CN114984331A - 一种超滑抗凝涂层材料及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医用材料技术领域，特别是涉及一种超滑抗凝涂层材料及其制备方法和用途。超滑抗凝涂层材料包括基底材料和设于基底材料表面的涂层，所述涂层的原料包括氨基保护化合物、二醛基聚乙二醇、第二伯胺类化合物、降解肝素。本发明所提供涂层材料具有优异的润滑性、抗凝血性能和牢固度。
Description
技术领域
本发明涉及医用材料技术领域，特别是涉及一种超滑抗凝涂层材料及其制备方法和用途。
背景技术
医疗器械在植入过程中会与组织产生摩擦，可能会导致炎症以及血栓等一系列的问题，亲水润滑涂层可以很好的解决这些问题，同时提升患者的舒适度。
植入类医疗器械与生物环境接触时都是以外源性物质的状态存在，会不同程度的引起凝血现象，影响血液的流动性，严重影响患者的健康，甚至会危及生命，提高材料的抗凝血性能是解决这一问题的关键技术，而材料的表面改性又是提高材料抗凝血性能的最常用方案。
目前，现有的涂层技术还存在以下问题：
1)目前的涂层技术，功能往往是单一的，如亲水涂层、抗凝血涂层、抗菌涂层等，例如，美敦力公司的第三代Pipeline密网支架，采用了磷酰胆碱聚合物涂层技术，有效降低了支架的致栓性，但是无法完全解决医疗器械使用过程中的多种问题。
2)目前的涂层加工方法也存在着一定的局限性，例如DSM的亲水涂层，采用紫外光固化的方法赋予材料良好的润滑性能，但是对一些结构复杂的医疗器械来说，很难使器械各个面附上均匀且牢固的涂层。
3)涂层对不同的基底材料有着不同的粘附性，因此并不适用于所有材料，与部分基底材料结合后会导致涂层稳定性差、易脱落的问题。
4)其它的一些常见的处理方法，如酸碱腐蚀处理、等离子体处理等往往也会对基材的表面结构造成一定程度的破坏，可能会对材料的结构性能等造成一定的破坏，同时也更易导致血栓等一系列的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超滑抗凝涂层材料及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种超滑抗凝涂层材料，包括基底材料和设于基底材料表面的涂层，所述涂层的原料包括氨基保护化合物、二醛基聚乙二醇、第二伯胺类化合物、降解肝素。
本发明另一方面提供本发明所述的超滑抗凝涂层材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
1)在基底材料上将氨基保护化合物形成氨基保护层，再在氨基保护层上接枝二醛基聚乙二醇，以提供第一中间涂层；
2)在步骤1)所提供的第一中间涂层上接枝第二伯胺类化合物，以提供第二中间涂层；
3)在步骤2)所提供的第二中间涂层上接枝降解肝素，即获得所述超滑抗凝涂层材料。
本发明另一方面提供本发明所述的超滑抗凝涂层材料在医疗器械表面修饰改性中的用途。
本发明还提供一种医疗器械表面修饰改性的方法，所述方法包括以医疗器械为基底材料，在基底材料上按照所述涂层材料的制备方法对基底材料进行表面修饰改性。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)采用全共价键的方法接枝二醛基聚乙二醇和降解肝素，使涂层具有优异的牢固度，能够长时间适应体内复杂的血流环境，并且具有优异的抗凝血性能和润滑性。
2)通过共价结合聚乙烯亚胺或聚烯丙胺，提供了更多的氨基结合位点，因此可结合更多的二醛基聚乙二醇和降解肝素，使涂层材料具有更加优异的润滑性和抗凝血性。
3)采用聚多巴胺涂层，几乎适用于任何的基底材料，具有普适性，同时对基底材料无任何破坏，保护了基底材料的结构性能。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容容易地了解本申请发明的其他优点及功效。
本发明发明人经过大量探索研究，发现了一种超滑抗凝涂层材料，通过在基材表面形成氨基保护层，提供更多的氨基结合位点，可共价结合更多的二醛基聚乙二醇和降解肝素，赋予涂层材料更加优异的润滑性和抗凝血性能。在此基础上，完成了本发明。
本申请一方面提供一种超滑抗凝涂层材料，所述涂层的原料包括氨基保护化合物、二醛基聚乙二醇、第二伯胺类化合物、降解肝素。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料中，所述氨基保护化合物与二醛基聚乙二醇共价键结合形成第一中间涂层，所述第一中间涂层与第二伯胺类化合物共价键结合形成第二中间涂层，所述第二中间涂层与降解肝素共价键结合形成涂层。前述方案可以理解为，在基底材料表面可以先共价结合氨基保护化合物形成氨基保护层，然后在富含氨基的氨基保护层表面与二醛基聚乙二醇中的醛基共价结合形成第一中间涂层，然后再将第一中间涂层的表面未结合的醛基与第二伯胺类化合物的胺基共价结合形成第二中间涂层，然后再在第二中间涂层表面上共价接枝降解肝素形成了涂层。涂层为亲水、抗凝的多功能涂层。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料中，所述氨基保护化合物的原料包括邻苯二酚衍生物和第一伯胺类化合物。所述邻苯二酚衍生物与第一伯胺类化合物之间共价键结合；所述邻苯二酚衍生物与基底材料通过共价键结合。通常情况下，邻苯二酚衍生物与基底材料通过共价结合形成牢固的含有醌基的涂层，然后含有醌基的涂层上进一步的共价结合第一伯胺类化合物，将第一伯胺类化合物固定于含有醌基的涂层表面即形成了氨基保护层。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料中，所述邻苯二酚衍生物选自多巴胺、去甲基肾上腺素中的一种或多种的组合。所述邻苯二酚衍生物优选选自多巴胺、去甲基肾上腺素。通常情况下，邻苯二酚衍生物在氧化条件下可以发生聚合形成聚邻苯二酚衍生物层。例如，多巴胺通过氧化聚合可以在基底材料表面形成牢固的含有醌基的聚多巴胺涂层。
