利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910044663.2

申请日:

2009.10.30

公开号:

CN102038955A

公开日:

2011.05.04

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):A61K 47/48申请日:20091030授权公告日:20120418终止日期:20141030|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):A61K 47/48申请日:20091030|||公开

IPC分类号:

A61K47/48; A61K47/34; A61K45/00; A61P7/02; A61L33/04; A61L33/08; A61L33/10; A61L33/12; A61L33/16; A61L31/06; A61L31/16

主分类号:

A61K47/48

申请人:

中南大学湘雅医院

发明人:

宁建平; 文锐; 张义雄; 李延超; 代思源

地址:

410000 湖南省长沙市湘雅路87号

优先权:

专利代理机构:

长沙正奇专利事务所有限责任公司 43113

代理人:

卢宏

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内容摘要

本发明公开了一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法。该方法首先利用傅氏反应在聚砜表面引入羧基,然后在羧基端接枝聚合氨基硅烷使聚砜表面转化为氨基,最后通过交联剂将抗凝血药物以共价键结合于氨基末端,实现聚砜表面接枝抗凝药物,并获得具有良好抗凝血性能的聚砜材料。本方法工艺简单、快捷,可控性强,所得材料具有优良的抗凝血性能,且不干扰机体凝血系统,在体外循环(如人工肾)、抗凝涂层、生物传感器、生物分子诊断和检测等领域具有广阔的应用前景。

权利要求书

1: 一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法, 其特征在于, 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 ~ 40℃ 下进行聚砜表面进行傅氏反应 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表面, 获得 表面接枝抗凝药物的聚砜材料。
2: 根据权利要求 1 所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法, 其特征 在于所述的傅氏催化剂选自四氯化锡或三氯化铝。
3: 根据权利要求 1 所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法, 其特征 在于所述的催化助剂质子酸选自磷酸或硫酸。
4: 根据权利要求 1 所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法, 其特 征在于所述的氨基硅烷偶联剂选自 γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、 γ- 氨丙基三乙氧基硅烷, N-β( 氨乙基 )-γ- 氨丙基甲基二氧基硅烷、 或 N-β-( 氨乙基 )-γ- 氨丙基三甲氧基硅烷。
5: 根据权利要求 1 所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法, 其特征 在于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。
6: 根据权利要求 1 所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法, 其特征 在于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/LNaCI, 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/LNaCI, 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。 7. 根据权利要求 6 所述的双功能交联剂交联法的方法, 其特征在于所述的交联剂选自 磺胺琥珀酸基 -4-N- 异酰亚胺甲基环己烷 -1- 羧酸酯、 N- 磺胺琥珀酸基 -4-[4- 碘基乙酰 基 ] 氨基苯甲酸盐、 N-[g- 异酰亚胺丁氧基 ]- 磺胺琥珀酸酯、 m- 异酰亚胺苯氧基 -N- 羟基 磺胺琥珀酸酯、 [N-e- 异酰亚胺己氧基 ] 磺胺琥珀酸酯、 磺胺琥珀酸基 4-[p- 异酰亚胺苯氧 基 ] 丁酸盐、 磺胺琥珀酸基 6-(3`-[2- 吡啶基二硫 ]- 丙酰胺基 ) 己酸酯、 N-[k- 异酰亚胺 十一烷氧基 - 磺胺琥珀酸酯、 4- 磺胺琥珀酸基 -6- 甲基 - 阿 (2- 吡啶基二硫 ) 甲苯酰胺 ] 己酸酯、 N- 琥珀酰亚胺 -([N- 异酰亚胺 3- 戊酰胺 ]- 乙二醇 ) 酯。 8. 根据权利要求 6 所述的双功能交联剂交联法的方法, 其特征在于所述的氨基侧链修 饰剂选自 2- 亚氨基硫烷盐酸盐、 N- 磺胺琥珀酸基 -S- 乙酰基硫代乙酸酯或 N- 磺胺琥珀酸 基 -S- 乙酰基硫代丙酸酯。
9: 一种抗凝血聚砜材料, 其特征在于在聚砜表面上有通过权利要求 1-8 所述方法获得 2 的交联层, 在交联层上有抗凝药物层。
10: 一种血液透析滤器, 其特征在于滤器材料是权利要求 9 所述的抗凝血聚砜材料。

