催化内源ＮＯ前体释放ＮＯ的纳米纤维人工血管及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种催化内源ＮＯ前体释放ＮＯ的纳米纤维人工血管及制备方法，人工血管由内外两层纳米纤维形成的三维网状无纺膜管结构组成，用下述方法制成：将明胶和抗坏血酸、亚硝酸钠溶解水中，制成溶液；与交联剂的水溶液混匀使其预交联，加入肝素钠水溶液，制成纺丝原液，纺丝成形的纤维收集在收集辊上，形成纳米纤维无纺膜管；将聚氨酯和铜盐螯合物溶解于四氢呋喃和Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺的混合溶剂中，制成聚氨酯纺丝原液，纺丝，在收集有纳米纤维无纺膜管的收集辊上继续收集，形成聚氨酯纤维无纺膜管；浸泡后交联剂的水溶液中处理。本发明专利技术的血管可长时间催化释放ＮＯ，利于在人工血管内抑制血小板聚集。本发明专利技术的方法简单，交联度易于控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料生物医学应用领域，涉及一种催化内源NO前体释放NO的 纳米纤维人工血管及制备方法。
技术介绍
人体血管严重损伤由于自体修复能力差而成为困扰医学界的难题，自1952年用 维纶制造人工血管获得临床成功，人们陆续开发出多种材料的人工血管。现在普遍采用的 移植血管主要是由涤纶、尼龙和聚四氟乙烯等材料制成，但这些材料不支持人体内皮细胞 的粘附和生长，使得植入人体的血管难以充分内皮化，对血管的长期适应性造成障碍。因此 该类血管目前只能用作病变血管的替代品，且口径较粗，而口径在6mm以下的血管因容易 造成血栓，在临床上发现畅通率较低，不能满足临床医学需要。 正常内皮细胞所包含的抗凝血功能分子有一氧化氮(NO)、前裂腺素、血栓调节素、 肝素等。其中一氧化氮不仅能够有效地抑制血小板聚集，而且还具有抑制血管平滑肌细胞 增生和细菌粘附以及促进创伤愈合等作用。NO的扩张血管的特性还用于气囊血管成形术后 再狭窄的治疗，尤其是它的半衰期相对短，可减少出血等副作用。现有NO释放血液接触材 料制备繁琐困难，血液接触材料仍只有固定的NO储存量，因此限制了 NO持续长期的释放， 不能够长时间控制NO释放，可控性较差。 目前组织工程血管的研究内容主要是选用具有良好生物性能的天然及合成高聚 物，通过不同的方法构建成纳米纤维血管，体外引导种子细胞增殖、扩展和分化，体内移植 后最终实现自体血管的再生。静电纺丝法能够直接形成所需口径的管状结构，并且能够模 仿细胞外基质的组成和结构，为细胞的粘附和生长提供良好的生物环境，为自体血管的再 生和重建提供了可能性。 人工血管的材料可分为天然生物材料与合成材料。采用天然材料与合成材料相结 合，将双方优势进行互补与结合，制备能够同时具有良好的力学性能和生物学性能的复合 纳米纤维组织工程血管，所得人工血管即具有优异的物理机械性能，又有良好的血液相容 性。经过内层修饰的人工血管植入人体后，随着内皮细胞的粘附，逐渐生长出自体细胞和组 织，最终使其结构和功能趋近于自体血管，从而获得理想的中远期通畅率和抗感染性能。其 中明胶、胶原等物质作为修饰材料时，因其降解速度过快，不能满足实际需要，人们通过交 联的方法来降低降解速度，包括物理交联方法和化学交联方法。物理交联方法是经过X-射 线以及电弧放电照射后，使明胶转化为不溶的物质。化学交联方法是利用含有两个或两个 以上官能团的交联剂使明胶发生交联，常用的交联剂有戊二醛、京尼平等。其中化学交联的 方法更为常用。但明胶膜交联后剧烈收縮、巻曲，不利于得到平展的明胶膜，并且这一问题 尚未得到有效解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有良好的组织相容性和力学性能的催化释放一氧化氮的纳米纤维血管。 本专利技术的第二个目的是提供一种催化释放一氧化氮的纳米纤维血管的制备方法。 本专利技术的技术方案概述如下 —种催化内源NO前体释放NO的纳米纤维人工血管，由内外两层纳米纤维形成的 三维网状无纺膜管结构组成，用下述方法制成 (i)按质量比为ioo : 0.001-5 : o. ooi-i的比例，将明胶、胶原、丝素蛋白、弹性蛋白或纤维蛋白和抗坏血酸、亚硝酸钠溶解水中，制成明胶、胶原、丝素蛋白、弹性蛋白或纤维蛋白的质量分数为15 % 30%的溶液； (2)取步骤(1)制备的溶液20mL，与0. 001 1. 5mL质量百分浓度为10% -60% 的交联剂的水溶液混匀使其预交联，加入5mL-10mL的质量浓度为0. 9% 3. 