多巴胺、去甲基肾上腺素的结构分别如下：
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料中，所述第一伯胺类化合物的通式为H2N-R-NH2。
其中，
n大于等于1，且n为整数。
在一实施例中，所述第一伯胺类化合物选自聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺。
聚烯丙胺的结构式为：
聚乙烯亚胺的结构式为：
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料中，所述二醛基聚乙二醇的化学结构如式(I)所示：
其中，n大于等于1，且n为整数。分子量可以为200-10000、200-1000、1000-3000、3000-5000、5000-8000、或8000-10000等。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料中，基底材料是指待用涂层材料修饰改性的材料，或称为待修饰改性的材料。所述基底材料选自金属材料或高分子材料。金属材料包括不锈钢、钴基合金、钛及其合金、镁及其合金、纯铁等中的一种或多种的组合。高分子材料包括涤纶、聚氨酯、聚四氟乙烯、硅橡胶、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯等中的一种或多种的组合。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料中，所述第二伯胺类化合物的通式为H2N-R-NH2。
在一实施例中，所述第二伯胺类化合物选自聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺。所述聚烯丙胺的分子量可以为1000-100000、1000-10000、10000-30000、30000-50000、50000-80000、或80000-100000等。聚乙烯亚胺的分子量可以为600-1000000、600-1000、1000-10000、10000-50000、50000-100000、100000-500000、或500000-1000000等。
聚烯丙胺的结构式为：
聚乙烯亚胺的结构式为：
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料中，所述降解肝素为亚硝酸钠降解肝素，含有可与氨基结合的醛基基团。所述亚硝酸钠降解肝素的结构式为
其中n大于等于1，且n为整数；R1选自SO3-或H；R2选自SO3 -或COCH3。简写为
其中，亚硝酸钠降解肝素是通过肝素与亚硝酸钠反应获得，反应如下：
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料中，所述降解肝素的分子量可以为3000-12000、3000-5000、3000-12000、5000-8000、8000-10000、或10000-12000等。
本发明另一方面提供本发明第一方面所述的超滑抗凝涂层材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
1)在基底材料上将氨基保护化合物形成氨基保护层，再在氨基保护层上接枝二醛基聚乙二醇，以提供第一中间涂层；
2)在步骤1)所提供的第一中间涂层上接枝第二伯胺类化合物，以提供第二中间涂层；
3)在步骤2)所提供的第二中间涂层上接枝降解肝素，即获得所述超滑抗凝涂层材料。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料的制备方法中，基底材料是指待用涂层材料修饰改性的材料，或称为待修饰改性的材料。所述基底材料进行修饰改性前进行抛光、清洗干燥。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料的制备方法中，所述步骤1)中所述形成有氨基保护层的基底材料通过下述方法制备：
a)将基底材料置于邻苯二酚衍生物溶液中反应，使基底材料表面形成醌基保护层；
b)将形成有醌基保护层的基底材料置于第一伯胺类化合物的水溶液中发生席夫碱反应，使基底材料表面形成氨基保护层。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料的制备方法中，所述步骤a)中，基底材料置于邻苯二酚衍生物溶液中的反应时间为2-10小时。在一些实施方式中，反应时间也可以为2-4小时、4-6小时、6-8小时、或8-10小时等。
在一些实施方式中，所述步骤a)在室温下反应，室温例如可以是15℃～30℃。
在一些实施方式中，所述步骤a)中，所述邻苯二酚衍生物选自多巴胺、去甲基肾上腺素。
