一种抗凝血共聚物的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于医疗技术领域，公开了一种抗凝血共聚物的制备方法及其应用，该共聚物首先由单体A、B、C三种单体按比例加聚形成聚合物，其中，单体A含有双键和磺酸基团，单体B为含有双键和吡咯环的亲水性物质，单体C为含有双键的疏水性物质；然后将聚合物侧链的吡咯环打开，并通过酯化反应接枝上维生素和薯蓣皂苷元即可制得。该共聚物能对聚氨酯材料表面进行改性，改性后的聚氨酯表面同时具有良好的抗凝血、抗感染、抗蛋白吸附、抗血栓性能，有良好的应用前景。应用前景。应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种抗凝血共聚物的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，具体涉及一种可用于聚氨酯材料表面改性的抗凝血、抗感染、抗蛋白吸附、抗血栓共聚物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚碳酸酯型聚氨酯材料因其生物体内稳定性好、生物相容性佳和物理机械性能优而被广泛应用于生物医学领域。然而，作为植/介入医疗器械材料，聚氨酯与组织或血液接触的过程中，由于其表面固有的生物惰性以及缺乏有效的抗凝血、抗感染、抗蛋白吸附、和抗血栓性能，容易导致材料表面产生微生物污染而出现凝血、细菌感染、炎症反应等严重问题。因此，在聚氨酯材料表面构建高效的抗凝血、抗感染、抗蛋白吸附、和抗血栓涂层一直是聚氨酯医用材料改性过程中函待解决的一个关键性问题。
[0003]表面改性是一种有效改善或提高材料表面性能的途径，它可以在保持材料原有的基本物理化学性能的同时赋予材料表面新的性能与功能。在过去的二十多年中，通过活化聚氨酯表面后引入特定官能团改善材料表面抗凝血、抗感染、抗蛋白吸附、和抗血栓性能的研究逐渐成为热点。以往研究往往针对抗凝血、抗感染、抗蛋白吸附、和抗血栓性能中的一种对聚氨酯进行改性。例如将肝素引入聚氨酯表面，获得肝素涂层的聚氨酯，以期提升材料的抗凝血性能。而实际应用中聚氨酯材料与人体的血液或组织接触时往往需要面对凝血、感染、蛋白吸附、血栓形成等各种问题，需要研发新型涂层材料以同时解决以上问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种抗凝血共聚物及其制备方法，该共聚物接枝到聚氨酯表面后，能同时并有效改善聚氨酯材料的抗凝血、抗感染、抗蛋白吸附以及抗血栓性能。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术具体采用以下技术方案：
[0006]一种抗凝血共聚物的制备方法，包括步骤：
[0007]S1、将单体A、B、C溶于有机溶剂中，在氮气保护下，搅拌均匀，加入引发剂，在15～80℃，反应1～48h，得到聚合物；其中，单体A含有双键和磺酸基团，单体B为含有双键和吡咯环的亲水性物质，单体C为含有双键的疏水性物质；
[0008]S2、将步骤S1制备的聚合物在氢氧化钠和N,N
‑
二甲基乙酰胺的水溶液中加热1～10h后，调节pH为酸性，先后加入维生素和薯蓣皂苷元实质发生酯化反应，其中，维生素和薯蓣皂苷元的加入量是单体B物质的量的1～20％。
[0009]S3、将S2反应得到的溶液采用透析的方法去除剩余的钠离子、氯离子和N,N
‑
二甲基乙酰胺后，冻干即得所述共聚物。
[0010]在上述技术方案中，所述单体A：(B+C)的物质的量比为99:1～1:99。在实际应用中，根据涂层材料接触血液的流速和压力不同，调整该比例；具体的：应用于主动脉血管压力较低而流速较快的血流环境，优选抗凝作用为主，抗蛋白吸附作用为辅，A：(B+C)的物质的量比为优选99:1～50:50，更优选75:25；应用于外周小口径血管压力较高而流速较慢的
血流环境，优选抗蛋白吸附作用为主，抗凝作用为辅，A：(B+C)的物质的量比为优选50:50～1:99，更优选25:75。
[0011]进一步地，在上述技术方案中，所述单体B：C的物质的量比为99:1～1:99。在实际应用中，根据血液中亲水性蛋白质较多的实际情况，B：C的物质的量比优选99:1～50:50，更优选75:25。
[0012]作为优选的技术方案，步骤S1所述的有机溶剂为二甲基亚砜、N
‑
甲基吡咯烷酮或N,N
‑
二甲基乙酰胺。
[0013]作为优选的技术方案，所述单体A为苯乙烯磺酸钠，所述单体B为乙烯基咯烷酮，所述单体C为乙烯基三乙氧基硅烷；
[0014]作为优选的技术方案，所述维生素为维生素A、维生素C、维生素E中的一种或多种。
[0015]作为优选的技术方案，步骤S2所述pH为3～6。
[0016]本专利技术还提供了采用上述方法制备的共聚物在在改性聚氨酯中的应用，具体可采用以下步骤进行改性：
