其制备过程简单快捷，成本效益显著，适合在紧急医疗情况下使用。
1.一种胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其特征在于，其是将胞外多糖riclin醛基化后，再与氧化石墨烯交联，之后冷冻干燥制得。
2.根据权利要求1所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其特征在于，所述胞外多糖riclin是土壤杆菌zcc3656发酵产生；
3.根据权利要求1或2所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其特征在于，所述胞外多糖riclin的结构式为如下所示：
4.根据权利要求1-3任一项所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其特征在于，所述“将胞外多糖riclin醛基化”具体包括：将胞外多糖riclin溶于水中，加入氧化剂进行氧化反应，得到醛基化胞外多糖riclin；
5.根据权利要求4所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其特征在于，所述醛基化胞外多糖riclin的醛基化率为25-50％。
6.根据权利要求4或5所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其特征在于，所述“与氧化石墨烯交联”具体包括：将醛基化胞外多糖riclin水溶液与氧化石墨烯水溶液搅拌混合反应，得到胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合水凝胶；
7.根据权利要求6所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其特征在于，所述氧化石墨烯水溶液是将氧化石墨烯加入水中，超声分散均匀后制得；
8.根据权利要求6或7所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵，其特征在于，所述“冷冻干燥”具体包括：将胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合水凝胶透析后冷冻干燥，即得到所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵；
9.一种权利要求1-8任一项所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵的制备方法，其特征在于，包括：
10.一种权利要求1-9任一项所述胞外多糖riclin/氧化石墨烯复合止血海绵在组织创伤止血或急性伤口大出血制品中的应用。
