一种亲水润滑抗凝水凝胶薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种亲水润滑抗凝水凝胶薄膜及其制备方法和应用，其制备方法包括以下步骤：将导管材料采用环氧基进行修饰，然后浸入聚乙烯亚胺溶液中，于20

A hydrophilic lubricating anticoagulant hydrogel film and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种亲水润滑抗凝水凝胶薄膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医用材料制备
，具体涉及一种亲水润滑抗凝水凝胶薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着现代医学的不断发展，医用导管广泛应用于刨宫产、泌外科、肿瘤切割等手术的护理，临床对医用导管种类、数量及性能的要求也不断提高。目前常用的医用导管(包括导尿管、导丝、球囊导管、引流管、中心静脉导管、造影导管)材料多为疏水性材料，如聚氯乙烯、聚氨酯、尼龙、聚醚醚酮、硅橡胶等高分子材料，在临床诊断和治疗过程带来便捷的同时，也存在着一些问题，由于是疏水性材料，使用时会产生较大的摩擦阻力，容易造成尿道、食道、气管、血管、腔道组织损伤，会造成诸多不良的并发症的产生，同时也给病人带来诸多病痛和不适，临床为了使其润滑，通常是将润滑油(如石蜡油、硅油等)涂覆在导管表面，但该处理方法并不能有效的提高导管的润滑性，而且润滑效果不可持续、不利于操作；在临床应用中，医用导管采用高亲水的高分子材料，在与体液或组织液接触的过程中，高亲水的高分子材料的润滑性比高疏水材料表面更优良，同时还能大大降低材料表面对细胞及蛋白质等的吸附，因此，对医用高分子材料进行表面亲水改性，就成为润滑改性的主要方式。
[0003]目前已经报道了在导管材料表面固定细胞外基质成分——透明质酸(HA)进行表面改性，构建具有亲水润滑、抗凝、抗炎等良好生物相容性的导管材料，另外还有多酚类化合物是一类天然多酚羟基类的重要功能分子，它具有自由基清楚、抗炎症、抗菌、抗血小板激活等多种生物学功能，但是仅仅固定有HA或多酚类化合物的导管材料仍面临着抗污、润滑、抗凝血性待进一步提高的问题，究其原因是由于导管材料植入人体后的不良反应往往是通过多个路径发生的，导管材料表面修饰HA等单一细胞外基质产物或固定多酚化合物等单一功能因子能抑制其中某些路径，但不良反应仍可以通过其他路径发生，导致不良反应的发生率仍然比较高。因此，需要制备生物相容性更高，不良反应发生率更低的亲水润滑抗凝材料。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种亲水润滑抗凝水凝胶薄膜及其制备方法，以解决现有导管材料亲水润滑性差的问题。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：提供一种亲水润滑抗凝水凝胶薄膜的制备方法，依次包括以下步骤：
[0006](1)将导管材料采用环氧基进行修饰后，浸入聚乙烯亚胺溶液中，于20
‑
40℃条件下，反应10
‑
60min，清洗；
[0007](2)将步骤(1)清洗后的导管材料浸入茶多酚溶液中，于20
‑
40℃条件下，反应5
‑
20min，清洗；
[0008](3)将步骤(2)清洗后的导管材料浸入磺酸化透明质酸溶液中，于25
‑
40℃条件下，
反应2
‑
48min，清洗，制得亲水润滑抗凝水凝胶薄膜。
[0009]本专利技术的有益效果为：本专利技术先通过席夫碱反应，对富环氧基的导管材料的表面修饰聚乙烯亚胺(PEI)，再在修饰有PEI的导管材料表面修饰多酚类物质，最后修饰磺酸化的透明质酸(HA)。通过结合环氧基处理的表面高效共价修饰PEI，同时引入多酚与磺酸化透明质酸，可以有效提高涂层的亲水性、润滑性、抗凝血功能以及长期服役要求。多种功能协同作用，极大满足医用导管的使用需求。
[0010]聚乙烯亚胺是一种强聚电解质，可以有效吸附透明质酸类多糖，并与多酚类化合物发生共价交联，提高薄膜的交联度和稳定性；透明质酸(HA)具有良好的生物相容性，磺酸化的透明质酸具有良好的亲水抗凝血功能，通过Sulf
‑
