利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法 【技术领域】
本实发明涉及一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法。背景技术 人工生物高分子材料与血液直接接触时会激活凝血系统产生凝血和血栓, 因此限 制了高分子材料在生物医学中的应用。目前其它的抗凝方法或新型 “抗凝剂” 效果不确切、 并发症多, 不能从根本上解决问题。 因而必须对生物材料表面进行改造, 以提高其表面的抗 凝血性能。
现已发现将生物活性分子固定于高分子材料表面, 可显著提高和改善生物材料特 异性。用于材料表面改性的方法很多, 物理方法维持时间短, 化学方法, 如离子辐射接枝共 聚合、 等离子气体放电、 光化学接枝以及化学衍生等, 多须特殊设备, 操作复杂, 可控性差。 国内外一些研究者虽通过物理吸附或化学结合肝素到不同基材表面均提高了基材的抗凝 性能, 但效果有限。
傅瑞德尔 - 克拉夫茨 (Friedel-Crafts) 反应 ( 简称傅氏反应 ) 在无水三氯化铝 催化下, 苯环上的氢原子烷基或酰基取代的反应, 叫做傅氏反应。 傅氏反应包括烷基化和酰 基化反应。傅氏烷基化反应中, 常用的烷基化试剂为卤代烷, 有时也用醇、 烯等。常用的催 化剂是无水三氯化铝, 此外有时还用三氯化铁、 三氟化硼等。傅氏烷基化反应的历程, 是无 水三氯化铝等路易斯酸与卤代烷作用生成烷基正离子, 然后烷基正离子作为亲电试剂进攻 苯环发生亲电取代反应。
接枝共聚是指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应, 所形 成的产物称作接枝共聚物。 接枝共聚物的性能决定于主链和支链的组成, 结构, 长度以及支 链数。长支链的接枝物类似共混物, 支链短而多大接枝物则类似无规共聚物。通过共聚, 可 将两种性质不同的聚合物接枝在一起, 形成性能特殊的接枝物。因此, 聚合物的接枝改性, 已成为扩大聚合物应用领域, 改善高分子材料性能的一种简单又行之有效的方法。
聚砜是一种人工合成的惰性高分子材料, 化学性质稳定, 具有良好的物理机械性 能和可加工性, 在体外循环、 抗凝涂层、 生物传感器、 生物分子诊断和检测等领域中应用十 分广泛。董春华等报道了在聚砜膜表面通过傅 - 克反应接枝丙烯酸对其进行亲水化表面改 性 ( 接枝丙烯酸亲水化改性聚砜超滤膜及其在多肽分离中的应用, 化工学报, 2007, 58, 6: 1501-1506.), 结构如下 :
在聚砜与血液接触时, 由于可激活机体凝血系统, 易产生凝血和血栓影响聚砜器 械的应用和效果。因而, 如何使用简单易行、 可控性强、 高效率的方法制备稳定的抗凝聚砜
表面具有广阔的应用前景。 发明内容 本发明的目的是为了提高聚砜医用装置表面的抗凝血性能, 提出一种利用傅氏反 应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法。
本发明提供的抗凝血聚砜材料的方法包括首先利用傅氏反应在原本呈化学惰性 的聚砜表面引入活性羧基基团, 使聚砜材料表面具有良好的化学活性, 进一步将一些具有 抗凝血性能的抗凝药物引入材料表面, 实现聚砜表面接枝抗凝药物, 从而赋予聚砜表面良 好的抗凝血性能。
本发明提出的利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法包括如下步骤 :
1) 配制浓度为 50%~ 75% ( 体积比 ) 丙烯酸、 1 ∶ 0.01 ~ 1 ∶ 0.10( 摩尔比 ) 傅氏催化剂以及 50%~ 25% ( 体积比 ) 催化助剂质子酸的混合溶液, 将聚砜材料浸入该溶 液中, 在 30 ~ 50℃下进行聚砜表面傅氏反应 0.5 ~ 1 小时, 获得表面有活性羧基的聚砜材 料;
2) 将上述表面含活性羧基的聚砜材料置于 0.2 ~ 10%体积比的氨基硅烷偶联剂 溶液中, 在避光条件下, 于 4℃或常温浸泡 0.5 小时或过夜, 引发氨基硅烷在聚砜表面的接 枝聚合反应, 使材料表面转化为活性氨基末端 ;
3) 采用双功能交联剂交联法将抗凝药物以共价键结合于上述所得聚砜材料材料, 获得表面接枝抗凝药物的聚砜材料。
发明中所述的傅氏催化剂选自四氯化锡或三氯化铝。