在一些实施方式中，所述邻苯二酚衍生物溶液中邻苯二酚衍生物的浓度可以为1-10mg/mL、1-3mg/mL、3-5mg/mL、5-8mg/mL、或8-10mg/mL等。邻苯二酚衍生物溶液具体可以选自多巴胺溶液、去甲基肾上腺素。在一些具体实施例中，所述邻苯二酚衍生物溶液中邻苯二酚衍生物的浓度例如为1-10mg/mL、1-3mg/mL、3-5mg/mL、5-8mg/mL、或8-10mg/mL等。本发明邻苯二酚衍生物优选选自多巴胺、去甲基肾上腺素，邻苯二酚衍生物几乎能与任何基底材料共价结合，具有普适性，同时对基底材料无任何破坏，能维持材料的结构性能。
在一些实施方式中，所述邻苯二酚衍生物溶液的pH可以为6-12、6-8、8-10、或10-12等。
在一些实施方式中，邻苯二酚衍生物溶液溶剂选自Tris-HCL，所述Tris-HCL的浓度为0.5-2mol/L。优选的，所述Tris-HCL的浓度为0.8-1.2mol/L。
在一具体实施例中，邻苯二酚衍生物通过氧化聚合在基底材料上形成牢固的含有醌基的聚邻苯二酚衍生物层(或称为醌基保护层)，反应路线如下(以多巴胺为例，反应式中，substrate指基底材料)：
在一些实施方式中，所述步骤a)反应结束后用超纯水反复润洗表面并用氮气吹干再进行步骤b)。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料的制备方法中，所述步骤b)中使用的为第一伯胺类化合物的水溶液。具体的，在一些实施方式中，所述第一伯胺类化合物的水溶液的质量分数可以为1-50％、1-10％、10-20％、20-30％、30-40％、或40-50％等。所述邻苯二酚衍生物的水溶液的pH可以为6-12，6-8，8-10，或10-12等。
在一些实施方式中，所述步骤b)在室温下反应。室温例如可以是10℃～30℃。反应的时间通常没有限定，在一些实施方式中，步骤b)的反应时间可以为1-24h、1-6h、6-12h、12-18h、或18-24h等。
在一些实施方式中，本发明中的第一伯胺类化合物选自聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺，聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺的结构式及分子量参见发明第一方面所述的超滑抗凝涂层材料。通过聚烯丙胺或聚乙烯亚胺的氨基与醌基保护层中的醌基发生席夫碱反应，从而将聚烯丙胺或聚乙烯亚胺固定在基底材料表面。步骤b)中通过共价结合伯胺类化合物从而提供更多的氨基结合位点，为后续共价结合更多的二醛基聚乙二醇和降解肝素提供基础，从而可赋予涂层材料更加优异的润滑性和抗凝血性能。步骤b)具体的反应路线如下：
在一些实施方式中，在步骤b)完成后，用去离子水冲洗、氮气干燥后再进行下一步反应。
在一些实施方式中，所述二醛基聚乙二醇中聚乙二醇的分子量可以为200-10000、200-1000、1000-3000、3000-5000、5000-8000、或8000-10000等。
在一些实施方式中，所述二醛基聚乙二醇的水溶液的质量分数为0.1％-5％。在一些具体实施例中，所述二醛基聚乙二醇的水溶液的质量分数例如为0.1％-1％、1％-3％或3％-5％等。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料的制备方法中，所述步骤1)中基底材料通过氨基保护层的氨基和二醛基聚乙二醇的醛基发生席夫碱反应，将二醛基聚乙二醇固定于聚烯丙胺/聚乙烯亚胺层表面。
在一些实施方式中，所述步骤1)中，在氨基保护层上接枝二醛基聚乙二醇反应中，还包括加入还原剂，所述还原剂例如可以选自氰基硼氢化钠，所述氰基硼氢化钠的质量分数例如可以是0.005％-1％，0.005％-0.01％、0.005％-0.05％、0.05％-0.1％、0.1％-0.5％、或0.05％-1％等。
在一些实施方式中，所述步骤1)中加入将形成有氨基保护层的基底材料浸没到二醛基聚乙二醇溶液中，加入氰基硼氢化钠后，将pH值例如可以调至2.5-6、2.5-4.5、或4.5-6等。反应温度例如可以是30℃-60℃、30℃-40℃、40℃-50℃、或50℃-60℃等。反应时间例如可以是1-5小时、1-3小时、或3-5小时等。更具体的，例如可以是在振荡下反应。
在一些实施方式中，所述二醛基聚乙二醇溶液的溶剂例如可以为水。
具体的，反应路线如下：
在一些实施方式中，在步骤1)完成后，用去离子水冲洗、氮气干燥后再进行下一步反应。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料的制备方法中，所述步骤2)是在步骤1)所提供的第一中间涂层上接枝第二伯胺类化合物，以提供第二中间涂层。
在一些实施方式中，步骤2)中使用的是第二伯胺类化合物的水溶液。具体的，在一具体实施方式中，所述第二伯胺类化合物的水溶液的质量分数可以为0.1-50％、0.1-1％、0.1-50％、1-10％、10-20％、20-30％、30-40％、或40-50％等。
在一些实施方式中，步骤2)中，所述第二伯胺类化合物选自聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺。聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺的结构式及分子量参见本发明第一方面所述的超滑抗凝涂层材料。