说明书


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。

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1、10申请公布号CN102038955A43申请公布日20110504CN102038955ACN102038955A21申请号200910044663222申请日20091030A61K47/48200601A61K47/34200601A61K45/00200601A61P7/02200601A61L33/04200601A61L33/08200601A61L33/10200601A61L33/12200601A61L33/16200601A61L31/06200601A61L31/1620060171申请人中南大学湘雅医院地址410000湖南省长沙市湘雅路87号72发明人宁建平文锐张义雄李。

2、延超代思源74专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责任公司43113代理人卢宏54发明名称利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法57摘要本发明公开了一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法。该方法首先利用傅氏反应在聚砜表面引入羧基,然后在羧基端接枝聚合氨基硅烷使聚砜表面转化为氨基,最后通过交联剂将抗凝血药物以共价键结合于氨基末端,实现聚砜表面接枝抗凝药物,并获得具有良好抗凝血性能的聚砜材料。本方法工艺简单、快捷,可控性强,所得材料具有优良的抗凝血性能,且不干扰机体凝血系统,在体外循环如人工肾、抗凝涂层、生物传感器、生物分子诊断和检测等领域具有广阔的应用前景。51INTCL19中华人民共和国。

3、国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图3页CN102038957A1/2页21一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法,其特征在于,包括如下步骤1配制浓度为5075体积比丙烯酸、10011010摩尔比傅氏催化剂以及5025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3040下进行聚砜表面进行傅氏反应051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0210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05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。

4、以共价键结合于上述所得聚砜材料表面,获得表面接枝抗凝药物的聚砜材料。2根据权利要求1所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法,其特征在于所述的傅氏催化剂选自四氯化锡或三氯化铝。3根据权利要求1所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法,其特征在于所述的催化助剂质子酸选自磷酸或硫酸。4根据权利要求1所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法,其特征在于所述的氨基硅烷偶联剂选自氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷,N氨乙基氨丙基甲基二氧基硅烷、或N氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷。5根据权利要求1所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法,其特征在于所述的抗凝药物选自阿。

5、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。6根据权利要求1所述的一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法,其特征在于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12120的摩尔比值在PBSEDTA缓冲液50100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,510MMOL/LEDTA,PH7580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151100摩尔比的量,将双功能交联剂溶解于PH为7072的PBSEDTA缓冲液50100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,510MMOL/LEDTA中,取表面引。

6、入活性氨基的聚砜材料置于该缓冲液中室温反应12小时,最后将材料置于已巯基化抗凝药物的PBSEDTA溶液中,4或常温反应224小时,获得表面接枝抗凝药物的聚砜材料。7根据权利要求6所述的双功能交联剂交联法的方法,其特征在于所述的交联剂选自磺胺琥珀酸基4N异酰亚胺甲基环己烷1羧酸酯、N磺胺琥珀酸基44碘基乙酰基氨基苯甲酸盐、NG异酰亚胺丁氧基磺胺琥珀酸酯、M异酰亚胺苯氧基N羟基磺胺琥珀酸酯、NE异酰亚胺己氧基磺胺琥珀酸酯、磺胺琥珀酸基4P异酰亚胺苯氧基丁酸盐、磺胺琥珀酸基632吡啶基二硫丙酰胺基己酸酯、NK异酰亚胺十一烷氧基磺胺琥珀酸酯、4磺胺琥珀酸基6甲基阿2吡啶基二硫甲苯酰胺己酸酯、N琥珀酰亚。

7、胺N异酰亚胺3戊酰胺乙二醇酯。8根据权利要求6所述的双功能交联剂交联法的方法,其特征在于所述的氨基侧链修饰剂选自2亚氨基硫烷盐酸盐、N磺胺琥珀酸基S乙酰基硫代乙酸酯或N磺胺琥珀酸基S乙酰基硫代丙酸酯。9一种抗凝血聚砜材料,其特征在于在聚砜表面上有通过权利要求18所述方法获得权利要求书CN102038955ACN102038957A2/2页3的交联层,在交联层上有抗凝药物层。10一种血液透析滤器,其特征在于滤器材料是权利要求9所述的抗凝血聚砜材料。权利要求书CN102038955ACN102038957A1/9页4利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法技术领域0001本实发明涉及一种利用傅氏反。

