20世纪80年代,Francis X.Hursey发现了沸石具有快速止血的功能。2002年,第一代沸石止血产品Quikclot(Z-medica Inc.,USA)作为急救装备在阿富汗和伊拉克战场投入使用,其主要成分为Ca-A型沸石。在实际应用中,尤其在大出血情况下,沸石展现出了优于传统止血材料的止血效果和存活率。目前,研究人员认为沸石材料主要通过(1)从血液中吸收水分,浓缩血液成分;(2)激活血液的内源性凝血通道;(3)提供物理屏障三方面的结合来促进快速止血。在第一代以纯沸石颗粒形式的止血产品Quikclot之后,人们探索了沸石颗粒大小对促凝血效果的影响,发现相对微米尺寸的沸石,纳米尺寸的FAU沸石可以更快地激活凝血,具有更好的促凝血效果。人们还陆续开发了以沸石为基础的多种新型止血剂,如Mortazavi等将膨润土与沸石结合,在减少总放热的同时,也降低了出血量.另外,通过对沸石中的金属阳离子进行离子交换和预水合,能显著降低沸石的热效应,并且带来额外的抗菌性能。Yu等利用原位生长技术将沸石颗粒结合在纤维表面,以减少沸石在伤口的残留,并方 便止血后的伤口清理。该合成技术还可将沸石生长在普通的衣服上,能够提供全时、及时、方便的紧急止血救治。

尽管上述的机理在一定程度上解释了沸石促凝现象,但仍然存在一定缺陷。如果仅考虑沸石吸水富集的特点,无法解释其相对传统吸水性材料(如棉花、活性炭)的优势;Ca2+作为凝血通道的凝血因子IV具有促进血液凝固的作用,而沸石表面的Ca2+如何影响其促凝血效果尚未明确;沸石表面激活凝血通道的假说具有一定的说服力,但是未得到沸石与蛋白质相互作用的实验证据支持,需要进一步深入研究。

沸石表面的促凝血功能-国投盛世

目前,对沸石表面的作用以及蛋白质冠内凝血酶的激活机理仍然存在许多的未知。基于凝血酶的活力变化和沸石的结构特点,可能存在的原因有:(1)沸石表面引起蛋白质整体构象或者微环境的变化,使得凝血酶具有合适的反应构象;(2)沸石表面多种血浆蛋白质的相互作用使得凝血酶在沸石表面维持特定的构象与性能。

基于沸石表面的酸碱性质、多孔性及离子交换特性,其与蛋白质发生特定的结合与相互作用,蛋白质在沸石表面可选择性吸附并且具有特定取向及吸附构象,因而在抗微生物、紧急止血两大领域有着重要的应用价值。