CN103881126A - 一种用于提高材料血液相容性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于提高材料血液相容性的方法，该方法为：一、合成含氨基的聚合物；二、将含氨基的聚合物与多巴胺一同溶于极性溶剂中，搅拌均匀得到涂覆溶液；三、将涂覆溶液涂覆于待改性材料表面，在待改性材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。本发明通过将含氨基的聚合物与多巴胺物质混合后涂覆在待改性材料表面，通过涂覆液的pH值控制涂层中氨基与多巴胺的反应，使得涂层的密度增大，达到在材料表面固定磷酰胆碱基团的目的，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，从而提高材料的血液相容性。
Description
技术领域
本发明属于材料表面科学和生物医用高分子材料技术领域，具体涉及一种用于提高材料血液相容性的方法。
背景技术
壳聚糖具有可降解性、抗菌性、无毒、无刺激、pH响应性等优点（Carbohydrate Polymers2010,79:724-730），已经被广泛应用于生物医学等领域。越来越多的研究表明：壳聚糖及其衍生物材料可以用于血液净化。壳聚糖分子上的氨基有助于对血液中多种毒素的吸附，可以用于血液灌流材料（高等学校化学学报2002,23:75-77;Journal of Microencapsulation1993,10:475-486）。壳聚糖膜具有高的透析率，选择性和强度，可以用作血液透析材料（Journal of Applied Polymer Science1992,46:255-261;263-269）。虽然壳聚糖及其衍生物作为血液净化材料具有许多优点，但是也存在着蛋白质吸附，血小板黏附，最终导致凝血，形成血栓等问题，所以提高壳聚糖及其衍生物材料的血液相容性迫在眉睫（Applied Surface Science2005,241:485-492;Biomaterials2002,23:2561-2568;Biomaterials2003,24:3213-3220）。
磷酰胆碱（phosphorylcholine，PC）是组成细胞膜基本单元卵磷脂的亲水端基，是细胞外层膜中的外层官能团，同时带有正、负异种电荷，具有较强的结合水的能力和亲水性能，这种结构和组成的表面与生理环境相互作用不仅不会吸附和沉积蛋白质，也不会引发血小板激活、导致凝血等不良反应，具有良好生物相容性。近几年来的研究表明，采用磷酰胆碱基团及其聚合物在材料表面构建具有仿细胞外层膜结构，可以显著改善材料的血液相容性。
近年来，采用接枝磷酰胆碱小分子的途径（Carbohydrate Polymers2007，70:82-88;Biomacromolecules2007,8:3169-3176;Biomacromolecules2006,7:3151-3156;Journal of Applied Polymer Science2003,88:489-493;PolymerInternational2003,52:81-85;Journal of biomaterials science,Polymer edition2002,13:501-510;Colloids and Surfaces B:Biointerfaces2009,71:268-274）改性壳聚糖，使得壳聚糖的血液相容性显著提高。但是，这些方式往往在材料表面的磷酰胆碱基团的密度不高，限制了其在生物医用材料改性领域的应用和血液相容性的进一步提高。
为此，将含有磷酰胆碱基团的甲基丙烯酸-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱二元共聚物（PMA）聚阴离子，与壳聚糖（聚阳离子）进行层层静电自组装，获得了具有仿细胞外层膜结构的涂层表面（Colloids and Surfaces B:Biointerfaces2011,85:48-55）。蛋白质吸附和血小板黏附的实验结果表明：改性后表面的血液相容性有了显著提高。鉴于这种改性方法的种种优势，必将为提升生物医用材料的血液相容性提供技术支撑。然而，以物理吸附方式结合在移植器件表面的仿细胞外层膜结构聚合物涂层，在体内复杂环境中难免发生溶解、脱落。为此，Lewis和徐建平等（Biomaterials2001,22:99-111;Biomaterials2004,25:3099-3108;European Polymer Journal2004,40:291-298）分别对含有三甲氧基硅基团和磷酰胆碱基团的聚合物涂层进行了研究。结果表明，涂层中聚合物分子链上三甲氧基硅基团遇水会发生水解、交联，也可与基材表面的活性基团形成共价键，从而使磷酰胆碱类聚合物涂层的稳定性得到显著提高。由此可见，聚合物之间的交联及其与基材表面官能团的反应，是提高磷酰胆碱类聚合物涂层稳定性的关键因素。
