异种生物组织材料的抗钙化改性方法技术

本发明专利技术公开了一种异种生物组织材料的抗钙化改性方法，其是使用丹宁酸溶液浸泡组织；所述的丹宁酸溶液的浓度为１～６％，溶液ｐＨ值为４．０～６．０，浸泡温度１８～３２℃，浸泡时间为２４～９６小时。本发明专利技术所述方法能同时交联组织材料细胞外基质中胶原纤维、弹力纤维和粘多糖，减少组织植入体内后降解，弥补现有戊二醛只交联胶原纤维的不足，显著提高材料抗钙化性能；且具有抗菌和减少蛋白抗原性的作用，有助于增强材料的抗钙化性能和生物相容性。本发明专利技术交联的组织材料生物稳定性好，生物力学性能增强，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物组织材料的抗钙化改性方法，具体地说是用于同种或 。技术背景在心脏外科手术治疗中，大多数情况下都需要植入各类修补材料，以 替代病变的组织器官，恢复其功能。按照植入物材料的来源大致可以分为 人工材料和生物材料两大类，而生物材料通常都需要化学改性处理以去除 其免疫原性、增加抗酶解的能力从而提高材料在体内的耐久性。目前，异种材料的改性处理一直沿用戊二醛处理方法，该方法于1968年由法国人 Carpentier首次用于心脏瓣膜材料的处理，可同时达到交联组织、去除免 疫原性、增加稳定性、消毒的效果，且至今尚没有其他处理方法替代它的 地位。但是，戊二醛处理也有它自身的缺点，首先，其只对胶原纤维有一定 交联作用，但对其它组分如弹性纤维和蛋白多糖等无交联作用；第二，其 容易导致生物组织中钙盐沉积即钙化。钙化的组织会变硬变脆，影响组织 的活动并容易撕裂、穿孔，导致生物材料耐久性差，患者必须接受二次手 术将钙化的组织取出，这样不仅由一定的危险性而且给患者增加了不必要 的痛苦，因此戊二醛改性处理方法很大程度上限制了生物材料的应用。如 何减轻戊二醛交联的生物材料钙化是近二十年来人们研究的重点内容，从 清除组织中引起钙化的脂质、细胞碎片，中和组织中残余的戊二醛和竞争 抑制钙离子吸收等角度也找到了一些有效的处理方法，但其操作复杂，且 其长期的效果仍在观察中。
技术实现思路
本专利技术是基于这样一种发现而完成的，即通过实验发现，生物组织中 降解的弹性纤维碎片常常是钙化最多的地方如图1所示，若从防止弹性纤 维降解的角度来减轻钙化效果将非常显著，同时经凡宁酸交联后组织材料 的力学性能还能得到进一步提高。因此，本专利技术的目的在于提供一种能防止弹性纤维降解，并显著地抑 制钙化发生，且能进一步提高交联后组织材料力学性能的异种生物组织材 料的抗钙化改性方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种，其是使用丹宁酸溶液浸泡 组织材料进行抗钙化改性交联处理；所述的丹宁酸溶液的浓度为1 6%， 溶液pH值为4.0 6.0，浸泡温度18 32X:，浸泡时间为24 96小时。一种，其是在常规化学抗钙化改 性处理的过程中使用丹宁酸溶液协同处理组织材料。上述的常规化学抗钙化改性处理方法为戊二醛交联处理或环氧化合 物交联处理。上述的与丹宁酸协同交联处理的常规化学交联处理方法最优为戊二 醛交联处理。上述的一种，其具体交联处理步 骤为用浓度为0.1% 1.5%戊二醛/0.1% 0.6%丹宁酸溶液的混合溶液，pH 值为4.0 6.0，浸泡组织材料，浸泡温度18 32t:，浸泡时间为48小时以 上。上所述的一种，其具体交联处理 步骤为(1) 用浓度为0.1 1.5% ， pH值为4.0 9.0的戊二醛溶液浸泡组织 材料，浸泡温度为为4'C，浸泡时间为48小时；(2) 浸泡后的组织材料再以浓度为0.1% 1.5%戊二醛/0.1% 0.6%丹 宁酸的混合溶液，pH值为4.0 6.0，浸泡组织材料，浸泡温度18 32'C, 浸泡时间为48小时以上。上述的一种，其具体处理步骤为(1) 用浓度为0.1 1.5% ， pH值为4.0 9.0的戊二醛溶液浸泡组织 材料，浸泡温度为为4'C，浸泡时间为48小时；(2) 浸泡后的组织材料再以浓度为0.卜0.6%、 pH值为4.0 6.0的丹 宁酸溶液浸泡48小时以上，浸泡温度18 32'C。上述，其中，所述的异种生物组 织材料为可用于心血管植入的修补材料。上述的一种，其中，所述的可用 于心血管植入的修补材料为异种牛颈静脉带瓣或不带瓣管道，牛颈静脉带 瓣或不带瓣血管补片，牛心包以及猪的主动脉瓣，肺动脉瓣，动脉、静脉 血管通道及小肠粘膜下层。本专利技术所述的丹宁酸是一种植物多酚，属于galloyl—glucose家族，其 水溶性好，适当剂量对人体无毒害作用。其分子结构上含有多个亲水性残 基，能特异性结合到富含脯氨酸蛋白(如胶原蛋白和弹性蛋白)的疏水区 域并形成多个氢键。丹宁酸可能通过这些氢键稳定组织材料细胞外基质中 的胶原蛋白纤维、弹性蛋白纤维以及粘多糖等成分， 一方面能显著降低由 弹力纤维粘多糖等物质降解导致的钙化， 一方面还能改善材料的生物力学 性能，增强抗疲劳性，从而延长材料的在体内的使用寿命。