CN107456611A - 一种抗凝血复合涂层的制备方法 - Google Patents

一种抗凝血复合涂层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗凝血复合涂层的制备方法。所述的抗凝血复合涂层的制备方法是先将预处理后的生物医用基材表面用偶联剂处理，以得到一个亲水性的表面，再用特定抗凝血复合涂层改性生物医用基材，干燥后获得具有良好抗凝血性能的生物医用材料。研究显示，经该抗凝血复合涂层改性后的生物医用材料亲水性大大提高，显示出优良的生物相容性。改性后材料不仅能保持其原来的物理机械性能，而且在凝血项检测中大大延长了活化部分凝血活酶时间(APTT)，表现出优异的抗凝血性。

Description

一种抗凝血复合涂层的制备方法
技术领域
本发明属于抗凝血材料技术领域，涉及一种抗凝血复合涂层的制备方法，特别是利用一种特定抗凝血复合涂层改性生物医用基材的方法。
背景技术
生物医用材料是指以治疗疾病为目的，用于与活体组织相接触并能实现某种功能的无生命材料，生物医用材料与生物系统相作用，用以诊疗、修复或替换活体中的组织、器官或增进其功能，和人类生命及健康密切相关。
当生物医用材料需要和血液接触时，不仅要求生物医用材料本身具有良好的理化性能，还要求生物医用材料具有良好的血液相容性，不会产生溶血、凝血、血栓等现象。抗凝血生物医用材料是生物医用材料的重要组成部分，被广泛应用于与人类血液和组织相接触的医用材料上，如血液透析系统、体外循环系统、人工心脏瓣膜、心脏起搏器、人工血管、血管支架、外科手术线和医用导管等。
对生物医用材料进行抗凝血改性的方法包括本体改性和表面改性。本体改性是先将生物医用材料进行抗凝改性后，继而加工成型的一种改性方法。本体改性较为复杂，难以实施，成本较高，在加工成型过程中抗凝效果极易受到影响，难以满足临床上的要求。表面改性是通过各种物理化学手段，在生物医用材料表面形成具有抗凝血效果的涂层。由于改性方法简单易行，应用比较广泛。
鉴于此，本发明采用特定抗凝血复合涂层对生物医用基材进行改性，该方法简单易行，处理条件温和，为生物医用基材的抗凝血改性提供了一种新途径。该方法改性后的生物医用材料亲水性大大提高，显示出优良的生物相容性。涂层耐久性测试显示该抗凝血复合涂层具有良好的稳定性。改性后材料不仅能保持其原来的物理机械性能，而且在凝血项检测中大大延长了活化部分凝血活酶时间(APTT)，表现出优异的抗凝血性。
发明内容
本发明提供了一种抗凝血复合涂层的制备方法，通过采用偶联剂处理生物医用基材，使生物医用基材表面亲水性大大提高，再用特定抗凝血复合涂层处理生物医用基材，从而获得具有良好抗凝血性能的生物医用材料。
本发明采用以下技术方案，一种抗凝血复合涂层的制备方法，包括如下步骤：
a.将质量比2:1的聚乙烯醇与聚乙烯吡咯烷酮于水中溶解，加入抗凝剂得到溶液H；将壳聚糖于水中在醋酸溶液中溶解得到溶液C；将溶液H和溶液C混合，加入戊二醛交联10min，加入增塑剂，得到抗凝血复合涂层材料溶液。
b.将经消毒处理的生物医用聚合物基材于偶联剂中浸渍处理30min后室温真空干燥2h。
c.将步骤b得到的生物医用聚合物基材于步骤a得到的抗凝血复合涂层材料溶液中浸渍处理15min后室温真空干燥2h。
步骤a中的抗凝血复合涂层的溶剂为水。
步骤a中的抗凝血复合涂层的抗凝剂为糖胺聚糖类或水蛭素等抗凝血物质，为肝素钠。
步骤a中的抗凝血复合涂层的增塑剂为丙三醇等多元醇或多元酯类增塑剂，为丙三醇。
步骤a中的抗凝血复合涂层中的聚乙烯醇为聚乙烯醇1788，浓度为10mg/ml～50mg/ml，优化浓度为20mg/ml。
步骤a中的抗凝血复合涂层中聚乙烯吡咯烷酮浓度为5mg/ml～25mg/ml，优化浓度为10mg/ml。
步骤a中的抗凝血复合涂层中壳聚糖浓度为1mg/ml～10mg/ml，优化浓度为5mg/ml。
步骤a中的抗凝血复合涂层中抗凝剂浓度为0.5mg/ml～3mg/ml，优化浓度为1mg/ml。
步骤a中的抗凝血复合涂层中戊二醛浓度为0.01mg/ml～0.05mg/ml，优化浓度为0.02mg/ml。
步骤a中的抗凝血复合涂层中增塑剂浓度为1mg/ml～10mg/ml，优化浓度为5mg/ml。
步骤b中的偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷类的硅烷偶联剂，为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
本发明的有益效果：肝素钠良好的抗凝血性能在临床应用中已经得到证实。本发明采用偶联剂处理生物医用基材以获得一个亲水性良好的表面，再以特定抗凝血复合涂层处理生物医用基材，从而获得具有良好抗凝血性能的生物医用材料。研究显示，改性后的生物医用材料亲水性大大提高，显示出优良的生物相容性。改性后材料不仅能保持其原来的物理机械性能，而且在凝血项检测中大大延长了活化部分凝血活酶时间(APTT)，表现出优异的抗凝血性。
附图说明
图1为实施例1中抗凝血复合涂层改性PVC片材的水接触角测试图。
图2为实施例2中抗凝血复合涂层改性PVC片材的水接触角测试图。
图3为实施例3中抗凝血复合涂层改性PVC片材的水接触角测试图。
