CN113171499A - 一种抗凝血材料、双层水凝胶管路及其制备方法和应用 - Google Patents

一种抗凝血材料、双层水凝胶管路及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗凝血材料、双层水凝胶管路及其制备方法和应用，涉及抗凝血材料技术领域。抗凝血材料以重量百分数计，具体包括如下组分：明胶5～20％、氯化钙0.05～1％、多糖0.5～5％、丙烯酰胺单体20～45％、增强剂15～35％、交联剂0.01～1％、引发剂0.01～1.5％，余量为水。本发明的双层水凝胶管路采用含有氯化钙溶液的明胶为内芯，多糖作为内壳，使其管道内壳抗血栓，可快速止血，并具有很好的生物相容性，以聚合物单体丙烯酰胺作为外壳，外壳具有高强度和良好的拉伸性能，一体成型制备，解决了现有抗凝血涂层容易脱落从而导致血栓发生的问题，具有优越的体外抗凝血功能，可以广泛应用于体外抗凝血设备中，可以作为ECMO体外循环管路。

Description

一种抗凝血材料、双层水凝胶管路及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及抗凝血材料技术领域，更具体地，涉及一种抗凝血材料、双层水凝胶管路及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着体外循环和血液净化技术在临床应用的越来越广泛，各种抗凝血涂层技术在体外循环和血液净化高聚物医用管路中的应用也越来越多。例如在2019-nCoV重大公共安全事件后，体外膜氧合(ECMO)在某些严重的急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、全身性炎症反应综合征(SIRS)、急性呼吸衰竭、成人呼吸窘迫综合征、败血症、多器官功能衰竭(MOF)等严重疾病中成为可行的替代方案，且其还有助于恢复器官功能和器官移植前的过渡。而ECMO的体外循环管路是连通人体内外，用于血液传输、辅助导入其他医疗用具等所使用的医用管路耗材，对于ECMO体外循环管路而言，其抗凝血性能至关重要，各种抗凝血涂层技术应用于ECMO体外循环管路正在被广泛研究。除ECMO体外循环管路外，诸如人工血管等医用管路的抗凝血涂层技术也正备受关注。总体而言，抗凝血材料一直都是医学活性材料领域研究的重要组成部分，尤其在体外循环和血液净化医用管路材料领域。然而由于人造表面材料相容性差而导致的相关不良事件时有发生，由于血细胞容易将体外管路内表面识别为“异物”，从而引发凝血和炎症反应，导致患者预后不佳，甚至产生危及患者生命的并发症；另外现有技术的抗凝血涂层粘附性交差，容易出现脱落从而限制了其使用性。
以ECMO体外循环管路为例，ECMO实施的关键是其管路的肝素涂层技术，在管路内壁结合肝素，肝素保留抗凝活性，通过在人工材料表面涂覆肝素可有效改善人工材料的血液生物相容性，减轻术后的全身炎性反应。然而目前肝素涂层技术并不能达到理想的生物相容性，且肝素分子容易脱落，另外肝素成本高，价格贵，客观的限制了其应用的广泛性。
CN101879335A公开了一种氧化低分子量肝素-抗凝血酶复合物制备方法和应用，通过低分子量肝素钠和抗凝血酶反应形成稳定的氧化低分子量肝素-抗凝血酶复合物，利用该方法制得的氧化低分子量肝素-抗凝血酶复合物作为涂层剂应用于体外循环管道涂层技术中，进一步改善体外循环管道的生物相容性。氧化低分子量肝素-抗凝血酶复合物涂层体外循环管道具有较肝素涂层和低分子量肝素涂层体外循环管道更佳的涂层稳定性、抗凝血性能和生物相容性，减轻了血液与体外循环管道表面接触所引起的炎性介质生成、释放和凝血系统激活。但是该技术仍然是利用肝素进行体外抗凝涂覆，在其应用的稳定性和生物相容性上仍有待于进一步提升，且肝素涂层造价高、成本贵，不利用产业化应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的体外抗凝血材料在生物相容性和粘附稳定性上的缺陷和不足，提供一种抗凝血材料。