另外，丹宁酸 还具有抗菌和减少蛋白抗原性的作用，这些特性也有助于增强材料的抗鈣 化性能和生物相容性。本研究还发现，单独使用丹宁酸溶液交联处理组织材料时，适当剂量、 较高浓度的单宁酸溶液可一次性交联组织材料中的胶原纤维、弹力纤维及 蛋白多糖，交联键以氢键为主，所得材料的生物相容明显较传统戊二醛处 理的材料好。戊二醛交联固定技术现广泛应用于心血管植入材料，其交联作用的位点正好与丹宁静酸的作用位点互补，键合的类型也不一样，所以当使用戊 二醛与丹宁酸协同交联时，戊二醛交联材料上的胶原蛋白，而丹宁酸同时 交联材料的胶原蛋白、弹蛋白纤维以及蛋白多糖，弥补了戊二醛交联的不 足，材料各种组分均得到了有效地交联，交联键除氢键以外，还有共价键、 络合键等形式，由于使用丹宁酸与戊二醛协同交联处理，材料的键合程度 和力学性能均有较大幅度的提高，植入体内后不易被宿主组织中的酶降 解，减少了弹性蛋白降解的数量，从而降低材料的钙化潜能，同时也能发 挥戊二醛去除组织抗原性和消毒灭菌的作用。本专利技术的优点是经本专利技术戊二醛一丹宁酸协同交联方法和单独丹宁 酸交联处理的组织材料与经传统戊二醛溶液交联处理的组织材料相比较， 具有以下特点1、 丹宁酸能同时交联组织材料细胞外基质中胶原纤维、弹力纤维和粘 多糖，减少组织植入体内后降解，弥补戊二醛只交联胶原纤维的不足，从 而显著提高材料的抗钙化性能；2、 丹宁酸还具有抗菌和减少蛋白抗原性的作用，这些特性也有助于增 强材料的抗钙化性能和生物相容性。3、 用本专利技术处理的组织材料热皱縮温度比传统的戊二醛处理组高2'C 左右，说明经本专利技术交联的组织材料生物稳定性增强。4、 用本专利技术处理的组织材料的最大拉伸强度和断裂伸长率高于传统戊 二醛处理组，说明经本专利技术交联的组织材料生物力学性能增强，因此有助 于延长组织材料在体内的使用寿命。下面结合附图及最佳实施方式对本专利技术做进一步说明，以使公众对发 明内容有整体和充分的了解，而并非对本专利技术保护范围的限定。前述部分 已经充分公开了本专利技术可以实施的保护范围，因此凡依照本专利技术公开内容 进行的任何本领域公知的等同替换，均属于对本专利技术的侵犯。 附图说明图1为弹性纤维显微镜照片(左)与降解钙化后的弹性纤维显微镜照片(右)比较；左图蓝色部分为弹性纤维，右图褐色部分为钙化点，可以 看出弹性纤维降解的地方钙化严重。图2为单独使用丹宁酸交联牛颈静脉管壁(左)弹性纤维与单独使用 戊二醛交联牛颈静脉管壁(右)弹性纤维的显微镜照片比较；可以看出左 图黑色部分比右图黑色部分多且完整，说明左图的弹性纤维(黑色部分) 保存得较右图的弹性纤维完整。图3为单独使用丹宁酸交联牛颈静脉管壁(左)与单独使用戊二醛交 联牛颈静脉管壁(右)的钙化点显微镜照片比较；可以看出左图的褐色部 分明显少于右图褐色部分，说明左图钙化点(褐色部分)明显少于右图。图4为使用丹宁酸、戊二醛协同交联的牛颈静脉管壁(左)弹性纤维 与单独使用戊二醛交联牛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异种生物组织材料的抗钙化改性方法，其特征在于：使用丹宁酸溶液浸泡组织；所述的丹宁酸溶液的浓度为１～６％，溶液ｐＨ值为４．０～６．０，浸泡温度１８～３２℃，浸泡时间为２４～９６小时。

【技术特征摘要】
1、一种异种生物组织材料的抗钙化改性方法，其特征在于使用丹宁酸溶液浸泡组织；所述的丹宁酸溶液的浓度为1～6％，溶液pH值为4.0～6.0，浸泡温度18～32℃，浸泡时间为24～96小时。2、 一种异种生物组织材料的抗钙化改性方法，其特征在于在常规化学 抗钙化改性处理的过程中使用丹宁酸溶液协同处理组织材料。3、 根据权利要求2所述的一种异种生物组织材料的抗钙化改性方法，其 特征在于，所述的常规化学抗鈣化改性处理为戊二醛交联处理或环氧化合 物交联处理。4、 根据权利要求3所述的一种异种生物组织材料的抗钙化改性方法，其 特征在于，所述的常规化学抗钙化改性处理为戊二醛交联处理。5、 根据权利要求2所述的一种异种生物组织材料的抗钙化改性方法，其 特征在于，具体步骤为-用浓度为0.1% 1.5%戊二醛/0.1% 0.6%丹宁酸的混合溶液，pH值为 4.0 6.0，浸泡组织材料，浸泡温度18 32'C，浸泡时间为48小时以上。6、 根据权利要求2所述的一种异种生物组织材料的抗钙化改性方法，其 特征在于，具体步骤为(1) 用浓度为0.1 1.5% ， pH值为4.0 9....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡盛寿，周建业，王德，
申请(专利权)人：胡盛寿，周建业，王德，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]