抗凝生物材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种抗凝生物材料及其制备方法，包括如下步骤：将医用生物材料采用氢气和氮气的混合气体进行等离子表面处理，得到表面接枝氨基的医用生物材料；将所述表面接枝氨基的医用生物材料和肝素采用交联剂进行交联，得到表面接枝肝素的抗凝生物材料，所述交联剂具有多个醛基；所述交联的步骤是：先使所述表面接枝氨基的医用生物材料或所述肝素与所述交联剂进行第一交联反应，所得交联产物再与所述肝素或所述表面接枝氨基的医用生物材料进行第二交联反应。该制备方法的工艺简单、大大提升了肝素的接枝效率。升了肝素的接枝效率。升了肝素的接枝效率。

【技术实现步骤摘要】
抗凝生物材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及医用生物
，特别是涉及一种抗凝生物材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着生物医学技术的不断发展，极大地推动了直接与生物组织接触的医用生物材料的发展。高分子材料聚四氟乙烯(ePTFE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚氨酯(PU)以及金属材料镍钛合金、铂铱合金、不锈钢等医用生物材料得到了广泛地使用，但是相应的也出现了一系列新的问题。由于人体血液与外来异物的接触，很快地就会产生应急反应，导致血液内物质粘附在医用生物材料上，发生凝血，给人的生命健康带来威胁。因此，提高医用生物材料在组织中的生物相容性尤为必要。而表面涂层技术是改善医用生物材料的生物相容性最有效的手段之一，其中肝素涂层作为表面抗凝涂层的应用最为广泛。
[0003]肝素起初发现于肝脏，属于粘多糖，带有负电荷，现被公认为最有效的抗凝药物之一。可采用特定的方式将肝素固定到医用生物材料的表面上形成表面抗凝涂层，改善医用生物材料表面生物相容性。目前将肝素形成表面抗凝涂层的方式主要有如下几种：
[0004]一种技术是通过氧化低分子肝素与抗凝血酶共价结合，再通过聚乙烯亚胺
‑
戊二醛结合方法，将氧化低分子肝素共价固定到聚氯乙烯材料表面的方法。虽然该方案中采用了共价接枝的方式，但由于聚乙烯亚胺与聚氯乙烯管道间的结合力较弱，无法避免表面抗凝涂层脱落的情况，直接影响表面抗凝涂层的耐久性。
[0005]还有一些技术是先利用酸溶液对医用装置进行活化，再以低分子量聚乙烯亚胺修饰的亲水性聚合物为基础，通过离子键和共价键相结合的方式，将肝素固定于医用装置表面。该方案中虽然对医用装置表面进行了处理，但是由于酸溶液处理活化的效率并不高，因此表面抗凝涂层还是会发生一定程度的脱落。
[0006]综上，上述形成表面抗凝涂层的方法步骤繁琐、工艺复杂、操作具有一定难度，且肝素的接枝效率较低。

