CN101337088B - 含蛋白系基质植入物的处理方法和经处理的蛋白系植入物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含有蛋白系基质的植入物的处理方法，该方法包括以下步骤，其中：(A)用含有至少一个醛基的化合物处理蛋白系基质；然后，(B)用包括硼氢化物的化合物处理基质；然后，(C)用含有硅烷基的衍生物处理步骤(B)中得到的基质。本发明还涉及本发明的方法结束时得到的经处理的蛋白系的植入物。

Description

含蛋白系基质植入物的处理方法和经处理的蛋白系植入物
技术领域
本发明涉及可植入医疗装置(以下通称为“医疗植入物”)。更确切地说，本发明涉及具有生物相容性和防钙化的蛋白系的医疗植入物，尤其是胶原蛋白系的医疗植入物，以及具体地制备这类植入物的方法。 
背景技术
在存在的不同类型的医疗植入物中，蛋白系的植入物是非常有益的。与非生物材料系的植入物相比，这些植入物具有更多优点，当将它们介入活体中，特别是介入人体中时，尤其能够避免形成血栓。然而，为了获得这种生物相容性，蛋白系的植入物必须经过预处理。 
事实上，存在于蛋白系的植入物中的蛋白质通常是含有游离胺官能团(free amine function)的纤维蛋白(一般是胶原蛋白)。所述游离胺官能团对植入物在活体中被排斥起到部分作用，使免疫系统识别蛋白质的所述游离胺官能团。 
为避免排斥反应的发生，目前将植入物用双官能醛化合物处理，一般是戊二醛。 
所述双官能醛化合物的主要作用是掩盖胺官能团。鉴于此，醛官能团与植入物中的胺官能团通过形成亚胺官能团(-C＝N-)而发生反应。此外，含有两个醛官能团的双官能化合物的使用使得不同的蛋白纤维交联。 
然而，用戊二醛类化合物处理蛋白系的植入物，当所述植入物被置入活体后，通常会加速植入物的钙化。 
由于植入物中钙盐的蓄积，钙化导致该植入物硬化。这破坏了植入物的特性，特别是在使用人造心脏或血管(cardiac or vascular prostheses)时，需要通过外科手段对植入物进行定期更换。对于此主题目的具体内容请参阅美国专利US 5,645,587。 
有人建议用不同的化合物对经戊二醛处理的植入物进行后处理，特别是用油酸。实际上，这种处理的根本目的是消除存在的毒副产物，而无法有效地控制钙化。 
发明内容
本发明的目的是提供一种生物相容的蛋白系的植入物，其中该植入物与那些公知的经处理的蛋白系的植入物所观察的相比，抑制了钙化的发生，优选达到足以避免了植入物的定期更换的程度。 
因此，根据第一个特征，本发明涉及一种含有蛋白系基质的植入物的处理方法，该方法包括以下步骤： 
(A)用含有至少一个醛基的化合物、优选用含有至少两个醛基的化合物处理蛋白系基质，然后， 
(B)用包括硼氢化物的化合物处理基质，然后， 
(C)用含有硅烷基的衍生物处理步骤(B)中得到的基质。 
在本说明书的理解内，“植入物”是指植入活体内的装置，该装置含有蛋白系基质或由蛋白系基质组成。根据本发明，所处理的植入物一般是心脏植入物，特别是心瓣膜植入物。 
在本文中，“蛋白系基质”是指含有一种或一种以上的蛋白质通常作为主要成分的基质，例如按重量计，所述蛋白质的含量在50-100％之间。所述蛋白系基质完全或部分构成该植入物。更多情况下，该植入物完全由所述蛋白系基质构成。 
所述基质也可以包括其它材料，如与活体环境接触的假体、导管(tube)以及手术设备。 
在本发明的方法中，植入物的蛋白系基质受到了改性处理，以确保特别是其生物相容性。本文中，术语植入物的“生物相容性”是指当植入物被置入活体内部，特别是置入人体内部时，所述植入物不会被免疫系统识别，这就使得可能避免蛋白系的植入物被排斥。 
本发明的发明人已经证明，按照步骤(A)、(B)和(C)的顺序，能提高蛋白系的植入物的生物相容性，同时抑制了该植入物的钙化的发生。 
特别是，发明人经过研究证明，相对于单独通过本发明的步骤(A)处理的植入物，结合步骤(B)和(C)能够进一步减少由公知的植入物所观察到的钙化的发生。 