然而，该聚合物在合成过程中可交联基团易水解、交联，使得其合成过程条件过于苛刻、难以保存，致使其应用范围受限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于提高材料血液相容性的方法。该方法通过将含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺物质混合后涂覆在待改性材料表面，通过涂覆液的pH值控制涂层中氨基与多巴胺的反应，使得涂层的密度增大，达到在材料表面固定磷酰胆碱基团的目的，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，从而提高材料的血液相容性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于提高材料血液相容性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、在氮气保护下，将含有两性离子亲水性基团的乙烯基单体和含有氨基的乙烯基单体在引发剂的作用下进行自由基聚合反应，得到含氨基的聚合物；所述两性离子亲水性基团为磷酰胆碱基团、磺铵类两性离子或羧铵类两性离子；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的聚合物与多巴胺一同溶于极性溶剂中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至8.5～10.5；所述含氨基的磷酰胆碱聚合物和多巴胺的摩尔比为0.8～1.8:1；
步骤三、采用步骤二中调节pH值后的涂覆溶液浸涂待改性材料表面，在待改性材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层；所述浸涂的时间为0.5h～2h。
上述的一种用于提高材料血液相容性的方法，步骤一中所述含有两性离子亲水性基团的乙烯基单体的摩尔量为含有两性离子亲水性基团的乙烯基单体和含有氨基的乙烯基单体总摩尔量的30%～60%。
上述的一种用于提高材料血液相容性的方法，步骤一中所述乙烯基单体为甲基丙烯酸类单体、丙烯酸类单体、甲基丙烯酰胺类单体或丙烯酰胺类单体。
上述的一种用于提高材料血液相容性的方法，步骤二中所述极性溶剂为水、甲醇或乙醇。
上述的一种用于提高材料血液相容性的方法，步骤三中所述浸涂的时间为1h。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的含氨基的聚合物是通过含有两性离子亲水性基团的乙烯基单体和含有氨基的乙烯基单体采用自由基聚合法合成的二元随机共聚物，该二元随机共聚物与多巴胺物质混合后涂覆在被修饰材料表面，通过涂覆液的pH值控制涂层中氨基与多巴胺的反应，使得涂层的密度增大，达到在材料表面固定磷酰胆碱基团的目的，可获得具有仿细胞外层膜结构的涂层表面。
2、本发明的仿细胞外层膜结构涂层的制备方法简单、条件温和，为获得稳定的具有仿细胞外层膜结构的涂层表面提供了一种新的途径。
3、本发明的仿细胞外层膜结构涂层将在血液净化，体内植入材料，组织工程，药物缓释及生物传感器等领域具有广阔的应用前景。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
附图说明
图1为壳聚糖材料（CS）与本发明实施例1制备的仿细胞外层膜结构涂层（CS-DA-Crosslink-PMH20）的后退角和前进角的柱状图，图中Ad代表前进角，Re代表后退角。
图2为壳聚糖材料（CS）与本发明实施例1制备的仿细胞外层膜结构涂层（CS-DA-Crosslink-PMH20）的X-射线光电子能谱（XPS）精细能谱图。具体实施方式
实施例1
步骤一、称取12mmol2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱（MPC）和8mmol甲基丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐，用蒸馏水溶解混合均匀得到单体的混合溶液，将0.1mmol过硫酸钾用蒸馏水溶解得到引发剂溶液，在N2保护，70℃搅拌条件下，向三颈瓶中加入单体的混合溶液，预热30min后，加入引发剂溶液继续反应12h，反应结束后，浓缩反应液，用截留分子量为6000～8000D的透析袋透析；最后，将透析后的样品在-50℃下冷冻干燥，得到含氨基的磷酰胆碱聚合物；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺按照氨基与多巴胺的摩尔比为0.8:1一同溶于甲醇中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至8.5；
步骤三、将待改性的壳聚糖材料置于步骤二中调节pH值后的涂覆溶液中浸涂1h，取出后用蒸馏水洗涤，在待改性的壳聚糖材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。
用400MHz核磁共振仪以D2O为溶剂测试本实施例制备的聚合物的氢核磁，在5ppm～7ppm处未见出峰，表明所得共聚物中没有残余单体，并成功合成了该聚合物，以3.28ppm处为-N+(CH3)3特征峰，0.9ppm～2.2ppm处为主链上亚甲基和侧链甲基的峰计算聚合物组成，可知该聚合物组成与投料比基本一致。
如图1所示，本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，这是因为亲水性好的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低。
如图2所示，本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰，这说明亲水性好的磷酰胆碱基团被固定在壳聚糖表面。含有氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺通过希夫碱反应或迈克尔加成将磷酰胆碱聚合物固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
