本发明专利公开了一种抗凝血材料的制备方法,对植入器械材料表面进行抗凝化修饰来提高血管支架的抗凝血性,包含如下步骤:将比伐卢定按0.1μg/ml-10mg/ml溶解于WSC溶液中;WSC溶液的组成为9.76mg/ml的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲溶液、1mg/ml的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺和0.24mg/ml的N-羟基琥珀酰胺,获得比伐卢定-WSC溶液;将表面含胺基的生物医用材料浸泡于所述比伐卢定-WSC溶液中反应1小时-48小时,然后分别用pH值为7.4的PBS和蒸馏水充分漂洗,干燥,即得目的物。本发明所获抗凝血材料或器械通过直接并特异性抑制凝血酶活性而发挥抗凝作用。抗凝效果确切,使用更为安全,方法操作简单,对材料或器械的体型结构没有限制。
1.一种抗凝血材料的制备方法,对植入器械材料表面进行抗凝化修饰来提高血管支架的抗凝血性,包含如下步骤:将比伐卢定按0.1μg/ml-10mg/ml溶解于WSC溶液中;WSC溶液的组成为9.76mg/ml的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲溶液、1mg/ml的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺和0.24mg/ml的N-羟基琥珀酰胺,获得比伐卢定-WSC溶液;将表面含胺基的生物医用材料浸泡于所述比伐卢定-WSC溶液中反应1小时-48小时,然后分别用pH值为7.4的PBS和蒸馏水充分漂洗,干燥,即得目的物;所述表面含胺基的生物医用材料为等离子体聚烯丙胺涂层材料和聚赖氨酸涂层材料之一。所属技术领域本发明属于生物医学工程材料,尤其是表面抗凝血材料制备技术领域。
背景技术
对于与血液接触的植介入器械如:体外循环导管、氧合器、血液透析膜、血管支架及人工血管,提高其表面抗血栓性能是个永久性的课题。最为有效的方法是对器械材料表面进行抗凝化修饰来提高血管支架的抗凝血性。由于凝血酶在血栓形成中起到至关重要的作用,大部分治疗方法的目标是通过阻挡凝血酶产生或抑制其活性。肝素作为一种被广泛应用于临床抗凝血剂,其抗凝机理是通过结合抗凝血酶III,以达到对凝血酶或凝血因子的灭活。材料表面通过固定肝素来提高其抗凝血性能被广泛使用。然而,肝素具有自身的生物学使用的局限性,如:狭窄的治疗窗、引起血小板减少症,严重的会危及生命、引起出血和骨质酥松症。因此有必要开发一种新型的抗凝血表面技术以弥补肝素用于材料表面抗凝设计的不足。比伐卢定,人工合成短肽,是一种强有效的高特异性可逆凝血酶抑制剂。比伐卢定于2000年批准在美国上市,其有效抗凝成分为水蛭素衍生物片段,通过直接并特异性抑制凝血酶活性而发挥抗凝作用。临床研究显示:比伐卢定抗凝效果确切,且出血事件的发生率较低,和传统的肝素抗凝治疗相比使用更为安全。然而,比伐卢定用于抗凝材料的表面修饰报道非常少,为了拓宽抗凝器械的应用窗口,本发明公开了一种凝血酶抑制剂比伐卢定用于抗凝血材料表面改性的方法。
发明内容
鉴于现有技术的以上缺点,本发明的目的是,提供一种抗凝血材料的制备方法,使之具有显著的抑制凝血酶活性,具有优异的抗血小板激活的性能。本发明的目的是通过如下的手段实现的。一种抗凝血材料的制备方法,对植入器械材料表面进行抗凝化修饰来提高血管支架的抗凝血性,包含如下步骤:将比伐卢定按0.1μg/ml-10mg/ml溶解于WSC(水溶性碳二亚胺)溶液中;WSC溶液的组成为9.76mg/ml的2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲溶液、1mg/ml的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺(EDC)和0.24mg/ml的N-羟基琥珀酰胺(NHS),获得比伐卢定-WSC溶液;将表面含胺基的生物医用材料浸泡于所述比伐卢定-WSC溶液中反应1小时-48小时,然后分别用pH值为7.4的PBS(磷酸缓冲液)和蒸馏水充分漂洗,干燥,即得目的物。采用本发明的方法,在生物材料及其器械表面通过醌基和胺基的Schiff碱反应,以及通过胺基和羧基的缩合反应共价固定凝血酶抑制剂比伐卢定。与现有技术相比,本发明的有益效果是:比伐卢定改性的抗凝血材料或器械通过直接并特异性抑制凝血酶活性而发挥抗凝作用。抗凝效果确切,且出血事件的发生率较低,和传统的肝素抗凝治疗相比使用更为安全,使用窗口更为广。