发明中所述的催化助剂质子酸选自磷酸或硫酸。
发明中所述的氨基硅烷偶联剂选自 γ- 氨丙基三乙氧基硅烷 (KH550)、 γ- 氨丙基 三乙氧基硅烷 (KH551), N-β( 氨乙基 )-γ- 氨丙基甲基二氧基硅烷 (KH602)、 或 N-β-( 氨 乙基 )-γ- 氨丙基三甲氧基硅烷 (KH792/KH990)。 氨基硅烷偶联剂为常温下为液体状态, 溶 于水、 醇、 芳香族和脂肪碳氢化合物。本发明中其溶液用 90-95%的乙醇配制。
发明中所述的抗凝药物选自阿加曲班、 肝素、 低分子肝素、 水蛭素、 比伐卢定、 透明 质酸或尿激酶。
发明中所述的双功能交联剂交联法包括先将抗凝药物与氨基侧链修饰剂按 1 ∶ 2 ~ 1 ∶ 20 的摩尔比值在 PBS-EDTA 缓冲液 (50-100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/L NaCI, 5-10mmol/L EDTA, PH 7.5-8.0) 中 4℃或常温下反应 45 分钟~ 2 小时, 将抗凝药物氨基末 端修饰为巯基, 同时按抗凝药物 : 双功能交联剂为 1 ∶ 5 ~ 1 ∶ 100 摩尔比的量, 将双功能 交联剂溶解于 PH 为 7.0-7.2 的 PBS-EDTA 缓冲液 (50-100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/L NaCI, 5-10mmol/L EDTA) 中, 取表面引入活性氨基的聚砜材料置于该缓冲液中室温反应 1 ~ 2 小 时, 最后将材料置于已巯基化抗凝药物的 PBS-EDTA 溶液中, 4℃或常温反应 2 ~ 24 小时, 获 得表面接枝抗凝药物的聚砜材料。
双功能交联剂交联法的方法所述的交联剂选自磺胺琥珀酸基 -4-N- 异酰亚胺甲 基环己烷 -1- 羧酸酯 (Sulfosuccinimidyl-4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carb oxylate(Sulfo-SMCC))、 N- 磺胺琥珀酸基 -4-[4- 碘基乙酰基 ] 氨基苯甲酸盐 (N-Sulfos uccinimidyl[4-iodoacetyl]aminobenzoate(Sulfo-SIAB))、 N-[g- 异酰亚胺丁氧基 ]- 磺
胺琥珀酸酯 (N-[g-Maleimidobutyryloxy]sulfosuccinimide ester(Sulfo-GMBS))、 m- 异 酰亚胺苯氧基 -N- 羟基磺胺琥珀酸酯 (m-Maleimidobenzoyl-N-hydroxysulfosuccinimide ester(Sulfo-MBS))、 [N-e- 异酰亚胺己氧基 ] 磺胺琥珀酸酯 ([N-e-Maleimidocaproyloxy] sulfosuccinimide ester(Sulfo-EMCS))、 磺 胺 琥 珀 酸 基 4-[p- 异 酰 亚 胺 苯 氧 基 ] 丁 酸 盐 (Sulfosuccinimidyl 4-[p-maleimidophenyl]butyrate(Sulfo-SMPB))、 磺胺琥珀酸基 6-(3`-[2- 吡啶基二硫 ]- 丙酰胺基 ) 己酸酯 (Sulfosuccinimidyl 6-(3′ -[2-pyridyldit hio]-propionamido)hexanoate(Sulfo-LC-SPDP))、 N-[k- 异酰亚胺十一烷氧基 - 磺胺琥珀 酸酯 (N-[k-Maleimidoundecanoyloxy]sulfosuccinimide ester(Sulfo-KMUS))、 4- 磺胺琥 珀酸基 -6- 甲基 - 阿 (2- 吡啶基二硫 ) 甲苯酰胺 ] 己酸酯 (4-Sulfosuccinimidyl-6-methyl -a-(2-pyridyldithio)toluamido]hexanoate)(Sulfo-LC-SMPT))、 N- 琥珀酰亚胺 -([N- 异 酰亚胺 3- 戊酰胺 ]- 乙二醇 ) 酯 ([N-succinimidyl-([N-maleimidopropionamido]-ethyl eneglycol)ester(SM(PEG)n)。