[0017]步骤一：将聚氨酯材料表面依次用氢氧化钠溶液和高锰酸钾溶液活化处理，以获得表面含有活性羧基官能团；
[0018]步骤二：将共聚物溶解于N,N
‑
二甲基乙酰胺的水溶液中，并在1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀亚胺的催化作用下，使共聚物与活化的聚氨酯表面发生酰胺化反应，清洗后干燥。
[0019]作为优选的技术方案，步骤一所述活化处理具体为：聚氨酯表面先置于0.1％～5％的氢氧化钠溶液中1～10小时，再置于0.1％～5％的高锰酸钾溶液中1～10小时，温度均为室温。
[0020]作为优选的技术方案，步骤二所述催化剂1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀亚胺的摩尔比例6:4。进一步地，共聚物聚合反应使用单体B与催化剂1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀亚胺的摩尔比例10～1:6:4，优选的5～1:6:4，更加优选的为1:6:4。
[0021]本专利技术的有益效果为：1)本专利技术将含抗凝血和抗蛋白吸附官能团的单体通过加成聚合的方式形成高分子，然后通过碱催化打开吡咯烷酮五元环形成羧基和氨基，最后在酸性条件下发生酯化反应将抗感染和抗血栓的物质接枝在侧链端部。2)共聚物涂层分子侧链的氨基与活化后聚氨酯表面的羧基通过简单的酰胺化缩合聚合反应即可牢固键合在聚氨酯表面，形成稳定的聚合物涂层，显著提高了聚氨酯材料表面抗凝血、抗感染、抗蛋白吸附、抗血栓性能。
附图说明
[0022]图1为实施例1制备合成的高分子中间体结构示意图；
[0023]图2为实施例1制备合成的高分子中间体的吡咯烷酮五元环打开后的结构示意图；
[0024]图3为实施例1制备合成的共聚物结构示意图(A为薯蓣皂苷元，B为维生素E)；
[0025]图4为实施例1制备的共聚物的红外光谱图；
[0026]图5为未涂层处理的聚氨酯材料表面(左图为低倍率全貌，右图为高倍率局部)；
[0027]图6为经实施例1制备的共聚物涂层处理后的聚氨酯材料表面(左图为低倍率全
貌，右图为高倍率局部)；
[0028]图7为经实施例2制备的共聚物涂层处理后的聚氨酯材料表面(左图为低倍率全貌，右图为高倍率局部)。
具体实施方式
[0029]下面通过具体的实施例对本专利技术做进一步的详述，但不应理解为是对本专利技术保护范围的限制。
[0030]①
薯蓣皂苷元溶出量的测定
[0031]检验液制备：按照表面积6cm2:1mL的比例将样品浸于37℃水中72小时，收集所有液体作为检验液。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗凝血共聚物的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1、将单体A、B、C溶于有机溶剂中，在氮气保护下，搅拌均匀，加入引发剂，在15～80℃，反应1～48h，得到聚合物；其中，单体A含有双键和磺酸基团，单体B为含有双键和吡咯环的亲水性物质，单体C为含有双键的疏水性物质；S2、将步骤S1制备的聚合物在氢氧化钠和N,N
‑
二甲基乙酰胺的水溶液中加热1～10h后，调节pH为酸性，加入维生素和薯蓣皂苷元，发生酯化反应；S3、将S2反应得到的溶液采用透析袋提纯后，冻干即得所述共聚物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述单体A：(B+C)的物质的量比为99:1～1:99，其中，所述单体B：C的物质的量比为99:1～1:99。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的有机溶剂为二甲基亚砜、N
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甲基吡咯烷酮或N,N
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二甲基乙酰胺。4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述单体A为苯乙烯磺酸钠，所述单体B为乙烯基咯烷酮，所述单体C为乙烯基三乙氧基硅烷。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述维生素为...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳晨曦，徐天成，焦培，龙行，吴瑶，刘思诗，
申请(专利权)人：武汉杨森生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：