限制钙化的发生在一定程度上可以这样解释：步骤(B)和(C)的连续进行使得步骤(A)中引入的许多游离醛官能团还原为醇官能团(在步骤(B)中)，所述醇官能团以硅氧烷官能团(在步骤(C)中)的形式被保护。所述硅氧烷官能团具有为稳定官能团的优点，其为生物相容的且非常不利于钙盐蓄积。 
此外，进一步研究表明，除上述影响外，还原步骤(B)导致步骤(A)中引入的其它官能团减少。更确切地说，步骤(B)将会使植入物的基质中的游离胺官能团偶合所得到的亚胺官能团还原为步骤(A)中的双官能醛。亚胺官能团的这种反应是非常有利的，因为研究证明，所述亚胺官能团还有助于钙化。因此，步骤(B)使通过将亚胺官能团转化为具有稳定的优点的取代胺官能团来消除亚胺基诱导钙化的作用成为可能。 
本发明方法通过抑制对植入物钙化起作用存在的两个来源，从而抑制钙化的发生。因此，根据本发明方法制备的植入物具有低钙化率的优点，这使得在某些情况下，可以避免通过外科手术过程更换植入物，或者至少错开必需更换植入物的外科手术过程的时间安排。 
经本发明处理的植入物中的蛋白系基质一般含有纤维蛋白，或由纤维蛋 白组成。优选情况下，所述基质为胶原蛋白系基质、弹性蛋白系基质、纤维蛋白系基质、纤维蛋白原系基质和/或蛋白聚糖系基质。 
经本发明处理的植入物一般为心瓣膜植入物，包括牛、猪、羊、马或鸵鸟的全部或部分的主动脉瓣和/或心包。 
考虑到蛋白质的存在，植入物的基质固有地含有游离胺官能团，如果未处理的基质不处理就植入活体，所述游离胺官能团至少是造成排斥反应的部分原因。 
根据本发明，在步骤(A)中，将构成植入物的蛋白系基质用含有至少一个醛基的化合物处理。为了更为简洁，所述化合物以下通称为“醛化合物”。步骤(A)中的醛基可能通过将所述官能团转化成亚胺官能团而对基质的游离胺官能团起作用。通常，含有至少一个醛官能团的化合物为下列式(I)所示的化合物： 
R-CHO  (式I) 
其中，R是通常含有2-18个碳原子的烃链，例如3-8个碳原子任选地被杂原子取代，所述杂原子如氯、氟、溴、氮、磷或者硫原子。所述基团R可以任选地用一个或多个其它的醛基-CHO取代。 
优选情况下，步骤(A)中的醛化合物是水溶性的。 
根据优选的实施方式，在步骤(A)中所用的醛化合物是含有至少两个醛基-CHO的化合物，从而能够使经本发明的方法处理的植入物基质的蛋白纤维交联。在本文中，步骤(A)中的醛化合物尤其可以是通式(II)所示的化合物： 
HOC-R2-CHO    (式II) 
其中，R2是通常含有2-18个碳原子的烃链，例如，3-8个碳原子任选地被杂原子取代，所述杂原子如氯、氟、溴、氮、磷或者硫原子。优选地，步骤(A)中的醛化合物为戊二醛。 
根据步骤(A)的重要实施方式，植入物的基质在含有醛化合物的溶液(SA)、特别是水溶液中浸渍至少两周，优选为至少一个月。在该实施方式中所用的溶液(SA)尤其可以是将醛化合物在缓冲液中稀释制得，溶液(SA)的pH值优选为5-9。举例来说，当醛化合物为戊二醛时，溶液(SA)的pH大约在6到8之间。特别是，以优选为10-50mmol·1-1，例如大约是20mmol·1-1 的浓度的磷酸钠、磷酸钾或HEPES(4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸)的水溶液可以用作缓冲液。相对于溶液(SA)的总量，醛化合物在溶液(SA)中的浓度通常为0.1-1重量％，例如约0.6-0.7重量％。另外，优选使用渗透压(相当于每千克溶剂中溶质的摩尔数)优选为200-400mOsMol·1-1，例如更优选为约300mOsMol·1-1的含有醛化合物的溶液(SA)。 
步骤(A)的处理优选在搅拌下进行。此外，步骤(A)反应介质的温度优选为10-70℃。例如，步骤(A)可以在环境温度下进行，一般为20-30℃，具体为大约25℃。 
通常，步骤(A)的处理导致游离胺官能团与醛化合物之间按照如下反应式进行反应。 
[基质]-NH2+R-CHO→[基质]-N＝CH-R 