0%的肝素钠 水溶液，制成纺丝原液，装入静电纺丝设备中，采用静电纺丝方法，将静电纺丝设备中纺丝 喷嘴喷出并成形的纤维收集在收集辊上，形成纳米纤维无纺膜管； (3)按质量比为100 : 0.001-5的比例将聚氨酯和铜盐螯合物溶解于质量比为 100 : 25-300的四氢呋喃和N， N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中，制成聚氨酯质量分数为 8% 25%的聚氨酯纺丝原液，装入静电纺丝设备中，采用静电纺丝方法，将静电纺丝设备 中纺丝喷嘴喷出并成形的聚氨酯纤维在收集有纳米纤维无纺膜管的收集辊上继续收集，形 成含有铜盐螯合物的聚氨酯纤维无纺膜管；收集辊的轴垂直于纺丝喷嘴开口方向，所述收 集辊沿轴做匀速转动； (4)将覆盖有聚氨酯纤维无纺膜管的纳米纤维无纺膜管从所述收集辊上取下后浸泡于质量百分浓度为1% _50%的后交联剂的水溶液中l-10小时或置于蒸汽中10-24小时进行处理，即制成一种催化内源NO前体释放NO的纳米纤维人工血管。所述聚氨酯为CorethaneTM、 Bionate 80A、 Bionate 90A、 Chronoflex AR、Chronof lexCL、Tecoflex⑧、Elast Eon、Cardiothane51 、 Cardiomat或Avcothane。 所述铜盐螯合物为所述铜盐螯合物为二价铜盐与含氮多齿配体反应获得。 所述二价铜盐为氯化铜、硝酸铜或硫酸铜，所述含氮多齿配体为1，4，7，10_四氮杂环十二烷、l，4，8，ll-四氮杂环十四烷、l，4，8，12-四氮杂环十五烷或二苯并[e，k]-2，3，8，9-四苯基-1，4，7，10-四氮杂环十二烷-l，3，7，9-四烯。 所述交联剂为戊二醛、碳化二亚胺、京尼平、二乙烯基砜、甲醛、乙二醛、丙二醛、丁 二醛、己二醛、庚二醛、辛二醛、壬二醛、癸二醛、葡萄糖、葡聚糖、氧化葡萄糖或氧化葡聚糖， 所述后交联剂为戊二醛、碳化二亚胺、京尼平、二乙烯基砜、甲醛、乙二醛、丙二醛、丁二醛、 己二醛、庚二醛、辛二醛、壬二醛、癸二醛、葡萄糖、葡聚糖、氧化葡萄糖或氧化葡聚糖。 —种催化内源N0前体释放N0的纳米纤维人工血管的制备方法，由如下步骤组 成 (i)按质量比为ioo : 0.001-5 : o. ooi-i的比例，将明胶、胶原、丝素蛋白、弹性蛋白或纤维蛋白和抗坏血酸、亚硝酸钠溶解水中，制成明胶、胶原、丝素蛋白、弹性蛋白或纤维蛋白的质量分数为15 % 30%的溶液； (2)取步骤(1)制备的溶液20mL，与0. 001 1. 5mL质量百分浓度为10% -60% 的交联剂的水溶液混匀使其预交联，加入5mL-10mL的质量浓度为0. 9% 3. 0%的肝素钠 水溶液，制成纺丝原液，装入静电纺丝设备中，采用静电纺丝方法，将静电纺丝设备中纺丝5喷嘴喷出并成形的纤维收集在收集辊上，形成纳米纤维无纺膜管； (3)按质量比为100 : 0.001-5的比例将聚氨酯和铜盐螯合物溶解于质量比为 100 : 25-300的四氢呋喃和N， N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中，制成聚氨酯质量分数为 8% 25%的聚氨酯纺丝原液，装入静电纺丝设备中，采用静电纺丝方法，将静电纺丝设备 中纺丝喷嘴喷出并成形的聚氨酯纤维在收集有纳米纤维无纺膜管的收集辊上继续收集，形 成含有铜盐螯合物的聚氨酯纤维无纺膜管；收集辊的轴垂直于纺丝喷嘴开口方向，所述收 集辊沿轴做匀速转动； (4)将覆盖有聚氨酯纤维无纺膜管的纳米纤维无纺膜管从所述收集辊上取下后浸泡于质量百分浓度为1% _50%的后交联剂的水溶液中l-10小时或置于蒸汽中10-24小时进行处理，即制成一种催化内源NO前体释放NO的纳米纤维人工血管。所述聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化内源ＮＯ前体释放ＮＯ的纳米纤维人工血管，由内外两层纳米纤维形成的三维网状无纺膜管结构组成，用下述方法制成：　　　　（１）按质量比为１００∶０．００１－５∶０．００１－１的比例，将明胶、胶原、丝素蛋白、弹性蛋白或纤维蛋白和抗坏血酸、亚硝酸钠溶解水中，制成明胶、胶原、丝素蛋白、弹性蛋白或纤维蛋白的质量分数为１５％～３０％的溶液；　　　　（２）取步骤（１）制备的溶液２０ｍＬ，与０．００１～１．５ｍＬ质量百分浓度为１０％－６０％的交联剂的水溶液混匀使其预交联，加入５ｍＬ－１０ｍＬ的质量浓度为０．９％～３．０％的肝素钠水溶液，制成纺丝原液，装入静电纺丝设备中，采用静电纺丝方法，将静电纺丝设备中纺丝喷嘴喷出并成形的纤维收集在收集辊上，形成纳米纤维无纺膜管；　　　　（３）按质量比为１００∶０．００１－５的比例将聚氨酯和铜盐螯合物溶解于质量比为１００∶２５－３００的四氢呋喃和Ｎ，Ｎ－二甲基甲酰胺的混合溶剂中，制成聚氨酯质量分数为８％～２５％的聚氨酯纺丝原液，装入静电纺丝设备中，采用静电纺丝方法，将静电纺丝设备中纺丝喷嘴喷出并成形的聚氨酯纤维在收集有纳米纤维无纺膜管的收集辊上继续收集，形成含有铜盐螯合物的聚氨酯纤维无纺膜管；　　　　（４）将覆盖有聚氨酯纤维无纺膜管的纳米纤维无纺膜管从所述收集辊上取下后浸泡于质量百分浓度为１％－５０％的后交联剂的水溶液中１－１０小时或置于蒸汽中１０－２４小时进行处理，即制成一种催化内源ＮＯ前体释放ＮＯ的纳米纤维人工血管。...