技术实现思路

[0007]基于此，有必要提供一种工艺简单、肝素接枝效率较高的抗凝生物材料及其制备方法。
[0008]本专利技术的一个方面，提供了一种抗凝生物材料的制备方法，包括如下步骤：
[0009]将医用生物材料采用氢气和氮气的混合气体进行等离子表面处理，得到表面接枝氨基的医用生物材料；
[0010]将所述表面接枝氨基的医用生物材料和肝素采用交联剂进行交联，得到表面接枝肝素的抗凝生物材料，所述交联剂具有多个醛基；
[0011]所述交联的步骤是：先使所述表面接枝氨基的医用生物材料或所述肝素与所述交联剂进行第一交联反应，所得交联产物再与所述肝素或所述表面接枝氨基的医用生物材料进行第二交联反应。
[0012]在其中一些实施例中，所述交联剂选自乙二醛、丙二醛、戊二醛、己二醛、2
‑
甲基丁二醛、2
‑
乙基丙二醛、2,2
‑
二甲基丙二醛、丁烯二醛及3
‑
烯
‑
己二醛中的至少一种；
[0013]和/或，所述等离子表面处理的等离子功率在10～300W，时间为1min～30min；
[0014]和/或，所述氢气和氮气的混合气体中，所述氢气的体积比例为10％～90％。
[0015]在其中一些实施例中，所述第一交联反应在有机醇中进行，所述交联剂在所述有机醇中的浓度为0.5wt％～50wt％；
[0016]控制所述交联剂的有机醇溶液的pH值为1～6。
[0017]在其中一些实施例中，所述第一交联反应在有机醇中进行，所述交联剂在所述有机醇中的浓度为5wt％～25wt％；
[0018]控制所述交联剂的醇溶液的pH值为2～6。
[0019]在其中一些实施例中，所述肝素以肝素盐水溶液的形式加入，所述肝素盐水溶液的浓度为0.1wt％～5wt％，且控制所述肝素盐水溶液的酸度为0.1mol～5mol/L。
[0020]在其中一些实施例中，控制所述肝素盐水溶液的酸度为0.1～3mol/L。
[0021]在其中一些实施例中，所述交联的步骤是：
[0022]先使所述肝素与所述交联剂进行第一交联反应，所得交联产物再与所述表面接枝氨基的医用生物材料进行第二交联反应；其中，在所述第一交联反应中，所述肝素的水溶液与所述交联剂的有机醇溶液的体积比为1:9～9:1。
[0023]在其中一些实施例中，所述第一交联反应和所述第二交联反应的时间均为0.5h～12h。
[0024]本专利技术的另一个方面，提供了一种抗凝生物材料，采用上述任一项所述的制备方法制得。
[0025]上述抗凝生物材料的制备方法，采用氢气和氮气的混合气体对医用生物材料进行等离子表面处理，有效降低了医用生物材料的表面能，使肝素更容易接枝在医用生物材料表面，且有效避免了采用化学活化试剂的化学接枝方式引入其他成分的问题，保证了生物相容性和安全性；然后通过含有多醛基的交联剂将表面接枝氨基的医用生物材料和肝素通过共价化学键合作用连接，有效地保证了肝素接枝在医用生物材料的牢固度和接枝效率，故而大大提升了医用生物材料表面的活化效果及形成的抗凝涂层的抗凝性能。
[0026]上述抗凝生物材料的制备方法，以特定方式在医用生物材料表面形成特定的接枝基团且通过含有多醛基的交联剂将其与肝素交联，大大降低了接枝工艺对肝素空间结构的影响，最大地保证了肝素的活性，以便获得更长的抗凝活性时间。此外，上述制备方法的工艺步骤相对简化，也避免了繁琐的工艺步骤降低肝素接枝效率的问题，可有效保证肝素的接枝效率。
附图说明
[0027]图1为实施例1和对比例1步骤1)制得的接枝氨基的聚四氟乙烯材料的氮元素含量结果图；
[0028]图2为空白对照组未接枝肝素的聚四氟乙烯材料进行肝素涂层显色反应之后的照片；
[0029]图3为实施例1制得的接枝肝素的聚四氟乙烯材料进行肝素涂层显色反应之后的
照片；
[0030]图4为实施例2制得的接枝肝素的聚四氟乙烯材料进行肝素涂层显色反应之后的照片；
[0031]图5为对比例2制得的接枝肝素的聚四氟乙烯材料进行肝素涂层显色反应之后的照片；
[0032]图6为实施例1和对比例1制得的接枝肝素的聚四氟乙烯材料的肝素效价含量结果图。
具体实施方式
[0033]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。应当理解，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0034]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0035]本专利技术一实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗凝生物材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将医用生物材料采用氢气和氮气的混合气体进行等离子表面处理，得到表面接枝氨基的医用生物材料；将所述表面接枝氨基的医用生物材料和肝素采用交联剂进行交联，得到表面接枝肝素的抗凝生物材料，所述交联剂具有多个醛基；所述交联的步骤是：先使所述表面接枝氨基的医用生物材料或所述肝素与所述交联剂进行第一交联反应，所得交联产物再与所述肝素或所述表面接枝氨基的医用生物材料进行第二交联反应。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂选自乙二醛、丙二醛、戊二醛、己二醛、2
‑
甲基丁二醛、2
‑
乙基丙二醛、2,2
‑
二甲基丙二醛、丁烯二醛及3
‑
烯
‑
己二醛中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述等离子表面处理的等离子功率在10～300W，时间为1min～30min；和/或，所述氢气和氮气的混合气体中，所述氢气的体积比例为10％～90％。4.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一交联反应在有机醇中进...

【专利技术属性】
技术研发人员：南文斌，郭芳，刘建，刘梦钦，郭澜涛，
申请(专利权)人：上海鸿脉医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：