实施例2
将实施例1制备的含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺按照氨基与多巴胺的摩尔比为1.8:1一同溶于乙醇中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至8.5；将待改性的壳聚糖材料置于调节pH值后的涂覆溶液中浸涂1h，取出后用蒸馏水洗涤，在待改性的壳聚糖材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。
本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。这是因为含有氨基的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
实施例3
步骤一、称取6mmol丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和14mmol丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐，用蒸馏水溶解混合均匀得到单体的混合溶液，将0.1mmol过硫酸钾用蒸馏水溶解得到引发剂溶液，在N2保护，70℃搅拌条件下，向三颈瓶中加入单体的混合溶液，预热30min后，加入引发剂溶液继续反应12h，反应结束后，浓缩反应液，用截留分子量为6000～8000D的透析袋透析；最后，将透析后的样品在-50℃下冷冻干燥，得到含氨基的磷酰胆碱聚合物；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺按照氨基与多巴胺的摩尔比为1:1一同溶于甲醇中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至10.5；
步骤三、将待改性的壳聚糖材料置于步骤二中调节pH值后的涂覆溶液中浸涂1h，取出后用蒸馏水洗涤，在待改性的壳聚糖材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。
用400MHz核磁共振仪以D2O为溶剂测试本实施例制备的聚合物的氢核磁，在5ppm～7ppm处未见出峰，表明所得共聚物中没有残余单体，并成功合成了该聚合物，以3.28ppm处为-N+(CH3)3特征峰，0.9ppm～2.2ppm处为主链上亚甲基和侧链甲基的峰计算聚合物组成，可知该聚合物组成与投料比基本一致。
本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。这是因为含有氨基的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
实施例4
步骤一、称取10mmol2-甲基丙烯酰胺乙基磷酰胆碱和10mmol丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐，用蒸馏水溶解混合均匀得到单体的混合溶液，将0.1mmol过硫酸钾用蒸馏水溶解得到引发剂溶液，在N2保护，70℃搅拌条件下，向三颈瓶中加入单体的混合溶液，预热30min后，加入引发剂溶液继续反应12h，反应结束后，浓缩反应液，用截留分子量为6000～8000D的透析袋透析；最后，将透析后的样品在-50℃下冷冻干燥，得到含氨基的磷酰胆碱聚合物；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺按照氨基与多巴胺的摩尔比为1.5:1一同溶于甲醇中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至9；
步骤三、将待改性的壳聚糖材料置于步骤二中调节pH值后的涂覆溶液中浸涂1h，取出后用蒸馏水洗涤，在待改性的壳聚糖材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。
用400MHz核磁共振仪以D2O为溶剂测试本实施例制备的聚合物的氢核磁，在5ppm～7ppm处未见出峰，表明所得共聚物中没有残余单体，并成功合成了该聚合物，以3.28ppm处为-N+(CH3)3特征峰，0.9ppm～2.2ppm处为主链上亚甲基和侧链甲基的峰计算聚合物组成，可知该聚合物组成与投料比基本一致。
本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。这是因为含有氨基的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
实施例5
步骤一、称取6mmol丙烯酰胺乙基磷酰胆碱和14mmol甲基丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐，用蒸馏水溶解混合均匀得到单体的混合溶液，将0.1mmol过硫酸钾用蒸馏水溶解得到引发剂溶液，在N2保护，70℃搅拌条件下，向三颈瓶中加入单体的混合溶液，预热30min后，加入引发剂溶液继续反应12h，反应结束后，浓缩反应液，用截留分子量为6000～8000D的透析袋透析；最后，将透析后的样品在-50℃下冷冻干燥，得到含氨基的磷酰胆碱聚合物；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺按照氨基与多巴胺的摩尔比为1.5:1一同溶于水中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至10；
