抗凝缓释材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种抗凝缓释材料及其制备方法和应用，该抗凝缓释材料包括氧化石墨烯修饰的华法林，氧化石墨烯修饰的华法林包括华法林和氧化石墨烯，华法林和氧化石墨烯通过非共价键连接，氧化石墨烯为二维纳米氧化石墨烯或膜状氧化石墨烯。上述抗凝缓释材料，华法林和氧化石墨烯通过非共价键连接，可大幅度的增强抗凝血性能，同时原料成本低廉，因此抗凝缓释材料价格便宜。

Anticoagulant sustained-release material, preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
抗凝缓释材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及抗体领域，特别地，涉及一种抗凝缓释材料。此外，本专利技术还涉及一种抗凝缓释材料的制备方法及应用。
技术介绍
近年来，由于体外循环管路和人工心肺的发展和改进，抗凝缓释涂层技术备受关注。华法林涂层是利用物理或者化学的方式，将华法林牢固的结合在管路的内表面或者人工心肺的表面。抗凝涂层的应用能明显提高材料的生物和血液相容性，减低炎症反应，降低血液及血流损害，可降低心脏外科手术术后住院时间和死亡率，提高了危重心肺疾病的治愈率，为材料的推广提供了基础和条件。目前临床上使用的抗凝涂层依赖进口，价格昂贵，病人负担重，也限制了使用。我们亟需开发自己的抗凝缓释涂层。
技术实现思路
本专利技术提供了一种氧化石墨烯修饰的华法林，以解决现有的抗凝涂层价格昂贵的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供了一种抗凝缓释材料，抗凝缓释材料包括氧化石墨烯修饰的华法林，氧化石墨烯修饰的华法林包括华法林和氧化石墨烯，华法林和氧化石墨烯通过非共价键连接，氧化石墨烯为二维纳米氧化石墨烯或膜状氧化石墨烯。进一步地，氧化石墨烯和华法林的质量比为1:5～20。进一步地，氧化石墨烯为粒径小于0.22μm的二维纳米氧化石墨烯。本专利技术另一方面提供了一种上述的抗凝缓释材料的制备方法，包括以下步骤：将华法林、氧化石墨烯加入体积百分数为10～50％的水中，在4～40℃下震荡摇匀，反应8～12小时得到抗凝缓释材料。进一步地，水的体积百分数为10％，水的用量为1mg氧化石墨烯加入0.5～1.5ml水，优选为1ml水。进一步地，反应温度为37℃，反应时间为12～24小时，优选为12小时。进一步地，氧化石墨烯为粒径小于0.22μm的二维纳米氧化石墨烯，二维纳米氧化石墨烯的制备包括以下步骤：将氧化石墨烯原材料在0～4℃的条件下，通过超声波破碎，经过孔径0.22μm的滤网过滤，得到氧化石墨烯。进一步地，超声波破碎的操作包括以下步骤：将氧化石墨烯原材料配置为1～2mg/ml，在超声波的强度为3.5的条件下，超声2小时，超声模式为工作10秒，休息5秒。本专利技术还提供了一种抗凝缓释材料在生物材料中的应用。进一步地，抗凝缓释材料形成抗凝缓释层，并设置于人工心肺的表面或体外循环管路的内表面。本专利技术具有以下有益效果：上述抗凝缓释材料，华法林和氧化石墨烯通过非共价键连接，可大幅度的增强抗凝血性能，同时原料成本低廉，因此抗凝缓释材料价格便宜。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是二维纳米氧化石墨烯/华法林与膜状氧化石墨烯/华法林的大体观对比图；图2是二维纳米氧化石墨烯的不同组别负载时实物图片。A:Ti+二维纳米氧化石墨烯/华法林，B:Ti+二维纳米氧化石墨烯，C:Ti+华法林，D:Ti+水；图3是二维纳米氧化石墨烯的不同组别孵育时实物图片。A:Ti+水，B:Ti+华法林，C:Ti+二维纳米氧化石墨烯，D:Ti+二维纳米氧化石墨烯/华法林；图4是不同浓度华法林对PT的影响的操作过程；图5是各组中的血清凝固相；图6是华法林的浓度-凝血酶原时间(PT)曲线图；图7是不同组别的凝血酶原时间(PT)柱状图；图8是膜状氧化石墨烯/华法林负载时实物图片；图9是膜状氧化石墨烯/华法林孵育后实物图片；图10是经过不同洗涤次数后的各组凝血酶原时间(PT)曲线图；图11是经过不同洗涤次数后的各组钛板实物图片；A:3次，B:6次；C:9次，D:12次；E:15次。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本专利技术的优选实施例提供了本专利技术一方面提供了一种抗凝缓释材料，抗凝缓释材料包括氧化石墨烯修饰的华法林，氧化石墨烯修饰的华法林包括华法林和氧化石墨烯，华法林和氧化石墨烯通过非共价键连接，氧化石墨烯为二维纳米氧化石墨烯或膜状氧化石墨烯。