本发明的另一目的在于提供一种双层水凝胶管路。
本发明的再一目的再一提供一种双层水凝胶管路的制备方法。
本发明的再一目的在于提供一种双层水凝胶管路在体外抗凝血设备中的应用。
本发明的再一目的在于提供一种双层水凝胶管路在ECMO体外循环管路中的应用。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种抗凝血材料，以重量百分比计，具体包括如下组分：明胶5～20％、氯化钙0.05～1％、多糖0.5～5％、丙烯酰胺单体20～45％、增强剂15～35％、交联剂0.01～1％、引发剂0.01～1.5％，余量为水。
其中，需要说明的是：
本发明的明胶为生物相容性明胶，氯化钙与明胶络合可提高明胶熔点，提升凝胶强度，多糖具有抗凝血功能，丙烯酰胺单体和增强剂、交联剂、引发剂共同作用，发生自由基聚合的反应，生成聚丙烯酰胺，使得抗凝血材料具有优异的抗凝血功能，同时还具有高强度以及良好的拉伸性能。
本发明的抗凝血材料中，通过各组分含量的控制，尤其是通过单体的用量控制制备得到具有受控粘弹性的聚丙烯酰胺水凝胶，进而制备得到硬度较好、拉伸性能良好的水凝胶管路。
优选地，以重量百分比计，具体包括如下组分：明胶10～15％、氯化钙0.05～1％、多糖1～3％、丙烯酰胺单体30～40％、增强剂20～30％、交联剂0.1～0.5％、引发剂0.1～0.5％，余量为水。
其中，增强剂的含量可以进一步优选为20～25％。
交联剂的含量可以进一步优选为0.1～0.3％。
引发剂的含量可以进一步优选为0.2～0.5％。
进一步优选地，以重量百分比计，具体包括如下组分：明胶10％、氯化钙0.5％、多糖3％、丙烯酰胺单体40％、增强剂20～30％、交联剂0.1～0.5％、引发剂0.1～0.5％。
优选地，所述多糖为海藻酸盐、玉米芯多糖、茶多糖、大蒜粗多糖、仙人掌多糖、大枣粗多糖中的一种或多种。以上多糖具有很好的抗凝血功效；成本较低，可帮助降低产品成本；且生物相容性好，有利于保证保证抗凝血材料的生物适用性。
其中，还需要说明的是：
本发明的交联剂优选为甲基丙烯酸甲酯或N,N'-亚甲基双丙烯酰胺。
本发明的引发剂优选为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵的一种或几种。
本发明的增强剂优选为纤维素增强剂，例如可以为海藻酸纤维、醋酸纤维素纤维、氧化纤维素纤维、细菌纤维素或酰基化甲壳素纤维的一种或几种。
本发明还具体保护一种双层水凝胶管路，由所述抗凝血材料制备得到，所述双层水凝胶管路为中空结构，由内而外依次包括内壳和外壳，所述内壳为多糖构成，所述外壳为丙烯酰胺单体、增强剂、交联剂和引发剂反应得到。
本发明的双层水凝胶管路通过本发明的特定抗凝血材料一次成型制备得到，采用含有氯化钙无机盐溶液的明胶制备内芯，加热熔融得到管路的中空结构，选用多糖类物质作为双层水凝胶管路的内壳，再以丙烯酰胺单体聚合得到聚丙烯酰胺水凝胶作为双层水凝胶管路的外壳，使其管道内壳抗血栓，可快速止血，并具有很好的生物相容性，外壳的聚丙烯酰胺水凝胶具有高的水溶胀性，同样具有优异的生物相容性，且具有高强度和良好的拉伸性能，解决了现有技术中抗凝血涂层生物相容性差的问题。同时，本发明通过抗凝血材料一次性成型制备得到含抗凝血功能内壳的双层水凝胶管，无需涂层涂覆，也不会存在抗凝血涂层脱落问题，克服了现有肝素涂层容易脱落从而导致血栓发生的问题。
优选地，所述中空结构的直径为0.2～2cm，内壳厚度为0.05～5cm，外壳厚度为0.05～0.5cm。其中，本发明的内壳厚度与抗凝效果相关，外壳厚度与力学强度相关。