双功能交联剂交联法的方法所述的氨基侧链修饰剂选自 2- 亚氨基硫烷盐酸 盐 ( 又名 2-IT 或 Traut’ s Reagent)、 N- 磺胺琥珀酸基 -S- 乙酰基硫代乙酸酯 (N-Suc cinimidyl-S-acetylthioacetate(SATA)) 或 N- 磺 胺 琥 珀 酸 基 -S- 乙 酰 基 硫 代 丙 酸 酯 (N-Succinimidyl-S-acetylthio propionate SATP))。
本发明显示 : 通过双功能交联剂具有的 “分子臂” 的空间基团共价结合生物活性物 质, 不仅结合稳固, 而且可提供更大的空间自由度, 保证生物活性物质在结构上处于空间伸
展状态, 有助于提高生物活性物质生物性能的发挥。另一方面双功能交联剂本身能钝化需 修饰表面, 以减少需修饰表面的非特异性吸附。
通过本发明提供的方法, 可以获得一种新型的具有抗凝血性能的聚砜材料, 该材 料是在聚砜表面上依次形成交联层和抗凝药物层。
同时, 用上述方法还可以具体地获得具有上述结构特征的血液透析滤器。
按现有技术中的方法, 在制备具有上述结构特征的血液透析滤器时, 可以通过循 环的方式, 实现上述制备方法。 即将各反应液在滤器中循环并反应, 从而制备具有上述膜结 构特征的滤器。
试验证明, 依据本发明提供的方法进行修饰后的聚砜膜的在血液透析中应该具有 的性能并未受到影响或明显的影响, 而只是使其具有了抗凝血的新功能。
本发明提出的利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法, 简单易行, 可控性 强, 所得聚砜表面具有良好的抗凝血性能, 在体外循环、 抗凝涂层、 生物传感器、 生物分子诊 断和检测等领域中有着巨大的应用前景。
本发明的优点是 :
(1) 利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法, 步骤简单, 可控性强, 同时对 聚砜材料本体良好的物理性能没有影响。
(2) 利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法, 仅在局部作用于凝血发生的 关键因子 ---- 凝血酶, 明显减少血栓形成和血小板粘附, 并不干扰机体凝血系统, 血液相 容性显著提高。附图说明
图 1 是本抗凝血聚砜材料表面构造示意图 ;
图 2 是本利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜表面的方法原理图 ;
图 3 是本利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜表面与血流作用示意图 ;
图中 1. 抗凝药物, 2. 交联层, 3. 聚砜透析膜, 4. 血流, 5. 凝血酶。
图 4 是本利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料步骤中能谱分析图。其中 (a) 为 未改性聚砜膜 (b) 为接枝氨基硅烷的聚砜膜, 出现硅烷中的硅元素 (c) 为接枝阿加曲班的 聚砜膜, 硅元素峰度明显下降。
图 5 是未改性聚砜膜及利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜膜表面扫描电镜结果, 其中 (a) 为未改性聚砜膜, (b) 为利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜膜。
图 6 是未改性聚砜膜及利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜膜的复钙试验结果。
图 7 是未改性聚砜膜及利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜膜材料的血小板粘附 试验结果, 其中 (a) 为未改性聚砜膜, 血小板粘附数量多, 且聚集严重, 伸出大量伪足。(b) 为利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜膜, 血小板粘附数量少, 无聚集现象, 伪足少。扫描电 镜图。