其中R具有上述定义的含义。 
通常且特别地，当使用上述优选的溶液时，步骤(A)导致最初存在于植入物的基质中的大部分甚至是全部的游离胺官能团发生反应。 
当选用含有至少两个醛官能团的化合物时，根据如下的反应式的反应，步骤(A)进一步导致诱导基质的一些纤维间交联的反应： 
2[基质]-NH2+OHC-R2-CHO→[基质]-N＝CH-R2-CH＝N-[基质] 
其中R2具有如上定义的含义。 
关于双官能醛化合物，按照以下的反应，所述的醛化合物中的一个醛官能团在某种情况下可能仍然保持游离状态。 
[基质]-NH2+OHC-R2-CHO→[基质]-N＝CH-R2-CHO 
其中R2具有如上定义的含义。 
因此，在步骤(A)结束时，可能会诱发钙化的游离醛基团-CHO仍然存在。而且，基质中含有也是钙化来源的亚胺官能团(-N＝C-)。 
根据现有技术水平已知的方法，当胶原蛋白系植入物用戊二醛处理时，可观察到此种反应。 
步骤(B)和(C)的目的在于充分消除步骤(A)结束时所引入的所述游离醛基团-CHO以及亚胺官能团。 
根据本发明，在步骤(B)中，将基质用包括硼氢化物的化合物处理，使醛官能团被还原为醇官能团，亚胺官能团被还原为胺官能团，采用这种选择的方式，构成蛋白质的酰胺官能团并不会被改变。 
步骤(B)中所用的包括硼氢化物的化合物，优选为碱金属衍生物，所述碱金属例如钠、锂或钾。包括硼氢化物的化合物优选为金属的氰基硼氢化物，例如氰基硼氢化钠。 
根据一种优选的实施方式，步骤(B)可以通过将依据本发明方法中步骤(A)所得到的基质部分或全部地浸入包括硼氢化物的化合物的溶液(SB)中进行操作，通常浸入至少1小时，一般至少5个小时，例如10到30个小时，可以是大约24个小时。本实施方式中所用的溶液(SB)具体可以是用缓冲溶液稀释包括硼氢化物的化合物来制得。溶液(SB)的pH值可以在5到11之间。适宜的缓冲液具体是含有磷酸氢二钠的水溶液，其浓度一般介于20-500mmol·1-1，例如约200mmol·1-1。包括硼氢化物的化合物的浓度一般介于10-160mmol·1-1之间，优选为约等于80mmol·1-1。 
步骤(B)的处理通常是在搅拌下进行，例如转速大约为50rpm-1。步骤(B)的反应介质的温度优选为10-70℃。例如，步骤(B)可以在环境温度下进行，如在20-30℃间，一般为大约25℃。 
一般情况下，步骤(B)发生的反应如下： 
Figure S2008101266971D00071
Figure S2008101266971D00072
其中R2具有如上定义的含义。 
因此，在步骤(B)结束时，基质含有能够与磷酸化酶发生反应的末端醇官能团，该磷酸化酶具体可能引起植入物的降解。事实上，经过基质的初始钙化，所述酶的磷酸基团很容易与钙离子结合。最终，该植入物的降解也需要通过外科手段对所述植入物进行更换。 
步骤(C)的目的在于根除步骤(B)中所引入的末端醇官能团的存在。为此，本发明方法中的步骤(C)中，将步骤(B)所产生的基质用含有硅烷基的衍生物处理，从而使得醇官能团转变为硅氧烷官能团。所生成的硅氧烷官能团为化学惰性的，并且在一定意义上说，保护醇官能团的反应形成硅氧烷官能团是不可逆(脱保护伴随着基质的破坏)也是确定的。对该末端醇官能团的确定的保护意味着通过从活体中产生的活性化合物来避免植入物的任何降解是可能的。而且硅氧烷官能团并不被免疫系统所识别，对钙化不会有促进作用。 
一般来说，在步骤(C)中所用的含有硅烷基的衍生物中含有一个直接与硅原子相连的吸电子基团。所述的吸电子基团可以选自卤素、具有5-15个碳原子和任选的2个或3个杂原子的杂芳基，所述杂原子选自由卤素如氟、氯、溴和碘，为对应于元素周期表中第五主族的元素的磷族元素(pnictogen)如氮和磷，和对应于元素周期表中第六主族的元素的硫族元素如氧和硫所组成的组中。 
在步骤(C)中所用的含有硅烷基的衍生物中存在的吸电子基团优选为氯原子、溴原子或咪唑基团。 
