CN103948970A - 血液透析用体外循环管路及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种血液透析用体外循环管路，抗凝血涂层，抗凝血涂层的制备方法以及血液透析用体外循环管路的制备方法，其中抗凝血涂层采用共挤涂布工艺设置在所述管路内表面；与现有的血液透析用体外循环管路相比，本发明的血液透析用体外循环管路的血小板吸附量为平均10个/50000μm2，而传统管路的血小板吸附量为平均76个/50000μm2，可见本发明很大程度降低了血凝、血栓副作用，对提高血透的质量有明显的促进作用；并且管路涂层制备采用自动共挤涂布工艺涂布到管路上，结合稳固，与传统通过在管路中注入抗凝血药物管路相比，本管路可以长期使用，操作方便，综合使用成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及一种循环管路及其制备方法，尤其涉及一种血液透析用抗凝血高分子仿生体外循环管路。
背景技术
当血液与外来生物材料接触时，血浆蛋白质会迅速吸附沉积在外来生物材料表面，形成蛋白质吸附层。蛋白质吸附层的种类、数量、取向等与材料的表面性质有关，且会影响到血小板和材料表面的相互作用。部分蛋白质会促进血小板的黏附，如纤维蛋白原、VWF、纤连蛋白以及玻连蛋白等，其中纤维蛋白原对血小板的黏附起决定作用。吸附在材料表面的蛋白质的变性和活化将启动内、外源凝血途径，同时血小板的黏附、活化和释放又进一步引起血小板的凝血反应，促使纤维蛋白原转化为纤维蛋白。不溶性的纤维蛋白和血小板使血液凝固，形成血栓。另外，生物材料还可直接引起凝血因子活化和补体系统激活而导致血栓。抗凝血材料的血液相容性主要由材料表面性能(组分、结构、形态等)决定。材料表面性能会影响血液中白蛋白、纤维蛋白原、血小板等组分的黏附，进而引发凝血和血栓的形成。阻止血栓形成主要是在材料上形成血液相容性表面。目前普遍通过对材料进行表面改性来提高材料的血液相容性，包括改善表面的亲/疏水性能、电荷分布、微相分离结构等方法。总的来说，只要在某种程度上能抑制或阻止凝血因子激活、血小板黏附与聚集、红细胞黏附和补体系统激活这4种凝血途径中的一种或几种凝血途径发生的材料都具有抗凝血性能。虽然目前抗凝血材料无论是在理论上、还是在实验上的研究都取得了重大进展，但是就抗凝血材料的临床应用而言，这一难题至今还没有得到很好的解决。因此，以生物材料与血液接触之后的凝血与溶血机制为理论指导，设计相应的材料使其具有良好的抗凝血性能至关重要。设计的原则包括阻抗蛋白质吸附、减少血小板的黏附和聚集、抑制内源性凝血因子的活化、溶解已形成的血栓、促进材料伪内膜化、仿生化等。以此设计原则为基准，通过各种技术对材料进行改性处理，可制备出一系列具有生物相容性的抗凝血材料。
有鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型抗凝血体外循环管路及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作试制样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的抗凝血体外循环管路抗凝血效果不佳，提供一种新的血液透析用体外循环管路及其制备方法，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出血液透析用体外循环管路，所述管路内表面设置一层抗凝血涂层。
具体的，前述的血液透析用体外循环管路，所述抗凝血涂层采用共挤涂布工艺设置在所述管路内表面。
具体的，前述的血液透析用体外循环管路，所述含抗凝血涂层的制备方法包括如下步骤：
1)将质量百分比为1～25％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、质量百分比为50-90％的甲基丙烯酸乙酯和质量百分比为10-35％的甲基聚乙二醇丙烯酸酯混合并发生聚合反应，反应温度为30-90℃，反应时间为3-25小时；
2)利用步骤1)的产物制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)，得到目标涂层。
具体的，前述的血液透析用体外循环管路，所述步骤2)的操作步骤如下：步骤1)反应结束后，将产物滴入不断搅拌的无水乙醚或石油醚，得到白色絮状沉淀，过滤，然后将得到的产物再用氯仿或四氢呋喃溶解，再在乙醚或石油醚中沉淀，反复三次，最后真空干燥得到含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
具体的，前述的血液透析用体外循环管路，所述步骤2)的操作步骤如下：利用步骤1)的产物，采用自由基聚合方法制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
具体的，前述的血液透析用体外循环管路，所述自由基聚合反应中采用氮气保护，聚合的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、氯仿、四氢呋喃、丙酮中的一种或任意两种及两种以上混合物；反应所用的催化剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈自由基引发剂。
制备前述的血液透析用体外循环管路的方法，该方法包括如下步骤：
1)将质量百分比为1～25％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、质量百分比为50-90％的甲基丙烯酸乙酯和质量百分比为10-35％的甲基聚乙二醇丙烯酸酯混合并发生聚合反应，反应温度为30-90℃，反应时间为3-25小时；
2)利用步骤1)的产物制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)；
3)将步骤2)制备的产物配成质量比为0.1％-15％的溶液，采用共挤涂布方法在管路基材上成膜，得到目标产物。其中共挤涂布工艺具体是指在生产管路基材的同时将涂层与基材一起共挤成型，涂层与基材有较好的结合性能。