本发明还具体保护上述双层水凝胶管路的制备方法，包括如下步骤：
S1.配置明胶溶液和氯化钙溶液，混合注入中空圆柱形模具，低温凝固脱模制得内芯；
S2.将内芯置于多糖溶液中浸泡，使得多糖在内芯表面粘附形成内壳，得到内芯-内壳结构；
S3.将丙烯酰胺单体、引发剂和增强剂混合溶解，加入S2的内芯-内壳结构，在50～80℃下连续搅拌聚合反应10～40min，形成外壳，得到内芯-内壳-外壳结构；
S4.将上述内芯-内壳-外壳结构的内芯完全熔融，得到中空-内壳-外壳结构，即所述双层水凝胶管路。
其中，S1中低温凝固脱模制得空核内芯具体可以按照如下方法进行：
将明胶和氯化钙溶液溶于水，制备明胶和氯化钙溶液，将其注入直径为0.2～2cm的中空圆柱形模具，低温凝固脱模制得明胶内芯，其中氯化钙的加入可提高明胶的熔点，提高凝胶强度，便于层状结构成型制备。
S2中以多糖类物质在内芯表面粘附形成内壳可快速止血，具有很好的血液相容性且致密光滑。
S3中在交联剂和引发剂的作用下，丙烯酰胺单体在溶液中发生自由基聚合的反应，通过物理化学交联反应形成水凝胶作为外壳，得到能够满足强度、拉伸性能要求的外壳结构。
S4中对内芯-内壳-外壳结构进行恒温处理可以保证内芯完全熔融，形成中空结构，恒温处理温度可以为70℃，处理时间5～15min。
在实际制备过程中，为了进一步保证使用的安全无菌性，本发明的双层水凝胶管路还可以置于水中进行浸泡处理，除去未反应完全的单体、交联剂和增强剂，需要说明的是，作为聚丙烯酰胺水凝胶单体的丙烯酰胺有一定的致癌和神经系统刺激副作用，因而需将未反应完全的丙烯酰胺去除到对人体无害的浓度以下。此外在在实际使用时，还需进行紫外或高压灭菌处理。
本发明的双层水凝胶管路具有优异的体外抗凝血功能，可以广泛应用于体外抗凝血设备中，避免血栓形成或炎症反应。
例如，本发明的双层水凝胶管路可以作为ECMO体外循环管路。
常规的ECMO体外循环管路是在管路内层涂附抗凝涂层，但常规的抗凝涂层的生物相容性较差，血液流过时，血细胞容易将内表面识别为“异物”，且且常规的抗凝涂层与管路涂覆结合时容易脱落。本发明的双层水凝胶管路一次性成型，内壳的多糖层即可实现常规管路的抗凝涂层的功效，具有良好的抗凝性，且具有良好的生物相容性，无需再涂覆抗凝涂层，且聚丙烯酰胺作为外壳具有良好的拉伸性能，保证双层水凝胶管路的耐用性，因此本发明的双层水凝胶管路可直接作为ECMO管路使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的抗凝血材料的抗凝成分由多糖组分构成，作为双层水凝胶管路的内壳使其管道内壳抗血栓，可快速止血，且内表面致密光滑，防止血管内皮细胞贴附，具有很好的生物相容性，活化部分凝血活酶时间可以达到70s，凝血酶时间可以达到99s，具有优异的抗凝血功能。
(2)本发明的双层水凝胶管路采用抗凝血材料一次性成型制备得到中空-内壳-外壳结构的双层水凝胶管路，多糖内壳具有良好的生物相容性和抗凝性，无需额外涂覆抗凝层，克服了现有抗凝涂层容易脱落的问题。
(3)本发明的双层水凝胶管路的外壳由丙烯酰胺单体自由基聚合反应生成的聚丙烯酰胺构成，聚丙烯酰胺水凝胶具有高水溶胀性，确保了双层水凝胶管路的良好的拉伸性能和高强度，具备使用的支撑强度和优越的体外抗凝血功能，可以广泛应用于体外抗凝血设备中，可以作为ECMO体外循环管路使用。
(4)本发明的双层水凝胶管路制备方法简单，易于规模化生产和应用。
附图说明
图1为双层水凝胶管路结构示意图。
图2为双层水凝胶管路实物图。
图3为双层水凝胶管路扫描电子显微镜图。
图4为双层水凝胶管路的内壳扫描电子显微镜图。
图5为双层水凝胶管路的内壳细胞生长图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非另有说明，本发明实施例采用的原料试剂为常规购买的原料试剂。