根据一种变化的实施方式，所述吸电子基团可以是上述所提到的本领域 技术人员所公知的基团。 
步骤(C)所用的含有硅烷基的衍生物优选三烷基甲硅烷基咪唑或卤代三烷基硅烷，例如三甲基甲硅烷基咪唑或三甲基氯硅烷(以下也称为氯甲基硅烷)。 
用于步骤(C)的含有硅烷基的衍生物优选以溶液(SC)的形式被引入，在该溶液中，将选自由四氢呋喃或者甚至是二噁烷、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、或N-甲基吡咯烷酮所组成的组中的至少一种水溶性无毒化合物用作溶剂。举例来说，含有硅烷基的衍生物可以用四氢呋喃根据稀释因子为1-20％、优选约等于10％来稀释。 
通常情况下，步骤(C)中，由步骤(B)所得的基质用上述提到的溶液(SC)处理1-30分钟，例如4-6分钟，一般大约5分钟。在步骤(C)的处理可以尤其是在例如大约50rpm-1的搅拌下进行。此外，在步骤(C)中，反应介质的温度优选为10-35℃。例如，步骤(C)可以在环境温度下进行，如20-30℃，一般大约为25℃。 
根据一种优选的变化，除了上述的步骤(A)、(B)和(C)，本发明的方法包括安排在步骤(A)和(B)之间的中间步骤(A1)，在该步骤中，将步骤(A)结束时所得到的基质在进行步骤(B)和(C)前用含有至少两个胺官能团的化合物进行处理。 
根据本发明方法的该变化，在步骤(A)结束时形成的部分游离醛官能团对存在于用于步骤(A1)中的含有胺官能团的化合物中的胺官能团起作用，因此根据以下反应式的反应形成亚胺链。 
Figure S2008101266971D00091
如上式所示，在其它优点中，步骤(A1)导致增加了基质的蛋白链间的交联。 
此外，步骤(A1)掩盖了步骤(A)结束时部分醛官能团-CHO保持游离。如图所示，这种掩盖可诱导形成含有游离终端胺官能团的接枝的链。然而，所述的游离终端胺官能团的存在并不会破坏植入物的生物相容性。事实上，所述官能团并不会被免疫系统所识别，因此不会导致排斥反应。 
步骤(A1)中所用的含有至少两个胺官能团的化合物优选为具有通式NH2-A-NH2所示的二胺，其中A表示任选由一个或多个杂原子取代的含有1-20个碳原子的直链或支链的烃链，所述杂原子选自由卤素如氟、氯、溴和碘，对应于元素周期表中Vb族的元素的磷族元素如氮和磷，和对应于元素周期表中VIb族的元素的硫族元素如氧和硫所组成的组中。更优选含有至少两个胺官能团的化合物为聚(丙二醇)双(2-氨丙基醚)、赖氨酸、精胺或腐胺。 
根据一种实施方式，步骤(A1)可以通过部分或全部地将本发明方法步骤(A)所得的植入物以浓度为10-200mmol·1-1、优选为40-80mmol·1-1，例如浓度约60mmol·1-1浸入含有含至少一个胺官能团的化合物的水溶液(SA1)中进行操作。通常，步骤(A1)通过部分或全部地将植入物浸入溶液(SA1)中10-100分钟，例如大约60分钟来进行。 
在步骤(A1)中的处理一般在搅拌下进行，如在约50rpm-1。步骤(A1)反应介质的温度优选为10-70℃。例如，步骤(A1)可以在环境温度下进行，如20-30℃，一般大约为25℃。 
根据一种具体的实施方式，在步骤(A)和任选的步骤(A1)之后和步骤(B)之前，本发明方法可以进一步包括改变pH值的步骤，使得反应介质的pH值达到具体为5-9，优选为5.5-6.5，例如约等于6，这将有助于随后的步骤(B)的还原。该步骤可以特别通过在用吗啉乙磺酸(morpholinoethanesulfonic acid)(MES)处理步骤(A)及任选的步骤(A1)所得的介质10-50小时，优选20-30小时，如大约24小时。 
根据一种实施方式，在本发明的方法的每步前后，均可以用水洗涤植入物，通常使用超纯水。本文中，“超纯水”是指在大约25℃下水的电阻约等于18.2MΩ·cm的水。通过水洗，特别是使用超纯水，可以除去在该方法每一步结束时存在的过量反应物，这使植入物不含与活体的有机体相互作用的任何化合物。举例来说，在步骤(A)、(B)和(C)及任选的步骤(A1)的每一步前后，可以用超纯水冲洗植入物至少两次，优选3次。 
