生物型高交联网状缓释ＥＣＭＯ涂层材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及生物型高交联网状缓释ＥＣＭＯ涂层材料及其制备方法与应用，所述涂层材料主要由带负电荷的天然生物多糖高分子与达到一定治疗浓度的抗凝血物质相结合形成的复合物，通过带负电荷的天然生物多糖高分子与抗凝血物质以物理共混和物理吸附的形式结合制备而成，在制备膜肺、血泵、管道或插管方面具有广泛应用前景，所述涂层材料在提高涂层管道的血液相容性、提高肝素等抗凝血物质的结合密度、增强安全性、降低医疗费用等方面具有十分重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种涂层材料及其制备方法与应用，尤其是生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料及其制备方法与应用。
技术介绍
心肺衰竭是一个严重的全球性公众健康和临床问题，有着很高的病残率和死亡率。终末期心肺疾病最有效的手段是心肺移植，但由于供体匮乏而限制心肺移植广泛的开展，许多患者在等待心脏移植或心肺移植中死去，而另一些可逆性的心肺衰竭者由于很难渡过短暂的危重关而丧生。 随着体外膜肺氧合(ECMO)技术的出现，极大的提高了危重心肺患者的救治率。体外膜肺氧合(ECMO)是运用生物工程技术抢救垂危患者生命的新方法，ECMO本质是一种改良的人工心肺机，最核心的部分是肝素涂层的膜肺、血泵、管道及插管；膜肺和血泵分别起人工肺和人工心的作用。当患者的心肺功能严重受损，对常规治疗无效时，ECMO可以较长时间全部或部分代替心肺功能，使心脏、肺脏得以充分休息，以争取心脏、肺脏病变治愈及功能恢复的时间。 ECMO实施的关键是其管路的肝素涂层技术。肝素涂抹表面(HCS)技术是在管路内壁结合肝素，肝素保留抗凝活性，通过在人工材料表面涂覆肝素可有效改善人工材料的血液生物相容性，减轻术后的全身炎性反应。作为ECMO中肝素减量的唯一方法，肝素涂层技术的临床应用也越来越受到人们的重视。目前肝素涂层方法大体上可分为三类(l)离子键结合方式离子键的结合方式是利用肝素本身含有大量负电荷的属性，将高分子材料表面引入带正电荷的季胺基团偶联剂、表面活性剂或含有阳离子的聚合物，再与肝素作用，使材料表面靠离子键作用形成肝素化层，由于离子键结合的不稳定性，具有亲和力的白蛋白等血浆大分子物质可以同肝素结合而导致肝素分子脱落，所以仅能作为短期使用；(2)共价键结合方式此种结合方式一般利用高分子材料表面的-CNS基、-NH2基、-OH基等特异性活性基团与肝素分子的-OH基作用来固定肝素，但由于肝素具有大量功能性基团，往往与材料表面的结合过于牢固，导致肝素分子失去活性，因而往往不能得到预期的抗凝效果；(3)终点固定方式终点固定方式首先在生物材料表面制备一种约束性离子复合物，再通过一种控制的亚硝酸来活化肝素，将肝素以共价键方式固定于含氨基的材料表面，此种固定方式成本高、且脱落的涂层材料会对人体造成伤害。 综上所述，目前肝素涂层技术并不能达到理想的生物相容性，仍具有一定的局限性，因此研发一种新的ECMO涂层材料是现阶段亟待解决的一个重要问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料。 本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料的制备方法。 本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供上述生物型高交联网状缓释ECM0涂层 材料的应用。 本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供生物型高交联网状缓释ECMO涂层管 路。 本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供生物型高交联网状缓释ECMO涂层管路 的制备方法。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是 生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料，主要由带负电荷的天然生物多糖高分子与达到一定治疗浓度的抗凝血物质结合形成的复合物，其中带负电荷的天然生物多糖高分子与抗凝血物质的重量用量关系为90-99 : 1-10，即抗凝血物质的重量百分比为1-10%，从而使抗凝血物质浓度达到抗凝血性能，其结合方式为物理共混和物理吸附。 优选的，上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料，所述抗凝血物质为肝素或低分子肝素等抗凝血药物。 优选的，上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料，还包括与带负电荷的天然生物多糖高分子进行交联的可提高强度的聚乙烯醇类聚合物，其中聚乙烯醇类聚合物与带负 电荷的天然生物多糖高分子、抗凝血物质的重量用量关系为10-30 : 60-89 : 1-10，即抗凝 血物质的重量百分比为1-10%，从而有效增加所述涂层材料的弹性、柔韧性、含水率、延长 缓释时间，使其达到临床应用要求。 优选的，上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料，还包括与带负电荷的天然生物多糖高分子形成包囊材料的带正电荷的天然生物多糖高分子，其中带正电荷的天然生物多糖高分子与带负电荷的天然生物多糖高分子、抗凝血物质的重量用量关系为45.0-49.5 : 45.0-49.5 : 1-10，即抗凝血物质的重量百分比为1-10% 。 