步骤三、将待改性的壳聚糖材料置于步骤二中调节pH值后的涂覆溶液中浸涂2h，取出后用蒸馏水洗涤，在待改性的壳聚糖材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。
用400MHz核磁共振仪以D2O为溶剂测试本实施例制备的聚合物的氢核磁，在5ppm～7ppm处未见出峰，表明所得共聚物中没有残余单体，并成功合成了该聚合物，以3.28ppm处为-N+(CH3)3特征峰，0.9ppm～2.2ppm处为主链上亚甲基和侧链甲基的峰计算聚合物组成，可知该聚合物组成与投料比基本一致。
本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。这是因为含有氨基的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
实施例6
步骤一、称取8mmol丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和12mmol甲基丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐，用蒸馏水溶解混合均匀得到单体的混合溶液，将0.1mmol过硫酸钾用蒸馏水溶解得到引发剂溶液，在N2保护，70℃搅拌条件下，向三颈瓶中加入单体的混合溶液，预热30min后，加入引发剂溶液继续反应12h，反应结束后，浓缩反应液，用截留分子量为6000～8000D的透析袋透析；最后，将透析后的样品在-50℃下冷冻干燥，得到含氨基的磷酰胆碱聚合物；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺按照氨基与多巴胺的摩尔比为1.6:1一同溶于乙醇中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至9.5；
步骤三、将待改性的壳聚糖材料置于步骤二中调节pH值后的涂覆溶液中浸涂0.5h，取出后用蒸馏水洗涤，在待改性的壳聚糖材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。
用400MHz核磁共振仪以D2O为溶剂测试本实施例制备的聚合物的氢核磁，在5ppm～7ppm处未见出峰，表明所得共聚物中没有残余单体，并成功合成了该聚合物，以3.28ppm处为-N+(CH3)3特征峰，0.9ppm～2.2ppm处为主链上亚甲基和侧链甲基的峰计算聚合物组成，可知该聚合物组成与投料比基本一致。
本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。这是因为含有氨基的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
实施例7
步骤一、称取6mmol3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸盐和14mmol甲基丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐，用蒸馏水溶解混合均匀得到单体的混合溶液，将0.1mmol过硫酸钾用蒸馏水溶解得到引发剂溶液，在N2保护，70℃搅拌条件下，向三颈瓶中加入单体的混合溶液，预热30min后，加入引发剂溶液继续反应12h，反应结束后，浓缩反应液，用截留分子量为6000～8000D的透析袋透析；最后，将透析后的样品在-50℃下冷冻干燥，得到含氨基的磷酰胆碱聚合物；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺按照氨基与多巴胺的摩尔比为1:1一同溶于甲醇中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至10.5；
步骤三、将待改性的壳聚糖材料置于步骤二中调节pH值后的涂覆溶液中浸涂1h，取出后用蒸馏水洗涤，在待改性的壳聚糖材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。
用400MHz核磁共振仪以D2O为溶剂测试本实施例制备的聚合物的氢核磁，在5ppm～7ppm处未见出峰，表明所得共聚物中没有残余单体，并成功合成了该聚合物，以3.28ppm处为-N+(CH3)3特征峰，0.9ppm～2.2ppm处为主链上亚甲基和侧链甲基的峰计算聚合物组成，可知该聚合物组成与投料比基本一致。
实施例8
步骤一、称取6mmol N,N-二甲基N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)N-(3-磺丙基)铵和14mmol甲基丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐，用蒸馏水溶解混合均匀得到单体的混合溶液，将0.1mmol过硫酸钾用蒸馏水溶解得到引发剂溶液，在N2保护，70℃搅拌条件下，向三颈瓶中加入单体的混合溶液，预热30min后，加入引发剂溶液继续反应12h，反应结束后，浓缩反应液，用截留分子量为6000～8000D的透析袋透析；最后，将透析后的样品在-50℃下冷冻干燥，得到含氨基的磷酰胆碱聚合物；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺按照氨基与多巴胺的摩尔比为1.5:1一同溶于水中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至8.5；