根据一种实施方式，可以分离步骤(A)中的介质，以将植入物保存，用于随后步骤(B)和(C)或步骤(A1)、(B)及(C)的进行。 
根据一种实施方式，根据步骤(A)、任选的步骤(A1)、(B)和(C)进行处理的植入物，可以在步骤(C)后进行另一步处理。进行所述的附加的处理以进一步改善植入物的防钙化能力。举例来说，步骤(C)所得的植入物可以用目前已知的防钙化溶液(anticalcifying solutions)处理，如“杀菌剂”(含22％乙醇，4％甲醛以及1.2％Tween(吐温)80(聚山梨醇酯80))的水溶液，给出的百分数是相对于溶液总体积的体积分数。 
无论本发明方法采用何种方法进行，在所述方法结束时，可获得基本上不再含有能够诱发钙化的官能团的植入物。 
根据第二个特征，本发明还涉及处理后的蛋白系的植入物，该植入物可能在本发明的方法结束时得到。 
本发明的处理的植入物通常基本上没有游离的醛官能团-CHO和亚胺官 能团。 
另外，本发明处理过的植入物含有末端硅氧烷官能团。 
末端硅氧烷官能团是指在植入物的表面以硅原子中断的含有杂原子的烃链，该杂原子为例如氮、氧、氯、溴、碘或磷原子。 
因此，根据本发明的植入物具有低钙化的优点。 
根据本发明所处理的植入物优选为心瓣膜植入物。 
下面通过非限制的实施例来揭示本发明不同的特征及优点。 
具体实施方式
实施例 
使用的基质
为了制备植入物，使用部分牛心包膜作基质。 
溶液的制备
在下面的实施例中，使用的超纯水是在约25℃下电阻约等于18.2MΩ的水溶液。 
戊二醛溶液(S1)
将约6.25g戊二醛稀释于约1L的浓度约为20mmol·1-1的含有磷酸钠和磷酸钾的缓冲溶液中。相对于溶液(S1)的总量，所得到的戊二醛的最终浓度约为0.625重量％。 
向溶液(S1)中加入约5.3g的氯化钠，使溶液的渗透压大约等于300mOsmol·1-1。 
溶液(S1)的pH值约为7.4。 
聚(丙二醇)双(2-氨丙基醚)(Jeffamine)溶液(S2)
将大约1.437ml的聚(丙二醇)双(2-氨丙基醚)用约98.563ml的超纯水稀释。 
溶液(S2)中聚(丙二醇)双(2-氨丙基醚)的浓度约为60mmol.1-1。 
氰基硼氢化钠(NaCNBH 3 )溶液(S3)
将约0.5g氰基硼氢化钠溶解在约10ml的超纯水中一夜。所得溶液用大约90ml含有200mmol·1-1 Na2HPO4的另一种溶液稀释。 
溶液(S3)中氰基硼氢化钠的最终浓度大约为80mmol·1-1。 
氯甲基硅烷(三甲基氯硅烷)溶液(S4)
将约10ml氯甲基硅烷用约90ml的四氢呋喃稀释。 
三甲基甲硅烷基咪唑溶液(S5)
将约10ml三甲基甲硅烷基咪唑用约90ml的四氢呋喃稀释。 
“杀菌剂”溶液(S6)
将约220ml无水乙醇、108ml的37％的甲醛和12ml的Tween 80稀释于约660ml的磷酸钠和磷酸钾缓冲液中。磷酸盐的最终浓度约为20mmol·1-1，溶液的pH值约为7.4。 
实施例1：根据本发明方法的步骤(A)、(B)和(C)处理基质。 
用戊二醛溶液(S1)处理
在环境温度下(约25℃)用溶液(S1)处理基质至少一个月。 
所述处理结束时，将处理好的基质切成测出的各边为8mm、大约7mm的方形。 
将由此处理的基质得到的样品用超纯水冲洗三次。 
用氰基硼氢化钠溶液(S3)处理
将所述冲洗后的样品转移到装有约100ml溶液(S3)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。然后将反应介质于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1 的转速搅拌24小时。 
将上述样品用超纯水冲洗三次。 
用氯甲基硅烷溶液(S4)处理