上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料的制备方法带负电荷的天然生物多糖高分子与抗凝血物质以物理共混和物理吸附的形式结合，形成缓释生物多糖高分子_抗凝血物质复合物。 优选的，上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料的制备方法先将高强度的聚 乙烯醇类聚合物与带负电荷的天然生物多糖高分子进行交联，再与抗凝血物质以物理共混 和物理吸附的形式结合，利用聚乙烯醇类聚合物的高强度和天然生物多糖高分子的高含水 率优势，制备具有弹性好、柔韧性大和含水率高、缓释时间长的缓释生物多糖高分子_抗凝 血物质复合物。 优选的，上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料的制备方法先将带正电荷的 天然生物多糖高分子与带负电荷的天然生物多糖高分子通过静电自组装形成包囊材料，再 对抗凝血物质进行微胶囊化，以保证抗凝血物质在体内的稳定性，调节抗凝血物质的释放 时间，使其达到一种长期平稳缓释的效果。 上述三种缓释生物多糖高分子_抗凝血物质复合物交联后肝素等抗凝血物质有 不同的释放速率，可以根据临床应用的需要自由进行选择。 上述生物型高交联网状缓释ECM0涂层材料在制备膜肺、血泵、管道或插管方面的 应用。 生物型高交联网状缓释ECMO涂层管路，是在体外循环管路的高分子材料内表面上通过能够形成凝胶涂层的二价金属离子交联上述生物型高交联网状缓释ECM0涂层材料的管路。 上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层管路的制备方法 1.体外循环管路的高分子材料内表面离子修饰 ①体外循环高分子材料内表面预处理预处理是对体外循环高分子材料管路内表面进行清洗等，方法是利用溶液浸泡和/或超声处理等方式； ②体外循环管路的高分子材料内表面通过Ca2+、 Fe2+、 Zn2+等能够形成凝胶涂层的二价金属离子进行修饰在预处理过的体外循环高分子材料内表面吸附一层Ca2+、Fe2+、Zn2+等二价金属离子化合物，经过干燥和固化等步骤，完成体外循环管路的高分子材料内表面离子修饰； 2.体外循环修饰管道与上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料交联 ①带负电荷的天然生物多糖高分子与体外循环管路的高分子材料内表面的二价金属离子络合形成离子交联纤维状聚合物，这种纤维状聚合物具有很好的生物相容性和生物粘连性，经二价阳离子修饰的体外循环高分子材料内表面，进行化学交联在体外循环管道内壁形成网状结构，具有缓释肝素等抗凝血物质的抗凝血性能； ②上述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料的天然生物多糖高分子包埋物质，即抗凝血物质再经离子交联方法固定于体外循环管路的高分子材料内表面，这样不仅可以保持肝素等抗凝血物质的活性，而且可以使肝素等抗凝血物质达到缓慢释放。 本专利技术的有益效果是 所述生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料，选择天然生物多糖高分子复合载体材料包埋肝素等抗凝血物质形成生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料，利用该天然生物多糖与二价金属离子络合形成多点位离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
生物型高交联网状缓释ＥＣＭＯ涂层材料，其特征在于：主要由带负电荷的天然生物多糖高分子与达到一定治疗浓度的抗凝血物质以物理共混和物理吸附方式结合形成的复合物，其中带负电荷的天然生物多糖高分子与抗凝血物质的重量用量关系为９０－９９∶１－１０。

【技术特征摘要】
生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料，其特征在于主要由带负电荷的天然生物多糖高分子与达到一定治疗浓度的抗凝血物质以物理共混和物理吸附方式结合形成的复合物，其中带负电荷的天然生物多糖高分子与抗凝血物质的重量用量关系为90-99∶1-10。2. 根据权利要求1所述的生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料，其特征在于所述抗凝血物质为肝素或低分子肝素。3. 根据权利要求1或2所述的生物型高交联网状缓释ECM0涂层材料，其特征在于还包括与带负电荷的天然生物多糖高分子进行交联的可提高强度的聚乙烯醇类聚合物，其中聚乙烯醇类聚合物与带负电荷的天然生物多糖高分子、抗凝血物质的重量用量关系为10-30 : 60-89 : 1-10。4. 根据权利要求1或2所述的生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料，其特征在于还包括与带负电荷的天然生物多糖高分子形成包囊材料的带正电荷的天然生物多糖高分子，其中带正电荷的天然生物多糖高分子与带负电荷的天然生物多糖高分子、抗凝血物质的重量用量关系为45. 0-49. 5 : 45.0-49.5 : 1-10。5. 权利要求1-4所述的生物型高交联网状缓释ECMO涂层材料的制备方法，其特征在于带负电荷的天然生物多糖高分子与抗凝血物质以物理共混和物理吸附的形式结合，形成缓释生物多糖高分子_抗凝血物质复合物。6. 根据权利要求5所述的生物型高交联网状缓释ECM0涂层材料的制备方法，其特征在于先将高强度的聚乙烯醇类聚合物与带负电荷的天然生物多糖高分子进行交联，再与抗凝血物质以物理共混...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彤，于美丽，
申请(专利权)人：李彤，于美丽，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]