步骤三、将待改性的壳聚糖材料置于步骤二中调节pH值后的涂覆溶液中浸涂2h，取出后用蒸馏水洗涤，在待改性的壳聚糖材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。
用400MHz核磁共振仪以D2O为溶剂测试本实施例制备的聚合物的氢核磁，在5ppm～7ppm处未见出峰，表明所得共聚物中没有残余单体，并成功合成了该聚合物，以3.28ppm处为-N+(CH3)3特征峰，0.9ppm～2.2ppm处为主链上亚甲基和侧链甲基的峰计算聚合物组成，可知该聚合物组成与投料比基本一致。
本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。这是因为含有氨基的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
实施例9
步骤一、称取8mmol甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱和12mmol甲基丙烯酸2-氨基乙基酯盐酸盐，用蒸馏水溶解混合均匀得到单体的混合溶液，将0.1mmol过硫酸钾用蒸馏水溶解得到引发剂溶液，在N2保护，70℃搅拌条件下，向三颈瓶中加入单体的混合溶液，预热30min后，加入引发剂溶液继续反应12h，反应结束后，浓缩反应液，用截留分子量为6000～8000D的透析袋透析；最后，将透析后的样品在-50℃下冷冻干燥，得到含氨基的磷酰胆碱聚合物；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的磷酰胆碱聚合物与多巴胺按照氨基与多巴胺的摩尔比为1.6:1一同溶于乙醇中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至10；
步骤三、将待改性的壳聚糖材料置于步骤二中调节pH值后的涂覆溶液中浸涂0.5h，取出后用蒸馏水洗涤，在待改性的壳聚糖材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层。
用400MHz核磁共振仪以D2O为溶剂测试本实施例制备的聚合物的氢核磁，在5ppm～7ppm处未见出峰，表明所得共聚物中没有残余单体，并成功合成了该聚合物，以3.28ppm处为-N+(CH3)3特征峰，0.9ppm～2.2ppm处为主链上亚甲基和侧链甲基的峰计算聚合物组成，可知该聚合物组成与投料比基本一致。
本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。这是因为含有氨基的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
本实施例经涂层处理的壳聚糖材料与未经涂层处理的壳聚糖材料相比，经涂层处理的壳聚糖的前进角和后退角均有所降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。这是因为含有氨基的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高，前进角和后退角明显降低，出现磷酰胆碱基团上N和P特征吸收峰。
测量壳聚糖材料以及实施例1至实施例9制备的仿细胞外层膜结构涂层表面的前进角和后退角，结果见下表：
表1壳聚糖材料以及实施例1至实施例9制备的仿细胞外层膜结构
涂层的前进角和后退角
| 前进角（°） | 后退角（°） | |
| 壳聚糖材料 | 84±3 | 12±1 |
| 实施例1 | 65±2 | 5±1 |
| 实施例2 | 60±3 | 7±1 |
| 实施例3 | 49±2 | 6±1 |
| 实施例4 | 44±3 | 5±1 |
| 实施例5 | 50±3 | 6±1 |
| 实施例6 | 48±2 | 7±1 |
| 实施例7 | 45±3 | 4±1 |
| 实施例8 | 47±2 | 5±1 |
| 实施例9 | 49±2 | 6±1 |
由表1可以看出，本发明在壳聚糖材料表面制备仿细胞外层膜结构涂层，前进角和后退角均明显降低，这是因为亲水性好的磷酰胆碱聚合物通过氨基与多巴胺的反应固定在壳聚糖的表面，获得具有仿细胞外层膜结构的表面，使得其亲水性显著提高。制备的仿细胞外层膜结构涂层将在组织工程，药物控释，基因治疗及生物传感器等领域具有巨大的学术价值和广阔的应用前景。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于提高材料血液相容性的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、在氮气保护下，将含有两性离子亲水性基团的乙烯基单体和含有氨基的乙烯基单体在引发剂的作用下进行自由基聚合反应，得到含氨基的聚合物；所述两性离子亲水性基团为磷酰胆碱基团、磺铵类两性离子或羧铵类两性离子；
步骤二、将步骤一中所述含氨基的聚合物与多巴胺一同溶于极性溶剂中，搅拌均匀得到涂覆溶液，然后将涂覆溶液的pH值调节至8.5～10.5；所述含氨基的磷酰胆碱聚合物和多巴胺的摩尔比为0.8～1.8:1；