在一些实施方式中，步骤2)中，第一中间涂层(即接枝二醛基聚乙二醇的样品)浸没到第二伯胺类化合物溶液中，加入还原剂，还原剂例如可以是氰基硼氢化钠，然后将pH值可以调节为2.5-6、2.5-4.5、或4.5-6等。反应需要在一定温度下进行，所述温度例如可以是30℃-60℃、30℃-40℃、40℃-50℃、或50℃-60℃等。反应时间例如可以是1-5h、1-3h、或3-5h等。第二伯胺类化合物(例如聚烯丙胺或聚乙烯亚胺)中的氨基与二醛基聚乙二醇中醛基发生席夫碱反应，将第二伯胺类化合物再次固定于二醛基聚乙二醇表面。具体的，反应路线如下：
在一些实施方式中，在步骤2)完成后，用去离子水冲洗、氮气干燥后再进行下一步反应。
本发明所提供的超滑抗凝涂层材料的制备方法中，所述步骤3)是在步骤2)所提供的第二中间涂层上接枝降解肝素，即获得所述超滑抗凝涂层材料。
在一些实施方式中，步骤3)中，所述降解肝素为亚硝酸钠降解肝素，含有能与氨基结合的醛基基团。
在一些实施方式中，步骤3)中使用的是降解肝素的水溶液。其中，所述肝素的水溶液质量分数可以为0.05-5％、0.05-1％、1-2％、2-3％、3-4％、或4-5％等。
在一些实施方式中，步骤3)中加入肝素后室温下振荡反应1-5小时。例如反应1-3小时或3-5小时等。
在一些实施方式中，步骤3)中，第二中间涂层(即接枝第二伯胺的类化合物的样品)浸没到降解肝素溶液中，加入还原剂，还原剂例如可以是氰基硼氢化钠，然后将pH值调节至2.5-6、2.5-4.5、或4.5-6等。反应需要在一定温度下进行，所述温度例如可以是30℃-60℃、30℃-40℃、40℃-50℃、或50℃-60℃等。反应时间例如可以是1-5h、1-3h、或3-5h等。降解肝素中的醛基与第二伯胺化合物中的氨基发生席夫碱反应，将降解肝素最终固定于材料表面。具体的，反应路线如下：
在一些实施方式中，在步骤3)完成后，还可以用去离子水冲洗、氮气干燥。即在步骤1)至步骤3)每一步反应完成后，均用去离子水冲洗、氮气干燥。
本发明第三方面提供本发明第一方面所述超滑抗凝涂层材料在医疗器械表面修饰改性中的用途。
本发明第四方面提供一种医疗器械表面修饰改性的方法，所述方法包括以医疗器械为基底材料，在基底材料上按照所述涂层材料的制备方法对基底材料进行表面修饰改性。
综上，本发明所提供的牢固的抗凝超润滑涂层材料，其良好的润滑性可解决器械使用时与组织的摩擦问题，更容易通过体内弯曲的血管，易于输送及释放，改善患者的舒适度，有效减小感染和血栓的发生。
本发明的涂层材料中的降解肝素赋予材料优异的抗凝血性，抑制血栓生产，减少不良反应的发生。
本发明的涂层材料制备过程中采用全共价结合，制备的涂层具有优异的牢固度，能在体内复杂的血液环境中长时间使用。
本发明通过共价结合聚乙烯亚胺或聚烯丙胺，提供更多的氨基结合位点，可共价结合更多的二醛基聚乙二醇和降解肝素，赋予涂层材料更加优异的润滑性和抗凝血性能。
本发明采用多巴胺与基底共价结合，几乎适用于任何材料，具有普适性，同时对基底材料无任何破坏，能维持材料的结构性能。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围；在本发明说明书和权利要求书中，除非文中另外明确指出，单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
实施例1
(1)将待处理的硅橡胶片材进行清洗干燥。
(2)将清洗干燥后的样品浸入采用1mol/LTris-HCL配置的浓度为10mg/mL、pH为8.5的多巴胺溶液中，25℃反应6小时，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(3)将聚多巴胺改性后的样品浸入聚乙烯亚胺水溶液(m/m＝1/100，pH＝7)中反应24h，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(4)配置二醛基聚乙二醇水溶液(1％，m/m)100ml。将氨基改性后的样品浸没到二醛基聚乙二醇溶液中，加入2g的氰基硼氢化钠，pH调至6，温度调至50℃，振荡反应5小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(5)将接枝二醛基聚乙二醇的样品浸没到聚乙烯亚胺溶液中(100ml水溶液m/m＝1/1000)，加入2g的氰基硼氢化钠，PH调至6，温度调至50℃，振荡反应5小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(6)将接枝聚乙烯亚胺的样品浸没到降解肝素溶液中(100ml水溶液m/m＝1/20)，加入2g的氰基硼氢化钠，pH调至6，温度调至50℃，振荡反应5小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干，即得含有牢固抗凝超润滑涂层的功能材料。
实施例2
(1)将待处理的聚氯乙烯片材进行清洗干燥。