实施例1
一种抗凝血材料，以重量百分比计，具体包括如下组分：明胶10％、氯化钙0.5％、多糖3％、丙烯酰胺单体40％、增强剂20％、交联剂0.5％、引发剂0.5％，余量为水。
其中，所述多糖为海藻酸钠，增强剂为海藻酸纤维，交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾。
一种双层水凝胶管路，由上述抗凝血材料制备得到，具体制备步骤如下：
S1.配置明胶溶液和氯化钙溶液，将其注入中空圆柱形模具，低温凝固脱模制得内芯；
S2.将内芯置于多糖溶液中浸泡，使得多糖在内芯表面粘附形成内壳，得到内芯-内壳结构；
S3.将丙烯酰胺单体、引发剂和增强剂混合溶解，加入S2的内芯-内壳结构，在60℃下连续搅拌聚合反应30min，多糖的外周围则形成了纤维素增强的聚丙烯酰胺水凝胶构成的外层，得到内芯-内壳-外壳结构；
S4.将上述内芯-内壳-外壳结构置于70℃烘箱中恒温10min，保证内芯完全熔融，即得中空-内壳-外壳结构双层水凝胶管路。
S1中明胶溶液的质量浓度为1.5wt％，氯化钙溶液的浓度为0.5wt％。
上述水凝胶管路置于水中进行浸泡处理，除去未反应完全的单体、交联剂和增强剂。
上述双层水凝胶管路在使用时进行紫外或高压灭菌处理。
双层水凝胶管路的内芯的直径为1cm，内壳厚度为3cm，外壳厚度为0.3cm。
实施例2
一种抗凝血材料，以重量百分比计，具体包括如下组分：明胶15％、氯化钙0.5％、多糖1％、丙烯酰胺单体30％、增强剂25％、交联剂0.3％、引发剂0.2％，余量为水。
其中，所述多糖为玉米芯多糖，增强剂为细菌纤维素，交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾。
一种双层水凝胶管路，由上述抗凝血材料制备得到，具体制备步骤同实施例1。
水凝胶管路的中空结构的直径为0.2cm，内壳厚度为0.05cm，外壳厚度为0.05cm。
实施例3
一种抗凝血材料，以重量百分比计，具体包括如下组分：明胶20％、氯化钙0.5％、多糖0.5％、丙烯酰胺单体30％、增强剂30％、交联剂0.1％、引发剂0.1％。
其中，所述多糖为茶多糖，增强剂为醋酸纤维素纤维，交联剂为甲基丙烯酸甲酯，引发剂为过硫酸钠。
一种双层水凝胶管路，由上述抗凝血材料制备得到，具体制备步骤同实施例1。
双层水凝胶管路的中空结构的直径为1cm，内壳厚度为3cm，外壳厚度为0.3cm。
实施例4
一种抗凝血材料，以重量百分比计，具体包括如下组分：明胶10％、氯化钙1％、多糖3％、丙烯酰胺单体45％、增强剂35％、交联剂1％、引发剂1.5％。
其中，所述多糖为大蒜粗多糖，增强剂为氧化纤维素纤维，交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾。
一种双层水凝胶管路，由上述抗凝血材料制备得到，具体制备步骤同实施例1。
水凝胶管路的内芯的直径为1cm，内壳厚度为3cm，外壳厚度为0.3cm。
实施例5
一种抗凝血材料，以重量百分比计，具体包括如下组分：明胶5％、氯化钙0.05％、多糖5％、丙烯酰胺单体20％、增强剂15％、交联剂0.01％、引发剂0.01％。
其中，所述多糖为仙人掌多糖，增强剂为酰基化甲壳素纤维，交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸铵。
一种双层水凝胶管路，由上述抗凝血材料制备得到，具体制备步骤同实施例1。
双层水凝胶管路的内芯的直径为1cm，内壳厚度为3cm，外壳厚度为0.3cm。
实施例6
一种双层水凝胶管路，由实施例1的抗凝血材料制备得到，具体制备步骤如下：