HA仿生天然抗凝分子肝素，以提升导管材料表面的抗凝抗污功能，但由于其存在不易固定在器械材料表面，降解速率快等缺陷，导致器械服役寿命受限制；多酚类化合物具有良好的抗炎、抗菌及抗氧化功能，且其结构可提供多种作用力，包括静电、氢键、疏水作用、共价键等，可有效提高活性物质的装载及缓释，提高功能性物质的缓释及活性；通过功能性分子茶多酚与仿生肝素功能分子协同作用，不仅弥补了单一固定HA材料的抗凝血性不足、体内不稳定引发炎症的缺陷，同时还通过茶多酚与HA两条途径，协同提升植介入导管材料的亲水抗污、润滑、抗凝血的能力，显著提高材料的生物相容性，在导管材料表面修饰多种功能分子，能通过多个路径协同抑制导管材料植入后不良事件的发生，解决固定单一生物分子修饰后所遗留的缺陷，从而得到的功能更加完善。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进：
[0012]进一步，亲水润滑抗凝水凝胶薄膜的制备方法还包括以下步骤：重复步骤(1)
‑
(3)，5
‑
10个循环操作后，制得亲水润滑抗凝水凝胶薄膜。
[0013]进一步，步骤(1)中导管材料的材质为PVC、PLA、PDO、PMMA、不锈钢或钛。
[0014]进一步，步骤(1)中将导管材料进行修饰的具体方法为：将导管材料置于等离子体腔中，然后加入环氧基硅烷偶联剂，反应30
‑
120s后，再清洗、干燥，制得环氧基修饰的导管材料。
[0015]采用上述进一步技术方案的有益效果为：等离子体环氧基修饰可以为导管表面提供均匀的环氧基团，有助于共价结合富含氨基化合物。
[0016]进一步，长度4
‑
6cm，直径4
‑
6mm的导管，加入环氧基硅烷偶联剂的体积为50
‑
200μL。
[0017]进一步，采用乙醇和水依次进行清洗。
[0018]进一步，干燥时，采用氮气吹干。
[0019]进一步，步骤(1)中聚乙烯亚胺溶液的浓度为0.5
‑
10g/L。
[0020]进一步，步骤(2)中茶多酚溶液为表儿茶素溶液、表儿茶素没食子酸酯溶液、表没食子酸儿茶素溶液或表没食子儿茶素没食子酸酯溶液。
[0021]进一步，步骤(2)中茶多酚溶液的浓度为0.1
‑
10g/L。
[0022]进一步，步骤(3)中磺酸化透明质酸溶液的浓度为0.2
‑
5g/L。
[0023]进一步，磺酸化透明质酸溶液通过以下方法制得：在透明质酸溶液中加入磺酸，得到混合溶液，活化5
‑
60min，干燥，加入溶剂，制得磺酸化透明质酸溶液；其中，透明质酸溶液的浓度为0.2
‑
1g/L，混合溶液中磺酸的浓度为0.2
‑
2g/L。
[0024]进一步，步骤(1)
‑
(3)中清洗的具体方法为：采用去离子水清洗。
[0025]本专利技术还提供上述亲水润滑抗凝水凝胶薄膜的制备方法制得的亲水润滑抗凝水凝胶薄膜。
[0026]本专利技术还提供上述亲水润滑抗凝水凝胶薄膜在作为或制备医用生物材料方面的应用。
[0027]本专利技术具有以下有益效果：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亲水润滑抗凝水凝胶薄膜的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：(1)将导管材料采用环氧基进行修饰后，浸入聚乙烯亚胺溶液中，于20
‑
40℃条件下，反应10
‑
60min，清洗；(2)将步骤(1)清洗后的导管材料浸入茶多酚溶液中，于20
‑
40℃条件下，反应5
‑
20min，清洗；(3)将步骤(2)清洗后的导管材料浸入磺酸化透明质酸溶液中，于25
‑
40℃条件下，反应2
‑
48min，清洗，制得亲水润滑抗凝水凝胶薄膜。2.根据权利要求1所述的亲水润滑抗凝水凝胶薄膜的制备方法，其特征在于，亲水润滑抗凝水凝胶薄膜的制备方法还包括以下步骤：重复步骤(1)
‑
(3)，5
‑
10个循环操作后，制得亲水润滑抗凝水凝胶薄膜。3.根据权利要求1或2所述的亲水润滑抗凝水凝胶薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将导管材料进行修饰的具体方法为：将导管材料置于等离子体腔中，然后加入环氧基硅烷偶联剂，反应30
‑
120s后，再清洗、干燥，制得环氧基修饰的导管材料。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，王云兵，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：