图 8 是未改性聚砜膜及利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜的白蛋白粘附试验结 果, 其中 (a) 为未改性聚砜膜 (b) 为利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜。扫描电镜图。
图 9 是未改性聚砜血液净化滤器及利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜血液净化 滤器中空纤维膜内表面扫描电镜结果, 其中 (a) 为未改性聚砜表面, (b) 为利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜表面。 具体实施方式
本发明首先利用傅氏反应在聚砜表面引入羧基, 然后在羧基端接枝硅烷使聚砜表 面转化为氨基, 最后通过交联剂将抗凝剂固定于在氨基末端, 实现聚砜表面接枝固定抗凝 剂, 并获得抗凝血性表面。
下面的实施例是对本发明的进一步说明, 而不是限制本发明的范围。
实施例 1 :
(1) 制备羧基化的聚砜表面 : 在丙烯酸∶磷酸 (V ∶ V 为 3 ∶ 1) 混合溶液中溶解 与丙烯酸摩尔比为 0.05 ∶ 1 的四氯化锡, 将聚砜膜浸入 50mL 该溶液中, 30℃作用 60 分钟, 三蒸水彻底冲洗。能谱分析显示所得的聚砜表面因羧基化, 故氧原素含量增加。
(2) 制备氨基化的聚砜表面 : 配制 90%乙醇水溶液, 再取 1 份 KH550 溶解于 49 份 乙醇水溶液中, 将上述聚砜膜浸入 50mL 该溶液中, 室温下接枝 30 分钟后, 90%乙醇、 三蒸水 充分冲洗。能谱分析显示所得的聚砜表面出现硅烷中的硅元素 ( 见图 4b)。
(3) 制 备 接 枝 固 定 抗 凝 剂 的 聚 砜 表 面 : 将 10mg 阿 加 曲 班 与 50mg2-IT 在 30mL100mmol/L PBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/LNaCI, 5m mol/LEDTAPH = 8.0) 常 温 作 用 45 分 钟。 溶 解 20mgSulfo-SMCC 于 20mL 的 100mmol/L PBS-EDTA 缓 冲 液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/L NaCI, 5mmol/L EDTA, PH 7.2) 中, 将上述聚砜膜浸入该溶液 中, 常温作用 1 小时后, 用 100mmol/L PBS-EDTA 缓冲液 (PH = 7.2) 充分冲洗, 立即将该聚 砜膜浸入阿加曲班 -2-IT 溶液中, 4℃避光浸泡过夜, 100mmol/LPBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/ L 磷酸盐, 0.15mol/L NaCI, 5mmol/L EDTA, PH = 7.2) 彻底冲洗, 最终在聚砜膜表面接枝固 定阿加曲班。能谱分析显示所得的聚砜表面硅元素峰度明显下降 ( 见图 4c)。扫描电镜显 示膜表面较未改性聚砜膜表面无明显改变 ( 见图 5a 和图 5b)。
(4) 抗凝性能评价
复钙时间测定 : 在硅化试管中, 采集新鲜人血 4mL, 按 9 ∶ 1 加入 3.8%枸橼酸抗 凝, 3000r/m 离心 10min 分离血浆 ; 将表面接枝固定抗凝剂的聚砜膜洗净, 放入硅化试管内, 加入 0.2mL 血浆, 37℃水浴 1min 后加入 37℃预热的 0.2mL 0.025mol/L CaCl2, 37℃水浴, 记录试管中出现第一条纤絮状物的时间。每个样品重复测 5 次, 取平均值。复钙时间结果 显示利用傅氏反应接枝改性后的聚砜复钙时间明显延长 ( 见图 6)。
未改性聚砜膜及利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜膜的溶血率的分光光度计测 定。溶血率测定方法 : 在硅化试管中, 采集新鲜人血 2mL, 加入 3.8 %枸橼酸抗凝 0.2mL、 NS2.5mL 备用 ; 将表面接枝固定抗凝剂的聚砜膜洗净, 放入硅化试管内, 加入生理盐水 10mL, 37 ℃水浴 30min ; 加入 0.2mL 备好的人血, 混匀, 37 ℃水浴 60min, 850r/m 离心 5min ; 吸取上清液移入比色杯中, 用分光光度仪于 545nm 测定吸光度值, 每次测量 6 次, 取平均值。 溶血率结果显示利用傅氏反应接枝改性后的聚砜为 0.552, 符合国家标准 ( 见下表 )。