将冲洗后的样品转移到装有100ml氯甲基硅烷溶液(S4)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。然后将反应介质于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1的转速搅拌约5分钟。 
将处理后的样品用超纯水冲洗三次。 
实施例2：根据本发明方法的步骤(A)、(A1)、(B)和(C)处理基质 
用戊二醛溶液处理
用溶液(S1)在环境温度下(约25℃)处理基质至少一个月。 
所述处理结束时，将处理好的基质切成测出的各边约为7mm的正方形。 
将由此处理的基质得到的样品用超纯水冲洗三次。 
用聚(丙二醇)双(2-氨丙基醚(Jeffamines)溶液(S2)处理
将冲洗后的样品转移到装有100ml溶液(S2)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。将该瓶子于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1的转速搅拌约1小时。 
向反应介质中加入约5.76g的吗啉乙磺酸(MES)。将反应介质于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1转速搅拌约23小时。 
该反应介质的最终pH值大约为6。 
将处理后的样品用超纯水冲洗三次。 
用氰基硼化氢钠溶液(S3)处理
将所述冲洗后的样品转移到装有100ml溶液(S3)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。然后将反应介质于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1 的转速搅拌约24小时。 
将处理后的样品用超纯水冲洗三次。 
用氯甲基硅烷溶液(S4)处理
将冲洗后的样品转移到装有100ml氯甲基硅烷溶液(S4)的具有矩形 横截面的150ml瓶子中。然后将反应介质于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1的转速搅拌约5分钟。 
将处理后的样品用超纯水冲洗三次。 
实施例3：根据本发明方法的步骤(A)、(A1)、(B)和(C)处理基质 
除最后步骤(C)中使用三甲基甲硅烷基咪唑溶液(S5)替代氯甲基硅烷溶液(S4)外，其它操作与上例相同。 
实施例4：根据本发明方法的步骤(A)、(A1)、(B)和(C)处理基质，接着用防止钙化溶液(杀菌剂)处理的随后步骤 
采用实施例3的步骤，然后进行以下操作。 
将处理完的样品转移到装有100ml溶液(S6)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。然后将反应介质于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1 的转速搅拌约24小时。 
将处理后的样品用超纯水冲洗三次。 
对比例 
对比例1：只根据步骤(A)处理基质 
用戊二醛溶液(S1)在环境温度下(约25℃)处理基质至少一个月。 
所述处理结束时，将处理好的基质切成测出的各边为7mm的正方形。 
将由此处理的基质得到的样品用超纯水冲洗三次后，然后在被植入大鼠体内前保存于溶液(S1)中。 
对比例2：按照步骤(A)处理基质，接着用杀菌剂溶液(S6)处理的步骤 
采用与对比例1相同的步骤进行处理，然后进行以下操作。 
将用戊二醛溶液(S1)处理后的样品转移到装有100ml水溶液(S6)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。然后将反应介质在大约32℃下，以大约50rpm-1的转速搅拌约9小时。 
将上述处理得到的样品用超纯水冲洗三次。 
对比例3：按照步骤(A)处理基质，接着用四氢呋喃处理的步骤 
按与对比例1相同的步骤进行处理，然后进行以下操作。 