具体的，前述的血液透析用体外循环管路的制备方法，所述步骤3)中配制溶液所用的溶剂为甲醇、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、丙酮中的一种或任意两种或两种以上的混合物。
具体的，前述的血液透析用体外循环管路的制备方法，所述步骤2)的操作步骤如下：步骤1)反应结束后，将产物滴入不断搅拌的无水乙醚或石油醚，得到白色絮状沉淀，过滤，然后将得到的产物再用氯仿或四氢呋喃溶解，再在乙醚或石油醚中沉淀，反复三次，最后真空干燥得到含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
具体的，前述的血液透析用体外循环管路的制备方法，所述步骤2)的操作步骤如下：利用步骤1)的产物，采用自由基聚合方法制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)；自由基聚合反应中采用氮气保护，聚合的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、氯仿、四氢呋喃、丙酮中的一种或任意两种或两种以上的混合物；反应所用的催化剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈自由基引发剂。
借由上述技术方案，本发明血液透析用体外循环管路及其制备方法至少具有下列优点：
与现有的血液透析用体外循环管路相比，本发明的血液透析用体外循环管路的血小板吸附量为平均10个/50000μm2，而传统管路的血小板吸附量为平均76个/50000μm2，可见本发明很大程度降低了血凝、血栓副作用，对提高血透的质量有明显的促进作用；含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)高分子仿生涂层，该涂层具有亲疏水两性特点，血小板在本仿生涂层黏附少，同时黏附的血小板不变形；并且管路涂层制备采用自动共挤涂布工艺涂布到管路上，结合稳固，与传统通过在管路中注入抗凝血药物管路相比，本管路可以长期使用，操作方便，综合使用成本降低。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1为本发明血液透析用体外循环管路黏附血小板电镜图谱，放大15000倍；
图2为现有技术血液透析用体外循环管路黏附血小板的电镜图谱，电镜放大15000倍。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，对依据本发明提出的血液透析用体外循环管路及其制备方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
制备本发明的含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)涂层，并通过本涂层制备血液透析用体外循环管路，操作步骤如下：
1.将质量百分比为10％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、质量百分比为70％的甲基丙烯酸乙酯和质量百分比为20％的甲基聚乙二醇丙烯酸酯混合，在氮气保护下聚合，反应温度控制在60℃，反应16小时。
2.步骤1反应结束后，将产物滴入不断搅拌的无水乙醚中，得到白色絮状沉淀，过滤，然后将得到的产物再用氯仿中溶解，再在乙醚中沉淀，反复三次，最后真空干燥得到含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
3.产物的三种组分化学式分别为：
其中mPEG的分子量为600-5000g/mol，式中R1-R3为氢、苯环或C1-C6个的烃基。
4.将步骤3的产物配成质量比为3％的甲醇溶液，采用共挤涂布方法在管路PVC基材上成膜，得到目标产物血液透析用体外循环管路。
实施例2
制备本发明的含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)涂层，并通过本涂层制备血液透析用体外循环管路，操作步骤如下：
1.将质量百分比为7％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、质量百分比为75％的甲基丙烯酸乙酯和质量百分比为18％的甲基聚乙二醇丙烯酸酯混合，在氮气保护下聚合，反应温度控制在50℃，反应18小时。
2.采用自由基聚合方法制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)，其中自由基聚合反应中采用氮气保护，聚合的溶剂为甲醇，反应所用的催化剂采用偶氮二异丁腈，制备得到含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
3.产物的三种组分化学式分别为：
其中mPEG的分子量为600-5000g/mol，式中R1-R3为氢、苯环或C1-C6个的烃基。
4.将步骤3的产物配成质量比为12％的丙酮溶液，采用共挤涂布方法在管路PVC基材上成膜，得到目标产物血液透析用体外循环管路。
实施例3
制备本发明的含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)涂层，并通过本涂层制备血液透析用体外循环管路，操作步骤如下：
1.将质量百分比为12％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、质量百分比为66％的甲基丙烯酸乙酯和质量百分比为22％的甲基聚乙二醇丙烯酸酯混合，在氮气保护下聚合，反应温度控制在80℃，反应10小时。
2.步骤1反应结束后，将产物滴入不断搅拌的无水乙醚中，得到白色絮状沉淀，过滤，然后将得到的产物再用氯仿中溶解，再在石油醚中沉淀，反复三次，最后真空干燥得到含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
3.产物的三种组分化学式分别为：
其中mPEG的分子量为600-5000g/mol，式中R1-R3为氢、苯环或C1-C6个的烃基。
4.将步骤3的产物配成质量比为7％的四氯呋喃溶液，采用共挤涂布方法在管路PVC基材上成膜，得到目标产物血液透析用体外循环管路。
实施例4