血小板吸附实验 : 在硅化试管中, 采集新鲜人血 2mL, 加入 3.8 %枸橼酸抗凝, 850r/m 离心 10min, 取上清富含血小板的血浆 1mL 移入硅化试管中 ; 将表面接枝固定抗凝 剂的聚砜膜洗净, 放入已加入血浆的硅化试管内浸泡 30min ; 取出膜片, 放入 PBS 液 (PH = 7.2) 中冲洗 3 次 ; 放入 2.5 %戊二醛液中固定 30min ; 在 70 %、 80 %、 90 %、 95 %、 100 %乙 醇 - 水溶液中脱水, 每次 15-30min ; 自然干燥 ; 在真空条件下镀金, 扫描电镜观察。血小板 吸附实验结果显示利用傅氏反应接枝改性后的聚砜表面血小板粘附数量少, 无聚集现象, 伪足少 ( 见图 7)。
白蛋白粘附试验 : 将表面接枝固定抗凝剂的聚砜膜洗净, 放入 PH = 7.4 的 40ug/ mL 人血清白蛋白溶液中浸泡 60min, 取出, 再放入 PH = 7.4 的磷酸缓冲液中浸泡 8 小时后取 出, 自然干燥 ; 在真空条件下镀金, 扫描电镜观察。白蛋白粘附试验结果显示改性及未改性 的聚砜表面粘附的白蛋白均未变形, 但改性后的聚砜膜表面白蛋白粘附数量少 ( 见图 8)。
复钙时间试验、 溶血率测定、 血小板粘附实验及白蛋白粘附试验结果表明, 利用傅 氏反应接枝制备抗凝血聚砜表面具有良好的抗凝血性。
实施例 2 :
(1) 制备羧基化的聚砜表面 : 在丙烯酸∶磷酸 (V ∶ V 为 1 ∶ 1) 混合溶液中溶解 与丙烯酸摩尔比为 0.05 ∶ 1 的四氯化锡, 将聚砜膜浸入 50mL 该溶液中, 40℃作用 30 分钟, 三蒸水彻底冲洗。能谱分析显示所得的聚砜表面因羧基化, 故氧原素含量增加。
(2) 制备氨基化的聚砜表面 : 同实施例 1。 能谱分析显示所得的聚砜表面出现硅烷 中的硅元素。
(3) 制备接枝固定抗凝剂的聚砜表面 : 同实施例 1。 能谱分析显示所得的聚砜表面 硅元素峰度明显下降。
(4) 抗凝性能评价 : 同实施例 1。
复钙时间试验、 溶血率测定、 血小板粘附实验及白蛋白粘附试验结果表明, 利用傅 氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料具有良好的抗凝血性。
实施例 3 :
(1) 制备羧基化的聚砜表面 : 同实施例 1。能谱分析显示所得的聚砜表面因羧基 化, 故氧原素含量增加。
(2) 制备氨基化的聚砜表面 : 90%乙醇配制 0.2% KH550 硅烷溶液, 将上述聚砜膜 浸入 50mL 该溶液中, 室温下接枝过夜, 90%乙醇、 三蒸水充分冲洗。能谱分析显示所得的聚 砜表面出现硅烷中的硅元素。
(3) 制备接枝固定抗凝剂的聚砜材料 : 同实施例 1。 能谱分析显示所得的聚砜表面 硅元素峰度明显下降。
(4) 抗凝性能评价 : 同实施例 1。
复钙时间试验、 溶血率测定、 血小板粘附实验及白蛋白粘附试验结果表明, 利用傅 氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料具有良好的抗凝血性。
实施例 4 :
(1) 制备羧基化的聚砜表面 : 同实施例 1。能谱分析显示所得的聚砜表面因羧基 化, 故氧原素含量增加。
(2) 制备氨基化的聚砜表面 : 同实施例 1。 能谱分析显示所得的聚砜表面出现硅烷中的硅元素。
(3) 制 备 接 枝 固 定 抗 凝 剂 的 聚 砜 表 面 : 将 10mg 阿 加 曲 班 与 50mg2-IT 在 30mL100mMPBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/L NaCI, 5mmol/L EDTA PH = 8.0) 常温作用 45 分钟。 溶解 20mgSulfo-SMCC 于 20mL 的 100mmol/L PBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/ L 磷酸盐, 0.15mol/L NaCI, 5mmol/L EDTA, PH 7.2) 中, 将上述聚砜膜浸入该溶液中, 常温作 用 1 小时后, 用 100mmol/L PBS-EDTA 缓冲液 (PH = 7.2) 充分冲洗, 立即将该聚砜膜浸入阿 加曲班 -2-IT 溶液中, 室温避光浸泡 2 小时, 100mmol/LPBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/L 磷酸 盐, 0.15mol/L NaCI, 5mmol/L EDTA, PH = 7.2) 彻底冲洗, 最终在聚砜膜表面接枝固定阿加 曲班。能谱分析显示所得的聚砜表面硅元素峰度明显下降。