将用戊二醛溶液(S1)处理后的样品转移到一个装有100ml四氢呋喃的150ml矩形横截面容器中。然后将反应介质于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1的转速搅拌约24小时。 
将上述处理得到的样品用超纯水冲洗三次。 
对比例4：按照步骤(A)处理基质，接着使用溶液(S4)的步骤(C) 
按与对比例1相同的步骤进行处理，然后进行以下操作。 
将用戊二醛溶液(S1)处理后的样品转移到装有100ml氯甲基硅烷溶液(S4)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。然后将反应介质于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1的转速搅拌约5分钟。 
将上述处理得到的样品用超纯水冲洗三次。 
对比例5：按照步骤(A)处理基质，接着使用溶液(S5)的步骤(C) 
采用对比例4的步骤处理，并用三甲基甲硅烷基咪唑溶液(S5)代替氯甲基硅烷溶液(S4)。 
对比例6：按照步骤(A)处理基质，然后使用溶液(S5)按照步骤(C)处理，再用杀菌剂溶液(S6)处理的步骤。 
按照对比例5的步骤进行处理，然后进行以下操作。 
将用戊二醛溶液(S1)处理后的样品转移到装有100ml溶液(S6)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。然后将反应介质于环境温度下(大约25℃)以大约50rpm-1的转速搅拌约24小时。 
将上述处理得到的样品用超纯水冲洗三次。 
对比例7：按照步骤(A)、(A1)处理基质后，然后用溶液(S4)按照步骤(C)处理 
按照与对比例1相同的步骤进行处理，然后进行以下操作。 
用聚(丙二醇)双(2-氨丙基醚)溶液(S2)处理
将用溶液处理后的样品转移到装有100ml溶液(S2)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。将该瓶子于环境温度下(大约25℃)，以大约50rpm-1 的转速搅拌约1小时。 
向反应介质中加入约5.76g吗啉乙磺酸(MES)。将反应介质于环境温度下(大约25℃)，以大约50rpm-1的转速搅拌大约23小时。 
反应介质的最终pH值约为6。 
将上述处理得到的样品用超纯水冲洗三次。 
用氯甲基硅烷溶液(S4)处理
将冲洗后的样品转移到装有100ml氯甲基硅烷溶液(S4)的具有矩形横截面的150ml瓶子中。然后将反应介质于环境温度(大约25℃)下，以大约50rpm-1的转速搅拌约5分钟。 
将上述处理得到的样品用超纯水冲洗三次。 
大鼠体内钙化的研究
将前文所述实施例中得到的未处理或经处理的样品，皮下植入到12天的新生大鼠体内。 
皮下植入后，大鼠断奶九天，每天按大鼠每公斤体重给予由含有约332mg钙、约236mg磷、约9.6mg铁、约60UI维生素D3的部分谷物组成 的食物，且不限制饮水。 
皮下植入10个月后，处死大鼠，取出植入样品进行分析。 
用超纯水清洗样品、冻干、称重(干重，单位mg)。将冻干后的样品于95℃下，在约1ml 70％的硝酸中消化约15分钟。然后用超纯水将介质的体积在5ml的容量瓶中定容至约5ml。 
用火焰原子分光光度计分析所述样品中的钙。所测得的钙本质上是由植入物钙化产生的。 
进行或不进行不同处理的样品得到的钙分析的结果如下表所示： 
  样品处理方式   相对于样品总重量的钙的百分比
  不处理   9.75％
  实施例1   0.67％
  实施例2   0.07％
  实施例3   0.56％
  实施例4   0.49％
  对比例1   20.82％
  对比例2   1.67％
  对比例3   9.10％
  对比例4   1.09％
  对比例5   1.15％
  对比例6   1.33％
  对比例7   1.14％
Glut.表示戊二醛 
由上表所示结果可见，与用市售溶液、杀菌剂处理相比，用氰基硼氢化钠处理基质后，再用含有硅烷基的衍生物特别是用氯甲基硅烷或三甲基甲硅烷基咪唑处理，可以很明显地减少钙化。 