(2)将清洗干燥后的样品浸入采用1.5mol/LTris-HCL配置的浓度为6mg/mL、pH为6的多巴胺溶液中，25℃反应3小时，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(3)将聚多巴胺改性后的样品浸入聚烯丙胺水溶液(m/m＝1/10，pH＝12)中反应12h，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(4)配置二醛基聚乙二醇水溶液(0.1％，m/m)100ml。将氨基改性后的样品浸没到二醛基聚乙二醇溶液中，加入4g的氰基硼氢化钠，pH调至2.5，温度调至60℃，振荡反应3小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(5)将接枝二醛基聚乙二醇的样品浸没到聚烯丙胺溶液中(100ml水溶液m/m＝1/200)，加入4g的氰基硼氢化钠，pH调至2.5，温度调至60℃，振荡反应3小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(6)将接枝聚丙烯胺的样品浸没到降解肝素溶液中(100ml水溶液m/m＝1/50)，加入4g的氰基硼氢化钠，pH调至2.5，温度调至60℃，振荡反应3小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干，即得含有牢固抗凝超润滑涂层的功能材料。
实施例3
(1)将待处理的镍钛片材进行清洗干燥。
(2)将清洗干燥后的样品浸入采用0.8mol/LTris-HCL配置的浓度为8mg/mL、pH为12的去甲基肾上腺素溶液中，25℃反应2小时，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(3)将聚去甲基肾上腺素改性后的样品浸入聚烯丙胺水溶液(m/m＝1/2，PH＝8)中反应10h，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(4)配置二醛基聚乙二醇水溶液(3％，m/m)100ml。将氨基改性后的样品浸没到二醛基聚乙二醇溶液中，加入3g的氰基硼氢化钠，pH调至3，温度调至50℃，振荡反应1小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(5)将接枝二醛基聚乙二醇的样品浸没到聚烯丙胺溶液中(100ml水溶液m/m＝1/100)，加入3g的氰基硼氢化钠，pH调至3，温度调至50℃，振荡反应1小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(6)将接枝聚丙烯胺的样品浸没到降解肝素溶液中(100ml水溶液m/m＝1/2000)，加入3g的氰基硼氢化钠，pH调至3，温度调至50℃，振荡反应1小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干，即得含有牢固抗凝超润滑涂层的功能材料。
实施例4
(1)将待处理的聚氨酯片材进行清洗干燥。
(2)将清洗干燥后的样品浸入采用0.5mol/L Tris-HCL配置的浓度为3mg/mL、pH为10的去甲基肾上腺素溶液中，25℃反应8小时，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(3)将聚去甲基肾上腺素改性后的样品浸入聚乙烯亚胺水溶液(m/m＝1/20，PH＝10)中反应1h，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(4)配置二醛基聚乙二醇水溶液(2％，m/m)100ml。将氨基改性后的样品浸没到二醛基聚乙二醇溶液中，加入5g的氰基硼氢化钠，pH调至3，温度调至30℃，振荡反应4小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(5)将接枝二醛基聚乙二醇的样品浸没到聚乙烯亚胺溶液中(100ml水溶液m/m＝1/5)，加入5g的氰基硼氢化钠，pH调至3，温度调至30℃，振荡反应4小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(6)将接枝聚乙烯亚胺的样品浸没到降解肝素溶液中(100ml水溶液m/m＝1/1000)，加入5g的氰基硼氢化钠，pH调至3，温度调至30℃，振荡反应4小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干，即得含有牢固抗凝超润滑涂层的功能材料。
实施例5
(1)将待处理的不锈钢片材进行清洗干燥。
(2)将清洗干燥后的样品浸入采用2mol/LTris-HCL配置的浓度为1mg/mL、pH为8的去甲基肾上腺素溶液中，25℃反应10小时，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(3)将聚多巴胺改性后的样品浸入聚乙烯亚胺水溶液(m/m＝1/50，pH＝6)中反应2h，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(4)配置二醛基聚乙二醇水溶液(5％，m/m)100ml。将氨基改性后的样品浸没到二醛基聚乙二醇溶液中，加入0.1g的氰基硼氢化钠，pH调至4，温度调至50℃，振荡反应2小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(5)将接枝二醛基聚乙二醇的样品浸没到聚乙烯亚胺溶液中(100ml水溶液m/m＝1/2)，加入0.1g的氰基硼氢化钠，pH调至4，温度调至50℃，振荡反应2小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干。