S1.配置明胶溶液和氯化钙溶液，将其注入中空圆柱形模具，低温凝固脱模制得内芯；
S2.将内芯置于多糖溶液中浸泡，使得多糖在内芯表面粘附形成内壳，得到内芯-内壳结构；
S3.将丙烯酰胺单体、引发剂和增强剂混合溶解，加入S2的空核内芯-内壳结构，在50℃下连续搅拌聚合反应40min，多糖的外周围则形成了纤维素增强的聚丙烯酰胺水凝胶构成的外层，得到内芯-内壳-外壳结构；
S4.将上述内芯-内壳-外壳结构置于70℃烘箱中恒温15min，保证内芯完全熔融，即得所述双层水凝胶管路。
上述水凝胶管路置于水中进行浸泡处理，除去未反应完全的单体、交联剂和增强剂。
上述双层水凝胶管路在使用时进行紫外或高压灭菌处理。
双层水凝胶管路的内芯的直径为0.2cm，内壳厚度为5cm，外壳厚度为0.5cm。
实施例7
一种双层水凝胶管路，由实施例1的抗凝血材料制备得到，具体制备步骤如下：
S1.配置明胶溶液和氯化钙溶液，将其注入中空圆柱形模具，低温凝固脱模制得内芯；
S2.将内芯置于多糖溶液中浸泡，使得多糖在内芯表面粘附形成内壳，得到空核内芯-内壳结构；
S3.将丙烯酰胺单体、引发剂和增强剂混合溶解，加入S2的空核内芯-内壳结构，在80℃下连续搅拌聚合反应10min，多糖的外周围则形成了纤维素增强的聚丙烯酰胺水凝胶构成的外层，得到内芯-内壳-外壳结构；
S4.将上述内芯-内壳-外壳结构置于70℃烘箱中恒温5min，保证内芯完全熔融，即得所述双层水凝胶管路。
上述双层水凝胶管路置于水中进行浸泡处理，除去未反应完全的单体、交联剂和增强剂。
上述双层水凝胶管路在使用时进行紫外或高压灭菌处理。
双层水凝胶管路的内芯的直径为2cm，内壳厚度为0.05cm，外壳厚度为0.05cm。
实施例8
将上述制备的双层水凝胶管路应用于ECMO体外循环管路中。
对比例1
一种抗凝血材料，以重量百分比计，具体包括如下组分：明胶10％、氯化钙0.5％、多糖3％、增强剂20％、交联剂0.5％、引发剂0.5％。
其中，所述多糖为海藻酸钠，增强剂为细菌纤维素，交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，引发剂为过硫酸钾。
一种水凝胶管路，由上述抗凝血材料制备得到，具体制备步骤如下：
S1.配置明胶溶液和氯化钙溶液，将其注入中空圆柱形模具，低温凝固脱模制得内芯；
S2.将内芯置于多糖溶液中浸泡，使得多糖在内芯表面粘附形成内壳，得到内芯-内壳结构；
S3.将引发剂、增强剂混合溶解，加入S2的空核内芯-内壳结构，在60℃下连续搅拌反应30min；
S4.将上述空核内芯-内壳结构置于70℃烘箱中恒温10min，保证内芯完全熔融，即得所述中空水凝胶管路。
S1中明胶溶液的质量浓度为1.5wt％，氯化钙溶液的浓度为0.5wt％。
上述水凝胶管路在使用时进行紫外或高压灭菌处理。
水凝胶管路的内芯的直径为1cm，内壳厚度为3cm。
对比例2
采用现有的肝素涂层技术改善ECMO体外循环管路的体外抗凝性能。
结果检测
其中，本发明制备的具有抗凝功能的双层水凝胶管路的结构示意图如图1所示，实物图如图2所示。
图3为本发明制备的具有抗凝功能的双层水凝胶管路的扫描电子显微镜图，从图中可以看出本发明的水凝胶管路具有双层结构。
图4为本发明制备的具有抗凝功能的双层水凝胶管路的内壳扫描电子显微镜图，从图中可以看到双层水凝胶管路具有光滑的内层结构。
图5为使用共聚焦测定本发明制得的具有抗凝功能的双层水凝胶管路的内层细胞生长情况，证明材料内壁光滑，无血管内皮细胞贴附。
由图4、图5可知本发明制备的具有抗凝功能的双层水凝胶管路具有良好的生物相容性。
对于本发明的具有抗凝功能的双层水凝胶管路的抗凝血功能进行检测，具体检测指标包括：活化部分凝血活酶时间(APTT)/s、凝血酶时间(TT)/s、凝血酶原时间(PT)/％。
具体检测结果见下表1：
表1.