氧化石墨烯(GO)含有sp2杂化带羟基和羧基的苯环，不仅性质稳定、生物相容性好，还可以通过π键、疏水作用、氢键和离子键与抗体、药物分子、金属离子、荧光基团或者细胞非共价结合。GO是其他石墨材料的基本构建块，可以裹成零维的球体，滚成一维的碳纳米管，层叠成三维结构的石墨。纳米材料的概念是指，任何三维结构中，只要有一维达到纳米级就可以称为纳米材料。通常购买(如Sigma货号为763705的产品；苏州碳丰石墨烯科技有限公司，单层膜状氧化石墨烯)或一般方法制备的氧化石墨烯，厚度符合纳米级，但是直径较大，不符合纳米级要求。为区别二维纳米氧化石墨烯，将该种氧化石墨烯命名为氧化石墨烯原材料。在氧化石墨烯原材料的基础上，对其进行一步加工，进行破碎，使其厚度及直径均符合纳米级，则得到二维纳米氧化石墨烯。膜状氧化石墨烯为片径为小于200微米，厚度符合纳米级，如Sigma货号为763705的氧化石墨烯。膜状氧化石墨烯可作为制备二维纳米氧化石墨烯的原料使用。尽管GO可分散于水中，如生理盐水，然而由于盐的电荷屏蔽作用使得GO易发生聚集。因此，GO的表面修饰势在必行，目前主要分两种：共价和非共价，前者通常是通过氧化石墨烯的非饱和结构破坏而形成的原子掺杂或反应的技术；后者不改变GO的自然结构，只通过非共价键，范德华力，电荷吸引，结合更加灵活。本申请中的氧化石墨烯/华法林中，华法林和氧化石墨烯通过非共价键连接，结合灵活，并且可增强华法林的抗凝血性能。本专利技术具有以下有益效果：上述抗凝缓释材料，华法林和氧化石墨烯通过非共价键连接，可大幅度的增强抗凝血性能，同时原料成本低廉，因此抗凝缓释材料价格便宜。可选地，氧化石墨烯和华法林的质量比为1:5～20。可选地，氧化石墨烯为粒径小于0.22μm的二维纳米氧化石墨烯。二维结构的GO的表面比任何其他纳米材料都高出至少4个量级，它的每个原子都暴露在表面，适合于运载药物。因为纳米材料的概念是指，任何三维结构中，只要有一维达到纳米级就可以称为纳米材料。比如未经改良的石墨烯(可购买于Sigma)，虽然厚度符合纳米级，但是直径较大，不符合纳米级要求，容易聚集产生沉淀，稳定性较差。二维纳米氧化石墨烯，使得氧化石墨烯/华法林更加适合体外实验和体内试验，尤其是体内试验。二维纳米氧化石墨烯的粒径小于0.22μm。颗粒较大的氧化石墨烯在生理盐溶液下容易发生聚集，生成沉淀，性质不稳定。采用粒径小于0.22μm的氧化石墨烯可在人血清中稳定均匀分散。粒径小于0.22μm的氧化石墨烯可直接购买或将大颗粒的氧化石墨烯破碎制取，如通过超声波破碎制取。二维纳米氧化石墨烯修饰的华法林相比膜状氧化石墨烯修饰的华法林性质更均一，抗凝效果更稳定。本专利技术另一方面提供了一种抗凝缓释材料的制备方法，包括以下步骤将华法林、氧化石墨烯加入水中，在4～40℃下震荡摇匀，反应8～12小时得到抗凝缓释材料。华法林、氧化石墨烯在振荡摇匀的条件下反应，二者通过非共价键结合得到氧化石墨烯/华法林。制备得到的抗凝缓释材料可从作为溶剂的水中分离出来，也可不予分离仍在水中保持。在上述条件得到的氧化石墨烯/华法林在稀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗凝缓释材料，其特征在于，所述抗凝缓释材料包括氧化石墨烯修饰的华法林，所述氧化石墨烯修饰的华法林包括华法林和氧化石墨烯，所述华法林和所述氧化石墨烯通过非共价键连接，所述氧化石墨烯为二维纳米氧化石墨烯或膜状氧化石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种抗凝缓释材料，其特征在于，所述抗凝缓释材料包括氧化石墨烯修饰的华法林，所述氧化石墨烯修饰的华法林包括华法林和氧化石墨烯，所述华法林和所述氧化石墨烯通过非共价键连接，所述氧化石墨烯为二维纳米氧化石墨烯或膜状氧化石墨烯。2.根据权利要求1所述的抗凝缓释材料，其特征在于，所述氧化石墨烯和所述华法林的质量比为1:5～20。3.根据权利要求1或2所述的抗凝缓释材料，其特征在于，所述氧化石墨烯为粒径小于0.22μm的二维纳米氧化石墨烯。4.一种权利要求1～3中任一项所述的抗凝缓释材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将华法林、氧化石墨烯加入水中，在4～40℃下震荡摇匀，反应8～12小时得到所述抗凝缓释材料。5.根据权利要求4所述的抗凝缓释材料的制备方法，其特征在于，所述水的用量为1mg所述氧化石墨烯加入0.5～1.5ml所述水，优选为1ml水。6.根据权利要求4所述的抗凝缓释材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗凡砚，罗承科，蒋萌，刘子厚，汤参娥，王顺俊，
申请(专利权)人：中南大学湘雅医院，
类型：发明
国别省市：湖南,43