(6)将接枝聚乙烯亚胺的样品浸没到降解肝素溶液中(100ml水溶液m/m＝1/100)，加入0.1g的氰基硼氢化钠，pH调至4，温度调至50℃，振荡反应2小时后取出样品，然后用纯化水反复润洗并用氮气吹干，即得含有牢固抗凝超润滑涂层的功能材料。
测试方法及测试结果：
1、亲水性测试
利用JC2000D1接触角测量仪测试实施例1-5中的材料的水静态接触角，如表1所示，基材处理后接触角下降明显，说明此涂层材料具有良好的亲水性。注：处理前具体是基底材料。
表1
2、抗凝血性测试
使用现有技术中用于体外检测人血浆中的活化部分凝血活酶时间的试剂盒，如英诺华APTT检测试剂盒来评价实施例1-5中涂层样品的抗凝血性。采集新鲜兔血与枸橼酸钠按9：1体积比混合均匀，将涂层样品与未涂层样品分别同2ml新鲜枸橼酸钠抗凝血液一起37℃恒温水浴培养30分钟，取出涂层样品，将所得血液及未经材料处理的新鲜兔血(作为对照样)在低温离心机上3000r/min离心15分钟，取上层贫血小板血浆(PPP)按试剂盒说明书进行以下测试：
将上述步骤制得的血浆50uL同部分APTT试剂50uL混合均匀后37℃恒温培养3分钟，再加入预热的0.03mol/LCaCl2溶液50uL，立即混匀，记录血浆凝固时间。如下表2所示，处理后基材相比空白血液以及处理前的基材的APTT时间大幅增加，涂层的抗凝血性能优异。
表2
3、涂层牢固度测试
将实施例1-5所得的涂层样品浸泡在PH为7.4的PBS缓冲溶液中，30天后取出用去离子水冲洗后冷风吹干，然后通过接触角测量仪测试其亲水性，通过APTT试剂测试其抗凝血性，如下表3所示，浸泡前后涂层样品接触角与活化部分凝血酶时间(APTT)并未发生明显变化，证明涂层结合牢固。
表3
以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。
Claims (15)
1.一种超滑抗凝涂层材料，其特征在于，包括基底材料和设于基底材料表面的涂层，所述涂层的原料包括氨基保护化合物、二醛基聚乙二醇、第二伯胺类化合物、降解肝素。
2.如权利要求1所述的超滑抗凝涂层材料，其特征在于，所述氨基保护化合物的原料包括邻苯二酚衍生物和第一伯胺类化合物。
3.如权利要求2所述的超滑抗凝涂层材料，其特征在于，所述邻苯二酚衍生物选自多巴胺、去甲基肾上腺素中的一种或多种的组合。
4.如权利要求2所述的超滑抗凝涂层材料，其特征在于，所述第一伯胺类化合物选自聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺。
5.如权利要求1所述的超滑抗凝涂层材料，其特征在于，所述二醛基聚乙二醇的化学结构如式(I)所示：
n大于等于1，且n为整数。
6.如权利要求1所述的超滑抗凝涂层材料，其特征在于，所述基底材料选自金属材料或高分子材料；
和/或，所述第二伯胺类化合物选自聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺；
和/或，所述降解肝素为亚硝酸钠降解肝素，含有可与氨基结合的醛基基团；
和/或，所述降解肝素的分子量为3000-12000。
7.如权利要求1～6任一项权利要求所述的超滑抗凝涂层材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
1)在基底材料上将氨基保护化合物形成氨基保护层，再在氨基保护层上接枝二醛基聚乙二醇，以提供第一中间涂层；
2)在步骤1)所提供的第一中间涂层上接枝第二伯胺类化合物，以提供第二中间涂层；
3)在步骤2)所提供的第二中间涂层上接枝降解肝素，即获得所述超滑抗凝涂层材料。
8.如权利要求7所述的超滑抗凝涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述形成有氨基保护层的基底材料通过下述方法制备：
a)将基底材料置于邻苯二酚衍生物溶液中反应，使基底材料表面形成醌基保护层；
b)将形成有醌基保护层的基底材料置于第一伯胺类化合物的水溶液中发生席夫碱反应，使基底材料表面形成氨基保护层。
9.如权利要求8所述的超滑抗凝涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤a)中还包括以下特征中的一种或多种：
A1)步骤a)中，所述基底材料置于邻苯二酚衍生物的水溶液中反应2-10小时；
A2)步骤a)在室温下反应；
A3)步骤a)中，所述邻苯二酚衍生物溶液中邻苯二酚衍生物的浓度为1-10mg/mL；
A4)步骤a)中，所述邻苯二酚衍生物溶液的pH为6-12；
A5)步骤a)中，所述邻苯二酚衍生物溶液中邻苯二酚衍生物选自多巴胺、去甲基肾上腺素。
10.根据权利要求8所述的涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤b)中还包括以下特征中的一种或多种：
B1)步骤b)中，所述第一伯胺类化合物的水溶液的质量分数为1-50％；优选的，所述第一伯胺类化合物的水溶液的pH为6-12；