(4) 抗凝性能评价 : 同实施例 1。
复钙时间试验、 溶血率测定、 血小板粘附实验及白蛋白粘附试验结果表明, 利用傅 氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料具有良好的抗凝血性。
实施例 5 :
(1) 制备羧基化的聚砜表面 : 同实施例 1。能谱分析显示所得的聚砜表面因羧基 化, 故氧原素含量增加。 (2) 制备氨基化的聚砜表面 : 同实施例 1。 能谱分析显示所得的聚砜表面出现硅烷 中的硅元素。
(3) 制备接枝固定抗凝剂的聚砜表面 : 将 100mg 肝素与 50mg2-IT 在 30mL100mmol/ LPBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/LNaCI, 5mmol/L EDTA PH = 8.0) 常温作 用 45 分钟。溶解 20mgSulfo-SMCC 于 20mL 的 100mM PBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/L NaCI, 5mmol/LEDTA, PH 7.2) 中, 将上述聚砜膜浸入该溶液中, 常温作用 1 小时 后, 用 100mmol/L PBS-EDTA 缓冲液 (PH = 7.2) 充分冲洗, 立即将该聚砜膜浸入肝素 -2-IT 溶 液 中, 4 ℃ 避 光 浸 泡 过 夜, 100mmol/LPBS-EDTA 缓 冲 液 (100mmol/L 磷 酸 盐, 0.15mol/ LNaCI, 5m mol/LEDTA, PH = 7.2) 彻底冲洗, 最终在聚砜膜表面接枝固定肝素。能谱分析显 示所得的聚砜表面硅元素峰度明显下降。
(4) 抗凝性能评价 : 同实施例 1。
复钙时间试验、 溶血率测定、 血小板粘附实验及白蛋白粘附试验结果表明, 利用傅 氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料具有良好的抗凝血性。
实施例 6 :
(1) 制备羧基化的聚砜表面 : 同实施例 1。能谱分析显示所得的聚砜表面因羧基 化, 故氧原素含量增加。
(2) 制备氨基化的聚砜表面 : 同实施例 1。 能谱分析显示所得的聚砜表面出现硅烷 中的硅元素。
(3) 制备接枝固定抗凝剂的聚砜表面 : 制备接枝固定抗凝剂的聚砜表面 : 将 4100U 低 分 子 肝 素 针 剂 与 50mg2-IT 在 30mL100mmol/LPBS-EDTA 缓 冲 液 (100mmol/L 磷 酸 盐, 0.15mol/LNaCI, 5mmol/LEDTA PH = 8.0) 常温作用 45 分钟。 溶解 20mgSulfo-SMCC 于 20mL 的 100mmol/LPBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/LNaCI, 5mmol/LEDTA, PH 7.2) 中, 将上述聚砜膜浸入该溶液中, 常温作用 1 小时后, 用 100mmol/LPBS-EDTA 缓冲液 (PH = 7.2) 充分冲洗, 立即将该聚砜膜浸入低分子肝素 -2-IT 溶液中, 4 ℃避光浸泡过夜, 100mmol/
LPBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/LNaCI, 5mmol/LEDTA, PH = 7.2) 彻底冲洗, 最终在聚砜膜表面接枝固定肝素。能谱分析显示所得的聚砜表面硅元素峰度明显下降。
(4) 抗凝性能评价 : 同实施例 1。
复钙时间试验、 溶血率测定、 血小板粘附实验及白蛋白粘附试验结果表明, 利用傅 氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料具有良好的抗凝血性。