此外,通过我们已有的实验还证明了比伐卢定改性的材料表现出优良的促进内皮细胞粘附增殖的功能,这为应用于改性心血管植入器械如血管支架和人工血管,提高心血管人工器官和器械的性能提有重要的意义。在基础上,该方法操作简单,无须特殊的昂贵设备,容易实现,对材料或器械的体型结构没有限制,可实现工业上具有复杂体型结构的各种生物医用装置或传感器的表面生物化修饰。附图说明:图1为316L不锈钢表面与新鲜的健康人富血小板血浆接触培养60分钟样品的扫描电镜照片。图2为本发明方法制备的比伐卢定改性材料表面与新鲜的健康人富血小板血浆接触培养60分钟样品的扫描电镜照片。图3为用本发明第1实施例制备的比伐卢定改性材料表面和普通的316L不锈钢表面的血小板与新鲜的健康人富血小板血浆接触培养60分钟后样品表面血小板激活量。图4为316L不锈钢内皮细胞粘附的荧光显微镜图图5为用本发明第2实施例制备的比伐卢定改性材料内皮细胞粘附的荧光显微镜图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明作进一步描述。实施例1一种抗凝血材料的制备方法。其步骤为:将比伐卢定按0.1μg/ml溶解于WSC溶液中,WSC溶液的组成为9.76mg/ml的2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲溶液、1mg/ml的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺(EDC)和0.24mg/ml的N-羟基琥珀酰胺(NHS)。将具有等离子体聚烯丙胺涂层的316L不锈钢浸泡于比伐卢定-WSC溶液中反应1小时,然后分别用pH值为7.4的PBS和蒸馏水充分漂洗,干燥,即得。实施例2一种抗凝血材料的制备方法。其步骤为:将比伐卢定按10mg/ml溶解于WSC溶液中,WSC溶液的组成为9.76mg/ml的2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲溶液、1mg/ml的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺(EDC)和0.24mg/ml的N-羟基琥珀酰胺(NHS)。将等离子体聚烯丙胺涂层的316L不锈钢浸泡于比伐卢定-WSC溶液中反应48小时,然后分别用pH值为7.4的PBS和蒸馏水充分漂洗,干燥,即得。实施例3一种抗凝血材料的制备方法。其步骤为:将比伐卢定按400μg/ml溶解于WSC溶液中,WSC溶液的组成为9.76mg/ml的2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲溶液、1mg/ml的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺(EDC)和0.24mg/ml的N-羟基琥珀酰胺(NHS)。将等离子体聚烯丙胺涂层的316L不锈钢浸泡于比伐卢定-WSC溶液中反应24小时,然后分别用pH值为7.4的PBS和蒸馏水充分漂洗,干燥,即得。实施例4一种抗凝血材料的制备方法。其步骤为:将比伐卢定按2mg/ml溶解于WSC溶液中,WSC溶液的组成为9.76mg/ml的2-(N-吗啡啉)乙磺酸(MES)缓冲溶液、1mg/ml的1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺(EDC)和0.24mg/ml的N-羟基琥珀酰胺(NHS)。将等离子体聚烯丙胺涂层的316L不锈钢浸泡于比伐卢定-WSC溶液中反应12小时,然后分别用pH值为7.4的PBS和蒸馏水充分漂洗,干燥,即得。对比图1和图2中可以看出,普通的316L不锈钢表面粘附血小板变形和团聚比较严重,有大量伪足产生,并且部分血小板有内容物流出,这表明在普通的316L不锈钢表面血小板激活程度较大。而图3则表明而本发明方法制备的比伐卢定改性的316L不锈钢,其表面血小板粘附量虽没有明显下降,但是血小板没有发生聚集和变性,这表明本发明方法制备的比伐卢定改性的316L不锈钢显示出很强的抵抗血小板粘附激活能力,从而达到抑制凝血的作用。从图3中血小板激活的定量结果可以看出,本发明方法制备的比伐卢定改性的材料表面对血小板激活的抑制率高达70%以上。对比图4和图5中内皮细胞粘附的结果可以看出,本发明方法制备的比伐卢定改性的材料表面显著促进了内皮细胞的粘附。实验中发现,表面含胺基的生物医用材料采用聚赖氨酸涂层,比如具有聚赖氨酸涂层的316L不锈钢,也有与等离子体聚烯丙胺涂层相仿的技术效果。