B2)步骤b)中，所述第一伯胺类化合物选自聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺；
B3)步骤b)中，在室温下反应；
B4)步骤b)中，反应时间为1-24h。
11.根据权利要求7所述的涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中还包括以下特征中的一种或多种：
C1)步骤1)中，所述二醛基聚乙二醇的水溶液的质量分数为0.1％-5％；
C2)步骤1)中，在氨基保护层上接枝二醛基聚乙二醇反应中，还包括加入还原剂，所述还原剂为氰基硼氢化钠；
C3)步骤1)中，在氨基保护层上接枝二醛基聚乙二醇反应中，加入还原剂后，将反应体系的pH调至2.5-6；
C4)步骤1)中，在氨基保护层上接枝二醛基聚乙二醇反应的反应温度为30-60℃；
C5)步骤1)中，在氨基保护层上接枝二醛基聚乙二醇反应的反应时间为1～5h。
12.根据权利要求7所述的涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中还包括以下特征中的一种或多种：
D1)步骤2)中，所述第二伯胺类化合物选自聚烯丙胺和/或聚乙烯亚胺；
D2)步骤2)中，所述第二伯胺化合物的水溶液的质量分数为0.1-50％；
D3)步骤2)中，还包括加入还原剂，所述还原剂选自氰基硼氢化钠；
D4)步骤2)中，加入还原剂后，反应体系的pH调至2.5-6；
D5)步骤2)中的反应温度为30-60℃；
D6)步骤2)中的反应时间为1-5h。
13.根据权利要求7所述的涂层材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中还包括以下特征中的一种或多种：
E1)步骤3)中，所述降解肝素为亚硝酸钠降解肝素，含有可与氨基结合的醛基基团；
E2)步骤3)中，降解肝素的水溶液的质量分数为0.05-5％；
E3)步骤3)中，还包括加入还原剂，所述还原剂为氰基硼氢化钠；
E4)步骤3)中，加入还原剂后，反应体系的pH调至2.5-6；
E5)步骤3)中的反应温度为30-60℃；
E6)步骤3)中的反应时间为1-5h。
14.如权利要求1～6任一项所述的超滑抗凝涂层材料在医疗器械表面修饰改性中的用途。
15.一种医疗器械表面修饰改性的方法，其特征在于，所述方法包括以医疗器械为基底材料，在基底材料上按照权利要求7-14任一所述的涂层材料的制备方法对基底材料进行表面修饰改性。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116688249A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-09-05 | 上海玮启医疗器械有限公司 | 一种抗凝涂层左心耳封堵器阻流膜及其制备方法和应用 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5990237A (en) * | 1997-05-21 | 1999-11-23 | Shearwater Polymers, Inc. | Poly(ethylene glycol) aldehyde hydrates and related polymers and applications in modifying amines |
| CN101967235A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-02-09 | 天津大学 | 磷酰胆碱改性聚氨酯生物材料及制备方法 |
| CN104262648A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 四川大学 | 一种以双醛聚乙二醇为交联剂的胶原基生物医用材料及其制备方法 |
| CN104830135A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-08-12 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种抗菌涂层及其制备方法 |
| KR20160100057A (ko) * | 2015-02-13 | 2016-08-23 | 한국과학기술연구원 | 카테콜기를 함유한 접착 유도체가 도입된 생체 적합성 고분자로 표면 개질된 생체 재료 및 그 제조 방법 |
| CN106967228A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-21 | 西北大学 | 一种普适、高效的材料表面改性方法 |
| CN107854734A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-30 | 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) | 多功能生物相容性涂层、生物相容性医用材料及其制备方法 |
| CN108250477A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-06 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种改性sebs材料及其制备方法和应用 |