实施例 7 :
(1) 利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜血液净化滤器 :
(A) 制备羧基化的聚砜表面 : 在反应池中加入丙烯酸和磷酸 (V ∶ V 为 3 ∶ 1), 并 溶解与丙烯酸摩尔比为 0.05 ∶ 1 的四氯化锡以配制混合溶液, 将费森尤斯 (Fresenius) 公 司 AV400 聚砜滤器、 血路管 ( 已截短改良, 容积< 50ml) 与反应池连接成闭合回路, 排尽空 气后, 30℃条件下, 在闭合回路中循环混合液 45 分钟, 断开回路, 三蒸水彻底冲洗滤器及血 路管。
(B) 制备氨基化的聚砜表面 : 在反应池中配制 90%乙醇水溶液, 再取 1 份 KH550 溶 解于 49 份乙醇水溶液中, 将上述 AV400 聚砜滤器、 血路管与反应池连接成闭合回路, 排尽空 气后, 室温下, 在闭合回路中循环 KH550 混合液 30 分钟, 断开回路, 90%乙醇、 三蒸水彻底冲 洗滤器及血路管。 (C) 制 备 接 枝 固 定 抗 凝 剂 的 聚 砜 表 面 : 将 20mg 阿 加 曲 班 与 100mg2-IT 在 60mL100mmol/L PBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/LNaCI, 5m mol/LEDTAPH = 8.0) 常温作用 45 分钟。 在反应池中溶解 50mgSulfo-SMCC 于 100mL 的 100mmol/LPBS-EDTA 缓 冲液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/L NaCI, 5mmol/L EDTA, PH 7.2) 中, 将上述 AV400 聚砜滤 器、 血路管与反应池连接成闭合回路, 排尽空气后, 常温下, 在闭合回路中循环 Sulfo-SMCC 混合液 1 小时, 断开回路, 用 100mmol/L PBS-EDTA 缓冲液 (PH = 7.2) 彻底冲洗滤器及血路 管。立即将该聚砜滤器血室腔加入阿加曲班 -2-IT 溶液中, 排尽空气, 4℃避光反应过夜, 100mmol/LPBS-EDTA 缓冲液 (100mmol/L 磷酸盐, 0.15mol/LNaCI, 5mmol/L EDTA, PH = 7.2) 彻底冲洗, 最终在滤器的聚砜膜表面接枝固定阿加曲班。剖开滤器, 取出聚砜中空纤维管, 扫描电镜显示纤维管内膜表面较未改性滤器纤维管内膜表面无明显改变 ( 见图 9a 和图 9b)。
(2) 抗凝性能评价
复钙时间测定 : 在硅化试管中, 采集新鲜人血 10mL, 按 9 ∶ 1 加入 3.8%枸橼酸抗 凝, 3000r/m 离心 10min 分离血浆 ; 将未改性的聚砜 AV400 滤器和表面接枝固定抗凝剂的 聚砜 AV400 滤器剖开, 各取不同部位 10 根 0.5cm 长中空纤维, 剪碎放入硅化试管内, 加入 0.2mL 血浆, 37℃水浴 1min 后加入 37℃预热的 0.2mL 0.025mol/L CaCl2, 37℃水浴, 记录试 管中出现第一条纤絮状物的时间。每个样品重复测 5 次, 取平均值。复钙时间结果显示利 用傅氏反应接枝改性后的聚砜复钙时间明显延长。
溶血率测定 : 在硅化试管中, 采集新鲜人血 10mL, 加入 3.8 %枸橼酸抗凝 0.2mL、 NS2.5mL 备用 ; 将未改性的聚砜 AV400 滤器和表面接枝固定抗凝剂的聚砜 AV400 滤器剖开, 各取不同部位 10 根 0.5cm 长中空纤维, 剪碎放入硅化试管内, 加入生理盐水 10mL, 37℃水浴 30min ; 加入 0.2mL 备好的人血, 混匀, 37℃水浴 60min, 850r/m 离心 5min ; 吸取上清液移入 比色杯中, 用分光光度仪于 545nm 测定吸光度值, 每次测量 6 次, 取平均值。溶血率结果显
示利用傅氏反应接枝改性后的聚砜为 0.536, 符合国家标准。
复钙时间试验、 溶血率测定结果表明, 利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜滤器较 未改性滤器具有更好的抗凝血性。