制备本发明的含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)涂层，并通过本涂层制备血液透析用体外循环管路，操作步骤如下：
1.将质量百分比为14％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、质量百分比为72％的甲基丙烯酸乙酯和质量百分比为14％的甲基聚乙二醇丙烯酸酯混合，在氮气保护下聚合，反应温度控制在75℃，反应13小时。
2.采用自由基聚合方法制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)，其中自由基聚合反应中采用氮气保护，聚合的溶剂为异丙酮，反应所用的催化剂采用偶氮二异丁腈，制备得到含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
3.产物的三种组分化学式分别为：
其中mPEG的分子量为600-5000g/mol，式中R1-R3为氢、苯环或C1-C6个的烃基。
4.将步骤3的产物配成质量比为11％的二甲基亚砜溶液，采用共挤涂布方法在管路PVC基材上成膜，得到目标产物血液透析用体外循环管路。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种血液透析用体外循环管路，其特征在于，所述管路内表面设置一层抗凝血涂层。
2.根据权利要求1所述的血液透析用体外循环管路，其特征在于，所述抗凝血涂层采用共挤涂布工艺设置在所述管路内表面。
3.根据权利要求1所述的血液透析用体外循环管路，其特征在于，所述含抗凝血涂层的制备方法包括如下步骤：
1)将质量百分比为1～25％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、质量百分比为50-90％的甲基丙烯酸乙酯和质量百分比为10-35％的甲基聚乙二醇丙烯酸酯混合并发生聚合反应，反应温度为30-90℃，反应时间为3-25小时；
2)利用步骤1)的产物制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)，得到目标涂层。
4.根据权利要求3所述的血液透析用体外循环管路，其特征在于，所述步骤2)的操作步骤如下：步骤1)反应结束后，将产物滴入不断搅拌的无水乙醚或石油醚中，得到白色絮状沉淀，过滤，然后将得到的产物再用氯仿或四氢呋喃溶解，再在乙醚或石油醚中沉淀，反复三次，最后真空干燥得到含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
5.根据权利要求3所述的血液透析用体外循环管路，其特征在于，所述步骤2)的操作步骤如下：利用步骤1)的产物，采用自由基聚合方法制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
6.根据权利要求5所述的血液透析用体外循环管路，其特征在于，所述自由基聚合反应中采用氮气保护，聚合的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、氯仿、四氢呋喃、丙酮中的一种或任意两种或两种以上的混合物；反应所用的催化剂为偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈自由基引发剂。
7.制备权利要求1或2所述的血液透析用体外循环管路的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
1)将质量百分比为1～25％的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、质量百分比为50-90％的甲基丙烯酸乙酯和质量百分比为10-35％的甲基聚乙二醇丙烯酸酯混合并发生聚合反应，反应温度为30-90℃，反应时间为3-25小时；
2)利用步骤1)的产物制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)；
3)将步骤2)制备的产物配成质量比为0.1％-15％的溶液，采用共挤涂布方法在管路基材上成膜，得到目标产物。
8.根据权利要求7所述的血液透析用体外循环管路的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中配制溶液所用的溶剂为甲醇、四氢呋喃、富马酸二甲酯、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、丙酮中的一种或任意两种及两种以上的混合物。
9.根据权利要求7所述的血液透析用体外循环管路的制备方法，其特征在于，所述步骤2)的操作步骤如下：步骤1)反应结束后，将产物滴入不断搅拌的无水乙醚或石油醚，得到白色絮状沉淀，过滤，然后将得到的产物再用氯仿或四氢呋喃溶解，再在乙醚或石油醚中沉淀，反复三次，最后真空干燥得到含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
10.根据权利要求7所述的血液透析用体外循环管路的制备方法，其特征在于，所述步骤2)的操作步骤如下：利用步骤1)的产物，采用自由基聚合方法制备含磺酸基的聚(2-甲氧基乙基丙烯酸酯)。
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Denomination of invention: Extracorporeal circulation tubing and its preparation method for hemodialysis Effective date of registration: 20231229 Granted publication date: 20160810 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Changzhou Economic Development Zone sub branch Pledgor: CHANGZHOU DSB MEDICAL CO.,LTD. Registration number: Y2023980075605 |