图4为实施例4中抗凝血复合涂层改性PVC片材的水接触角测试图。
图5为未改性PVC片材的水接触角测试图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述的技术方案给予进一步详细的说明，但有必要指出以下实施例只用于对发明内容的描述，并不构成对本发明保护范围的限制。
实施例1
一种抗凝血复合涂层改性PVC片材的方法，具体步骤如下：
将50mg聚乙烯醇1788溶于5ml去离子水中于50℃恒温水浴溶解，在搅拌的条件下加入25mg聚乙烯吡咯烷酮，待完全溶解加入2.5mg肝素钠；将5mg壳聚糖加入5ml去离子水中，在搅拌的条件下逐滴加入50～100ul冰醋酸至溶液澄清。将上述两溶液均匀混合后在搅拌的条件下逐滴加入200～500ul质量百分比浓度为2.5％的戊二醛溶液，接着加入10mg甘油搅拌均匀得到抗凝血抗凝血复合涂层。用医用酒精将尺寸为2×2(cm)PVC片材清洁干净，真空干燥后于质量百分比浓度为1％的硅烷偶联剂N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液中浸渍10min后室温真空干燥；将浸渍后的PVC片材在得到的抗凝血复合涂层中浸渍5min后室温真空干燥至恒重得到抗凝血改性PVC片材。用CAM100型接触角仪对其进行亲水性测试，结果为76°，如图1所示。未改性PVC片材为97°，如图5所示。抗凝血性能用活化部分凝血活酶时间(APTT)表示，经检测改性后PVC片材的APTT为59.9s，未改性PVC片材的APTT为35.6s。
实施例2
一种抗凝血复合涂层改性PVC片材的方法，具体步骤如下：
将100mg聚乙烯醇1788溶于5ml去离子水中于50℃恒温水浴溶解，在搅拌的条件下加入50mg聚乙烯吡咯烷酮，待完全溶解加入5mg肝素钠；将25mg壳聚糖加入5ml去离子水中，在搅拌的条件下逐滴加入100～200ul冰醋酸至溶液澄清。将上述两溶液均匀混合后在搅拌的条件下逐滴加入200～500ul质量百分比浓度为2.5％的戊二醛溶液，接着加入25mg甘油搅拌均匀得到抗凝血抗凝血复合涂层。用医用酒精将尺寸为2×2(cm)PVC片材清洁干净，真空干燥后于质量百分比浓度为1％的硅烷偶联剂N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液中浸渍10min后室温真空干燥；将浸渍后的PVC片材在得到的抗凝血复合涂层中浸渍5min后室温真空干燥至恒重得到抗凝血改性PVC片材。用CAM100型接触角仪对其进行亲水性测试，结果为34°，如图2所示。未改性PVC片材为97°，如图5所示。抗凝血性能用活化部分凝血活酶时间(APTT)表示，经检测改性后PVC片材的APTT为146.7s，未改性PVC片材的APTT为35.6s。
实施例3
一种抗凝血复合涂层改性PVC片材的方法，具体步骤如下：
将200mg聚乙烯醇1788溶于5ml去离子水中于50℃恒温水浴溶解，在搅拌的条件下加入100mg聚乙烯吡咯烷酮，待完全溶解加入5mg肝素钠；将30mg壳聚糖加入5ml去离子水中，在搅拌的条件下逐滴加入100～200ul冰醋酸至溶液澄清。将上述两溶液均匀混合后在搅拌的条件下逐滴加入200～500ul质量百分比浓度为2.5％的戊二醛溶液，接着加入20mg甘油搅拌均匀得到抗凝血抗凝血复合涂层。用医用酒精将尺寸为2×2(cm)PVC片材清洁干净，真空干燥后于质量百分比浓度为1％的硅烷偶联剂N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液中浸渍10min后室温真空干燥；将浸渍后的PVC片材在得到的抗凝血复合涂层中浸渍5min后室温真空干燥至恒重得到抗凝血改性PVC片材。用CAM100型接触角仪对其进行亲水性测试，结果为38°，如图3所示。未改性PVC片材为97°，如图5所示。抗凝血性能用活化部分凝血活酶时间(APTT)表示，经检测改性后PVC片材的APTT为145s，未改性PVC片材的APTT为35.6s。
实施例4
一种抗凝血复合涂层改性PVC片材的方法，具体步骤如下：
将250mg聚乙烯醇1788溶于5ml去离子水中于50℃恒温水浴溶解，在搅拌的条件下加入125mg聚乙烯吡咯烷酮，待完全溶解加入15mg肝素钠；将50mg壳聚糖加入5ml去离子水中，在搅拌的条件下逐滴加入150～300ul冰醋酸至溶液澄清。将上述两溶液均匀混合后在搅拌的条件下逐滴加入200～500ul质量百分比浓度为2.5％的戊二醛溶液，接着加入50mg甘油搅拌均匀得到抗凝血抗凝血复合涂层。用医用酒精将尺寸为2×2(cm)PVC片材清洁干净，真空干燥后于质量百分比浓度为1％的硅烷偶联剂N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷溶液中浸渍10min后室温真空干燥；将浸渍后的PVC片材在得到的抗凝血复合涂层中浸渍5min后室温真空干燥至恒重得到抗凝血改性PVC片材。用CAM100型接触角仪对其进行亲水性测试，结果为58°，如图4所示。未改性PVC片材为97°，如图5所示。抗凝血性能用活化部分凝血活酶时间(APTT)表示，经检测改性后PVC片材的APTT为122.3s，未改性PVC片材的APTT为35.6s。