另外，如果将植入物用含有至少两个氨基官能团的化合物、聚(丙二醇)双(2-氨丙基醚)进一步处理后，钙化程度进一步降低。 

Claims (15)

1.含有蛋白系基质的植入物的处理方法，该方法包括以下步骤：
（A）用含有至少一个醛基的化合物处理所述蛋白系基质，使得醛基能够与所述蛋白系基质中的游离胺官能团反应而形成亚胺官能团；然后，
（B）用包括硼氢化物的化合物处理所述基质，使得步骤（A）中引入的游离醛官能团被还原为醇官能团且所述亚胺官能团被还原为胺官能团；然后，
（C）用含有硅烷基的衍生物处理步骤（B）中得到的基质，使得所述醇官能团转化为硅氧烷官能团，其中，所述含有硅烷基的衍生物含有直接连在硅原子上的吸电子基团。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蛋白系基质为胶原蛋白系基质、弹性蛋白系基质、纤维蛋白系基质、纤维蛋白原系基质和/或蛋白聚糖系基质。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述植入物为心瓣膜植入物，包括牛、猪或羊的全部或部分主动脉瓣和/或心包。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（A）中使用含有至少两个醛基的化合物。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（B）中所用的所述包括硼氢化物的化合物为碱金属衍生物。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤（B）中所用的所述包括硼氢化物的化合物为氰基硼氢化钠。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（C）中，所述吸电子基团选自卤族元素、具有5-15个碳原子和2个或3个杂原子的杂芳基，所述杂原子选自由卤素、氮族元素和硫族元素所组成的组中。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，存在于步骤（C）中所用的含有硅烷基的衍生物中的所述吸电子基团为氯元素、溴元素或咪唑基。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在步骤（C）中所用的含有硅烷基的衍生物为三甲基甲硅烷基咪唑或三甲基氯硅烷。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括步骤（A）和步骤（B）之间的中间步骤（A1），所述中间步骤（A1）是在进行步骤（B）和步骤（C）之前，用含有至少两个胺官能团的化合物处理步骤（A）结束时得到基质，以使在步骤（A）结束时形成的部分游离醛官能团对存在于含有胺官能团的化合物中的胺官能团起作用而形成亚胺官能团。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述含有至少两个胺官能团的化合物为式NH2-A-NH2的二胺，其中A表示任选由一个或多个杂原子取代的含有1-20个碳原子的直链或支链的烃链，所述杂原子选自由卤素、氮族元素和硫族元素所组成的组中。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述含有至少两个胺官能团的化合物为聚(丙二醇)双(2-氨丙基醚)、赖氨酸、精胺或腐胺。
13.一种经处理的蛋白系的植入物，该植入物是在根据前述权利要求中任意一项所述的处理方法结束时获得的。
14.根据权利要求13所述的植入物，其中，所述植入物没有游离醛官能团-CHO和亚胺官能团。
15.根据权利要求13或14所述的植入物，其中，所述植入物为心瓣膜植入物。
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