单原子催化剂作为止血剂的应用

摘要

本发明属于原子催化剂技术领域，涉及单原子催化剂在医疗领域的应用。单原子催化剂作为止血剂的应用，所述的单原子催化剂由载体和过渡金属组成，所述载体为沸石分子筛、高岭土、碳酸钙、磷酸钙、滑石粉中的任一一种；所述过渡金属为铁、锌、铜中的一种或多种；所述过渡金属以单原子的形式锚定在载体表面的缺陷位点。本发明可广泛用于医药学领域，单原子催化剂自身具备抗菌消毒功能，且集合止血快速、伤口愈合速度快、不留疤痕等优势功效，是一种非常优异的新型单原子抗菌消毒止血剂。

说明书

技术领域

本发明属于原子催化剂技术领域，涉及单原子催化剂在医疗领域的应用。

背景技术

单原子催化剂顾名思义是指孤立的单个原子分散在载体上的催化剂，单原子催化剂因为其具有将近100％的原子利用率、活性位点方便调节、容易与反应物分离等优势被认为是沟通均相催化剂和非均相催化剂的桥梁。目前，单原子催化剂在一系列反应，如水煤气转换、加氢、电解水、氧还原等反应中表现出卓越的活性、选择性和稳定性，并且通过设计单原子催化剂可以有效降低金属的负载量，提高原子利用率，节约成本。此外，单原子催化剂中的单原子结构也为粒子物理关于原子模型的研究提供了平台。

据统计，由外因因素引起的轻微或严重性创伤，多发生于交通事故、生产事故、战伤、打架斗殴、自然灾害等，以上事故不仅发生率高而且致残率和致死率均较高。轻者可出现伤口组织结构破坏和功能障碍，严重者可导致心、肺、脑、肝、肾等脏器受损且危及生命。造成轻微或严重创伤时，最关键的步骤就是止血，当皮肤伤口撕裂或黏膜破损，创伤止血处理不正确或是没有及时处理伤口，导致伤口组织受损，伤口局部组织被破坏，极其容易受到细菌的感染，细菌侵入滋生繁殖以及异物存留，可引起伤口的急性炎症、坏死或者化脓，严重时会危及生命安全，引起伤口感染的常见病原菌有：金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肠球菌等。伤口感染不仅会降低人体抵抗力，使伤口愈合速度变缓，还会给日常生活带来极大的不便。虽然单原子催化剂在能源、化工、物理等领域作为热点进行研究，发挥其高活性和高选择性的催化作用，然而其在医疗领域的研究却未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供单原子催化剂作为止血剂的应用，经过对单原子催化剂止血作用的研究，发明人出人意料地发现，所述单原子催化剂对抗菌消毒止血具有非常优秀的效果，这一点将会在下面的试验中清楚地展现出来。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

单原子催化剂作为止血剂应用在止血领域，所述的单原子催化剂由载体和过渡金属组成，所述载体为沸石分子筛、高岭土、碳酸钙、磷酸钙、滑石粉中的任一一种；所述过渡金属为铁、锌、铜中的一种或多种；所述过渡金属以单原子的形式锚定在载体表面的缺陷位点。

进一步的，所述过渡金属和载体质量比为1:20～1:200。

进一步的，所述单原子催化剂的制备方法包括如下步骤：

1)将沸石分子筛、高岭土、碳酸钙、磷酸钙、滑石粉中的任一一种载体与铁、铜、锌中一种或多种金属盐溶液搅拌混合；

2)除去步骤1)所得产物的溶剂，研磨制得固体粉末；

3)将步骤2)所得的固体粉末进行加热处理、冷却后研磨制得所需单原子催化剂。

进一步的，所述载体的粒度为2000～5000目。

进一步的，步骤1)所述金属盐溶液浓度为5～200g/L，所述金属盐为氯化盐、硝酸盐、硫酸盐中的任意一种，所述溶液的溶剂为去离子水，所述搅拌时间为16～24h。

进一步的，步骤3)所述加热处理是在5～10vt％氢氩混合气气氛围中200～1000℃温度加热1～12h，所述研磨时间20min～40min。

1、与传统的抗菌消毒止血材料相比，本发明的单原子催化剂具有更为优异的抗菌消毒止血性能，其无需任何辅助条件，可广谱消杀金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、肠球菌等常见的引起伤口感染的病原菌。

2、本发明的单原子催化剂，不刺激伤口及周围组织，能够更好的防止细菌侵入伤口，有利于创伤的愈合，为伤口的愈合提供良好的环境。

3、本发明可广泛用于医药学领域，单原子催化剂自身具备抗菌消毒功能，且集合止血快速、伤口愈合速度快、不留疤痕等优势功效，是一种非常优异的新型单原子抗菌消毒止血剂。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的阐述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。这些实施例仅用于说明本发明，而非用于限制本发明的范围。此外，在阅读本发明的内容后，本领域的技术人员可以对本发明作各种修改，这些等价变化同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