步骤三、采用步骤二中调节pH值后的涂覆溶液浸涂待改性材料表面，在待改性材料表面得到具有仿细胞外层膜结构的涂层；所述浸涂的时间为0.5h～2h。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高材料血液相容性的方法，其特征在于，步骤一中所述含有两性离子亲水性基团的乙烯基单体的摩尔量为含有两性离子亲水性基团的乙烯基单体和含有氨基的乙烯基单体总摩尔量的30%～60%。
3.根据权利要求1所述的一种用于提高材料血液相容性的方法，其特征在于，步骤一中所述乙烯基单体为甲基丙烯酸类单体、丙烯酸类单体、甲基丙烯酰胺类单体或丙烯酰胺类单体。
4.根据权利要求1所述的一种用于提高材料血液相容性的方法，其特征在于，步骤二中所述极性溶剂为水、甲醇或乙醇。
5.根据权利要求1所述的一种用于提高材料血液相容性的方法，其特征在于，步骤三中所述浸涂的时间为1h。
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104258471A (zh) * | 2014-09-15 | 2015-01-07 | 西安科技大学 | 一种仿细胞外层膜结构修饰的氧化石墨烯及其制备方法 |
| CN104744635A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-01 | 西安科技大学 | 一种双仿生聚合物的制备方法 |
| CN105237790A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-13 | 西安科技大学 | 一种双仿生涂层的制备方法 |
| CN105288731A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-02-03 | 西安科技大学 | 一种环氧基与巯基交联制备仿生涂层的方法 |
| CN107029304A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-08-11 | 北京大学口腔医院 | 生物种植体以及在基体上制备活性因子的方法 |
| CN108659168A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-16 | 西安文理学院 | 一种双仿生聚合物及其制备方法与应用 |
| CN108794794A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-13 | 西安文理学院 | 一种改性材料表面生物相容性的方法及其制备的仿生涂层 |
| CN108822326A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-16 | 西北大学 | 一种两性离子共聚物、制备方法及利用其构建涂层的方法 |
| CN109912826A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-21 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种表面修饰有亲水润滑涂层的生物材料及其制备方法 |
| CN111733598A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-02 | 江南大学 | 一种衬垫纸及其制备方法 |
| CN111763284A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-13 | 西安科技大学 | 一种含有氨基和羧基的磷酰胆碱涂层的制备方法 |
| CN113350589A (zh) * | 2020-03-05 | 2021-09-07 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种血液透析器的抗污改性方法及其应用 |
| CN113633840A (zh) * | 2020-05-11 | 2021-11-12 | 苏州佳世达电通有限公司 | 血液透析器及应用其的血液透析系统 |
| CN115337470A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-15 | 淮阴工学院 | 一种内皮细胞友好型抗内膜增生涂覆层的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102887976A (zh) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | 西北大学 | 仿贻贝粘附蛋白和细胞膜结构共聚物及其制备方法和应用 |
| CN103588933A (zh) * | 2013-10-10 | 2014-02-19 | 西北大学 | 多重仿生抗生物污染共聚物及其制备方法和应用 |
-
2014
- 2014-04-06 CN CN201410136629.9A patent/CN103881126B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102887976A (zh) * | 2011-07-21 | 2013-01-23 | 西北大学 | 仿贻贝粘附蛋白和细胞膜结构共聚物及其制备方法和应用 |