| CN110408189A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-05 | 东南大学 | 一种提高医用聚氨酯材料血液相容性和抗菌性的方法 |
| CN113082300A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 西南交通大学 | 一种抗菌抗凝血涂层、制备方法及其应用 |
| CN113350580A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-07 | 海思盖德(苏州)生物医学科技有限公司 | 一种应用于医疗器械中的肝素涂层制备方法 |
-
2022
- 2022-05-25 CN CN202210577809.5A patent/CN114984331A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5990237A (en) * | 1997-05-21 | 1999-11-23 | Shearwater Polymers, Inc. | Poly(ethylene glycol) aldehyde hydrates and related polymers and applications in modifying amines |
| CN101967235A (zh) * | 2010-10-21 | 2011-02-09 | 天津大学 | 磷酰胆碱改性聚氨酯生物材料及制备方法 |
| CN104262648A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 四川大学 | 一种以双醛聚乙二醇为交联剂的胶原基生物医用材料及其制备方法 |
| KR20160100057A (ko) * | 2015-02-13 | 2016-08-23 | 한국과학기술연구원 | 카테콜기를 함유한 접착 유도체가 도입된 생체 적합성 고분자로 표면 개질된 생체 재료 및 그 제조 방법 |
| CN104830135A (zh) * | 2015-05-04 | 2015-08-12 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种抗菌涂层及其制备方法 |
| CN106967228A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-07-21 | 西北大学 | 一种普适、高效的材料表面改性方法 |
| CN107854734A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-30 | 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) | 多功能生物相容性涂层、生物相容性医用材料及其制备方法 |
| CN108250477A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-06 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种改性sebs材料及其制备方法和应用 |
| CN110408189A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-05 | 东南大学 | 一种提高医用聚氨酯材料血液相容性和抗菌性的方法 |
| CN113082300A (zh) * | 2021-04-06 | 2021-07-09 | 西南交通大学 | 一种抗菌抗凝血涂层、制备方法及其应用 |
| CN113350580A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-07 | 海思盖德(苏州)生物医学科技有限公司 | 一种应用于医疗器械中的肝素涂层制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CHANG-JIANG PAN: "Improved anticoagulation of titanium by sequential immobilization of oligo(ethylene glycol) and 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine", pages 2 * |
| 刘蓉瑾: "儿茶酚及其衍生物的性质及应用", 化学研究, vol. 28, no. 03, pages 391 - 394 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116688249A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-09-05 | 上海玮启医疗器械有限公司 | 一种抗凝涂层左心耳封堵器阻流膜及其制备方法和应用 |
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