将沸石分子筛作为载体粉碎研磨均匀后，用过筛机过筛，加工后的粒度大小为2000目，溶解在5g/L氯化铁去离子水溶液，其中载体与过渡金属的质量比为20:1，所得溶液100kHz的常温条件下超声30min分散均匀，然后使用搅拌器400r/min搅拌16小时，分散均匀，得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，并用球磨机于50r/min转速下充分研磨，研磨时间为10min，得到固体粉末；得到的固体粉末在管式炉中升温至200℃，并在5vt％(体积百分浓度)氢氩混合气气氛围条件下进行加热处理1h，冷却到室温，球磨机于50r/min转速下研磨20min，即得所需的单原子催化剂，所制得的催化剂含有的过渡金属以单原子的形式锚定在载体表面的缺陷位点。

实施例2

将高岭土作为载体粉碎研磨均匀后，用过筛机过筛，加工后的粒度大小为3000目，溶解在10g/L硝酸铜去离子水溶液，其中载体与过渡金属的质量比为50:1，所得溶液100kHz的常温条件下超声30min分散均匀，然后使用搅拌器400r/min搅拌18小时，分散均匀，得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，并用球磨机于50r/min转速下充分研磨，研磨时间为10min，得到固体粉末；得到的固体粉末在管式炉中升温至400℃，并在6vt％氢氩混合气气氛围条件下进行加热处理2h，冷却到室温，球磨机于50r/min转速下研磨25min，即得所需的单原子催化剂，所制得的催化剂含有的过渡金属以单原子的形式锚定在载体表面的缺陷位点。

实施例3

将碳酸钙作为载体粉碎研磨均匀后，用过筛机过筛，加工后的粒度大小为4000目，溶解在50g/L硫酸锌去离子水溶液，其中载体与过渡金属的质量比为100:1，所得溶液100kHz的常温条件下超声30min分散均匀，然后使用搅拌器400r/min搅拌20小时，分散均匀，得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，并用球磨机于50r/min转速下充分研磨，研磨时间为10min，得到固体粉末；得到的固体粉末在管式炉中升温至600℃，并在7vt％氢氩混合气气氛围条件下进行加热处理6h，冷却到室温，球磨机于50r/min转速下研磨30min，即得所需的催化剂，所制得的催化剂含有的过渡金属以单原子的形式锚定在载体表面的缺陷位点。

实施例4

将磷酸钙作为载体粉碎研磨均匀后，用过筛机过筛，加工后的粒度大小为5000目，溶解在100g/L氯化盐去离子水溶液(氯化盐由1:1质量比的氯化铁和氯化铜组成)，其中载体与过渡金属的质量比为150:1，所得溶液100kHz的常温条件下超声30min分散均匀，然后使用搅拌器400r/min搅拌22小时，分散均匀，得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，并用球磨机于50r/min转速下充分研磨，研磨时间为10min，得到固体粉末；得到的固体粉末在管式炉中升温至800℃，并在8vt％氢氩混合气气氛围条件下进行加热处理8h，冷却到室温，球磨机于50r/min转速下研磨40min，即得所需的催化剂，所制得的催化剂含有的过渡金属以单原子的形式锚定在载体表面的缺陷位点。

实施例5

将滑石粉作为载体粉碎研磨均匀后，用过筛机过筛，加工后的粒度大小为5000目，溶解在200g/L硫酸盐去离子水溶液(硫酸盐由1:1:2质量比的硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌组成)其中载体与过渡金属的质量比为200:1，所得溶液100kHz的常温条件下超声30min分散均匀，然后使用搅拌器400r/min搅拌24小时，分散均匀，得到的混合溶液升温至水的沸点，高温挥发，蒸干溶剂，并用球磨机于50r/min转速下充分研磨，研磨时间为10min，得到固体粉末；得到的固体粉末在管式炉中升温至1000℃，并在10vt％氢氩混合气气氛围条件下进行加热处理12h，冷却到室温，球磨机于50r/min转速下研磨40min，即得所需的催化剂，所制得的催化剂含有的过渡金属以单原子的形式锚定在载体表面的缺陷位点。

将实施例1-5所得的单原子催化剂作为止血剂开展止血试验，实验采用小鼠为研究对象，将其腹部毛发剔除，消毒，使用消毒的刀片在其腹部切出0.3cm深的伤口，有血流出，取适量单原子催化剂覆于创面止血，观察并记录止血时间，用于小白鼠创面止血时平均凝血时间为10s，具体止血效果如表1所示：

表1实施例1-5止血效果

试验结果显示，单原子催化剂能快速止血，并且无需任何辅助条件，还可广谱抑制伤口感染的病原菌，避免伤口感染。