【技术特征摘要】
一种催化内源NO前体释放NO的纳米纤维人工血管，由内外两层纳米纤维形成的三维网状无纺膜管结构组成，用下述方法制成(1)按质量比为100∶0.001-5∶0.001-1的比例，将明胶、胶原、丝素蛋白、弹性蛋白或纤维蛋白和抗坏血酸、亚硝酸钠溶解水中，制成明胶、胶原、丝素蛋白、弹性蛋白或纤维蛋白的质量分数为15％～30％的溶液；(2)取步骤(1)制备的溶液20mL，与0.001～1.5mL质量百分浓度为10％-60％的交联剂的水溶液混匀使其预交联，加入5mL-10mL的质量浓度为0.9％～3.0％的肝素钠水溶液，制成纺丝原液，装入静电纺丝设备中，采用静电纺丝方法，将静电纺丝设备中纺丝喷嘴喷出并成形的纤维收集在收集辊上，形成纳米纤维无纺膜管；(3)按质量比为100∶0.001-5的比例将聚氨酯和铜盐螯合物溶解于质量比为100∶25-300的四氢呋喃和N，N-二甲基甲酰胺的混合溶剂中，制成聚氨酯质量分数为8％～25％的聚氨酯纺丝原液，装入静电纺丝设备中，采用静电纺丝方法，将静电纺丝设备中纺丝喷嘴喷出并成形的聚氨酯纤维在收集有纳米纤维无纺膜管的收集辊上继续收集，形成含有铜盐螯合物的聚氨酯纤维无纺膜管；(4)将覆盖有聚氨酯纤维无纺膜管的纳米纤维无纺膜管从所述收集辊上取下后浸泡于质量百分浓度为1％-50％的后交联剂的水溶液中1-10小时或置于蒸汽中10-24小时进行处理，即制成一种催化内源NO前体释放NO的纳米纤维人工血管。2. 根据权利要求1所述的一种催化内源NO前体释放NO的纳米纤维人工血管，其特征 是所述聚氨酉旨为CorethaneTM、Bionate⑧謹、Bionate⑧90A、 Chronoflex AR、 Chronoflex CL、Tecoflex 、 Elast Eon、Cardiothane51 、 Cardiomat或Avcothane。3. 根据权利要求1所述的一种催化内源NO前体释放NO的纳米纤维人工血管，其特征 是所述铜盐螯合物为所述铜盐螯合物为二价铜盐与含氮多齿配体反应获得。4. 根据权利要求3所述的一种催化内源NO前体释放NO的纳米纤维人工血管，其特 征是所述二价铜盐为氯化铜、硝酸铜或硫酸铜，所述含氮多齿配体为1，4，7，10-四氮杂环 十二烷、1，4，8，11-四氮杂环十四烷、1，4，8，12-四氮杂环十五烷或二苯并[e， k]_2，3，8， 9-四苯基-1，4，7，10-四氮杂环十二烷_1，3，7，9-四烯。5. 根据权利要求1所述的一种催化内源NO前体释放NO的纳米纤维人工血管，其特征 是所述交联剂为戊二醛、碳化二亚胺、京尼平、二乙烯基砜、甲醛、乙二醛、丙二醛、丁二醛、 己二醛、庚二醛、辛二醛、壬二醛、癸二醛、葡萄糖、葡聚糖、氧化葡萄糖或氧化葡聚糖，所述 后交联剂为戊二醛、碳化二亚胺、京尼平、二乙烯基砜、甲醛、乙二醛、丙二醛、丁二醛、己二 醛、庚二醛、辛二醛、壬二醛、癸二醛、葡萄糖、葡聚糖、氧化葡萄糖或氧化葡聚糖。6. —种催化内源NO前体释放NO的纳...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯亚凯，郭锦棠，肖若芳，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]