Claims (10)

1.一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
a.将质量比2:1的聚乙烯醇与聚乙烯吡咯烷酮于水中溶解，加入抗凝剂得到溶液H；将壳聚糖于水中在醋酸溶液中溶解得到溶液C；将溶液H和溶液C混合，加入戊二醛交联10min，加入增塑剂，得到抗凝血复合涂层材料溶液。
b.将经消毒处理的生物医用聚合物基材于偶联剂中浸渍处理30min后室温真空干燥2h。
c.将步骤b得到的生物医用聚合物基材于步骤a得到的抗凝血复合涂层材料溶液中浸渍处理15min后室温真空干燥2h。
2.根据权利要求1所述的一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，水为溶剂，抗凝剂为糖胺聚糖类或水蛭素等抗凝血物质。
3.根据权利要求1所述的一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的抗凝血复合涂层的增塑剂为多元醇或多元酯类增塑剂。
4.根据权利要求1所述的一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的抗凝血复合涂层中聚乙烯醇为聚乙烯醇1788，聚乙烯醇溶液浓度为10mg/ml～50mg/ml。
5.根据权利要求1所述的一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的抗凝血复合涂层中聚乙烯吡咯烷酮浓度为5mg/ml～25mg/ml。
6.根据权利要求1所述的一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的抗凝血复合涂层中壳聚糖溶液浓度为1mg/ml～10mg/ml。
7.根据权利要求1所述的一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的抗凝血复合涂层中抗凝剂浓度为0.5mg/ml～3mg/ml。
8.根据权利要求1所述的一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的抗凝血复合涂层中戊二醛浓度为0.01mg/ml～0.05mg/ml。
9.根据权利要求1所述的一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的抗凝血复合涂层中增塑剂浓度为1mg/ml～10mg/ml。
10.根据权利要求1所述的一种抗凝血复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷类的硅烷偶联剂。
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