| CN103588933A (zh) * | 2013-10-10 | 2014-02-19 | 西北大学 | 多重仿生抗生物污染共聚物及其制备方法和应用 |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104258471A (zh) * | 2014-09-15 | 2015-01-07 | 西安科技大学 | 一种仿细胞外层膜结构修饰的氧化石墨烯及其制备方法 |
| CN104744635A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-01 | 西安科技大学 | 一种双仿生聚合物的制备方法 |
| CN105237790A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-13 | 西安科技大学 | 一种双仿生涂层的制备方法 |
| CN105288731A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-02-03 | 西安科技大学 | 一种环氧基与巯基交联制备仿生涂层的方法 |
| CN105288731B (zh) * | 2015-11-16 | 2018-02-09 | 西安科技大学 | 一种环氧基与巯基交联制备仿生涂层的方法 |
| CN105237790B (zh) * | 2015-11-16 | 2018-02-09 | 西安科技大学 | 一种双仿生涂层的制备方法 |
| CN107029304A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-08-11 | 北京大学口腔医院 | 生物种植体以及在基体上制备活性因子的方法 |
| CN108794794B (zh) * | 2018-05-30 | 2021-02-26 | 西安文理学院 | 一种改性材料表面生物相容性的方法及其制备的仿生涂层 |
| CN108659168B (zh) * | 2018-05-30 | 2020-12-11 | 西安文理学院 | 一种双仿生聚合物及其制备方法与应用 |
| CN108794794A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-11-13 | 西安文理学院 | 一种改性材料表面生物相容性的方法及其制备的仿生涂层 |
| CN108659168A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-16 | 西安文理学院 | 一种双仿生聚合物及其制备方法与应用 |
| CN108822326A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-11-16 | 西北大学 | 一种两性离子共聚物、制备方法及利用其构建涂层的方法 |
| CN108822326B (zh) * | 2018-06-08 | 2021-06-04 | 西北大学 | 一种两性离子共聚物、制备方法及利用其构建涂层的方法 |
| CN109912826B (zh) * | 2019-03-25 | 2020-06-23 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种表面修饰有亲水润滑涂层的生物材料及其制备方法 |
| CN109912826A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-21 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种表面修饰有亲水润滑涂层的生物材料及其制备方法 |
| CN113350589A (zh) * | 2020-03-05 | 2021-09-07 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种血液透析器的抗污改性方法及其应用 |
| CN113633840A (zh) * | 2020-05-11 | 2021-11-12 | 苏州佳世达电通有限公司 | 血液透析器及应用其的血液透析系统 |
| CN113633840B (zh) * | 2020-05-11 | 2024-05-17 | 苏州佳世达电通有限公司 | 血液透析器及应用其的血液透析系统 |
| CN111733598A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-02 | 江南大学 | 一种衬垫纸及其制备方法 |
| CN111733598B (zh) * | 2020-06-29 | 2021-11-02 | 江南大学 | 一种衬垫纸及其制备方法 |
| CN111763284A (zh) * | 2020-07-21 | 2020-10-13 | 西安科技大学 | 一种含有氨基和羧基的磷酰胆碱涂层的制备方法 |
| CN115337470A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-11-15 | 淮阴工学院 | 一种内皮细胞友好型抗内膜增生涂覆层的制备方法 |
| CN115337470B (zh) * | 2022-07-20 | 2023-06-30 | 淮阴工学院 | 一种内皮细胞友好型抗内膜增生涂覆层的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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