Figure BDA0002981206970000101
活化部分凝血活酶时间APTT、凝血酶时间TT、凝血酶原时间PT越长表示材料的抗凝血性能越好，上表1数据可以看出，本发明的抗凝血材料的活化部分凝血活酶时间APTT可以达到70s以上，凝血酶时间TT可以达到99s,具有优异的抗凝血功能。
机械性能
本发明提供的双层水凝胶管路由抗凝血材料一次性成型制备得到，抗凝血管内壳内壁光滑，无血管内皮细胞贴附，是优异的抗凝血内管材料，具有良好的生物相容性和抗凝性，无需额外涂覆抗凝层，克服了现有抗凝涂层容易脱落的问题。
双层水凝胶管路作为ECMO体外循环管路等体外抗凝血设备使用时还需要考虑其管模量是否可以达到相关要求，需要具有一定的强度保证足够的支撑作用。采用万能材料试验机对本发明的实施例和对比例的水凝胶管的杨氏模量进行检测，检测结果如下表2所示。
表2
模量/KPa
实施例1 32
实施例2 29
实施例3 27
实施例4 29
实施例5 22
实施例6 19
实施例7 18
对比例2 15
本发明的双层水凝胶管路的外壳由丙烯酰胺单体自由基聚合反应生成的聚丙烯酰胺构成，聚丙烯酰胺水凝胶具有高的水溶胀性，确保了双层水凝胶管路的外壳具有良好的拉伸性能和高强度，从上表1的数据可以看出管模量可以达到20KPa以上，具备使用的支撑强度和优越的体外抗凝血功能，可以广泛应用于体外抗凝血设备中，可以作为ECMO体外循环管路使用。而对比例1中没有加入丙烯酰胺单体聚合制备聚丙烯酰胺水凝胶外壳，其得到的中空水凝胶管路无法正常支持其作为体外抗凝设备的管路正常使用。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗凝血材料，其特征在于，以重量百分数计，具体包括如下组分：明胶5～20％、氯化钙0.05～1％、多糖0.5～5％、丙烯酰胺单体20～45％、增强剂15～35％、交联剂0.01～1％、引发剂0.01～1.5％，余量为水。
2.如权利要求1所述抗凝血材料，其特征在于，以重量百分数计，具体包括如下组分：明胶10～15％、氯化钙0.05～1％、多糖1～3％、丙烯酰胺单体30～40％、增强剂20～30％、交联剂0.1～0.5％、引发剂0.1～0.5％，余量为水。
3.如权利要求1所述抗凝血材料，其特征在于，所述多糖为海藻酸盐、玉米芯多糖、茶多糖、大蒜粗多糖、仙人掌多糖、大枣粗多糖中的一种或多种。
4.如权利要求1所述抗凝血材料，其特征在于，所述交联剂为甲基丙烯酸甲酯或N,N'-亚甲基双丙烯酰胺；所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵的一种或几种；所述增强剂为纤维素增强剂，为海藻酸纤维、醋酸纤维素纤维、氧化纤维素纤维、细菌纤维素或酰基化甲壳素纤维的一种或几种。
5.一种双层水凝胶管路，其特征在于，由权利要求1～4任意一项所述抗凝血材料制备得到，所述双层水凝胶管路为中空结构，由内而外依次包括内壳和外壳，所述内壳为多糖构成，所述外壳为丙烯酰胺单体、增强剂、交联剂和引发剂反应得到。
6.如权利要求5所述双层水凝胶管路，其特征在于，所述中空结构的直径为0.2～2cm，所述内壳厚度为0.05～5cm，所述外壳厚度为0.05～0.5cm。
7.一种权利要求5所述双层水凝胶管路的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.配置明胶溶液和氯化钙溶液，混合注入中空圆柱形模具，低温凝固脱模制得内芯；
S2.将内芯置于多糖溶液中浸泡，使得多糖在内芯表面粘附形成内壳，得到内芯-内壳结构；
S3.将丙烯酰胺单体、引发剂和增强剂混合溶解，加入S2的内芯-内壳结构，在50～80℃下连续搅拌聚合反应10～40min，形成外壳，得到内芯-内壳-外壳结构；
S4.将上述内芯-内壳-外壳结构的内芯完全熔融，得到中空-内壳-外壳结构，即所述双层水凝胶管路。
8.如权利要求7所述双层水凝胶管路的制备方法，其特征在于，还包括对步骤S4制得的双层水凝胶管路进行清水浸泡处理，以除去未反应完全的单体、交联剂和增强剂。
9.权利要求5所述双层水凝胶管路在体外抗凝血设备中的应用。
10.权利要求5所述双层水凝胶管路在作为ECMO体外循环管路中的应用。
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