8、应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法。背景技术0002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。0003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。

9、抗凝性能,但效果有限。0004傅瑞德尔克拉夫茨FRIEDELCRAFTS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。0005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。

10、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。0006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,2007,58,615011506,结构如下00070008在聚砜与。

11、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说明书CN102038955ACN102038957A2/9页5表面具有广阔的应用前景。发明内容0009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。0010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。00。

12、11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00121配制浓度为5075体积比丙烯酸、10011010摩尔比傅氏催化剂以及5025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3050下进行聚砜表面傅氏反应051小时,获得表面有活性羧基的聚砜材料;00132将上述表面含活性羧基的聚砜材料置于0210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05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;00143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。0015发明。

13、中所述的傅氏催化剂选自四氯化锡或三氯化铝。0016发明中所述的催化助剂质子酸选自磷酸或硫酸。0017发明中所述的氨基硅烷偶联剂选自氨丙基三乙氧基硅烷KH550、氨丙基三乙氧基硅烷KH551,N氨乙基氨丙基甲基二氧基硅烷KH602、或N氨乙基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9095的乙醇配制。0018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。0019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12120的摩尔比值在PBSEDTA缓冲液5。

14、0100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,510MMOL/LEDTA,PH7580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151100摩尔比的量,将双功能交联剂溶解于PH为7072的PBSEDTA缓冲液50100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,510MMOL/LEDTA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12小时,最后将材料置于已巯基化抗凝药物的PBSEDTA溶液中,4或常温反应224小时,获得表面接枝抗凝药物的聚砜材料。0020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4N异酰亚胺甲基环己。

15、烷1羧酸酯SULFOSUCCINIMIDYL4NMALEIMIDOMETHYLCYCLOHEXANE1CARBOXYLATESULFOSMCC、N磺胺琥珀酸基44碘基乙酰基氨基苯甲酸盐NSULFOSUCCINIMIDYL4IODOACETYLAMINOBENZOATESULFOSIAB、NG异酰亚胺丁氧基磺说明书CN102038955ACN102038957A3/9页6胺琥珀酸酯NGMALEIMIDOBUTYRYLOXYSULFOSUCCINIMIDEESTERSULFOGMBS、M异酰亚胺苯氧基N羟基磺胺琥珀酸酯MMALEIMIDOBENZOYLNHYDROXYSULFOSUCCINIMID。

16、EESTERSULFOMBS、NE异酰亚胺己氧基磺胺琥珀酸酯NEMALEIMIDOCAPROYLOXYSULFOSUCCINIMIDEESTERSULFOEMCS、磺胺琥珀酸基4P异酰亚胺苯氧基丁酸盐SULFOSUCCINIMIDYL4PMALEIMIDOPHENYLBUTYRATESULFOSMPB、磺胺琥珀酸基632吡啶基二硫丙酰胺基己酸酯SULFOSUCCINIMIDYL632PYRIDYLDITHIOPROPIONAMIDOHEXANOATESULFOLCSPDP、NK异酰亚胺十一烷氧基磺胺琥珀酸酯NKMALEIMIDOUNDECANOYLOXYSULFOSUCCINIMIDEESTE。

17、RSULFOKMUS、4磺胺琥珀酸基6甲基阿2吡啶基二硫甲苯酰胺己酸酯4SULFOSUCCINIMIDYL6METHYLA2PYRIDYLDITHIOTOLUAMIDOHEXANOATESULFOLCSMPT、N琥珀酰亚胺N异酰亚胺3戊酰胺乙二醇酯NSUCCINIMIDYLNMALEIMIDOPROPIONAMIDOETHYLENEGLYCOLESTERSMPEGN。00210022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2IT或TRAUTSREAGENT、N磺胺琥珀酸基S乙酰基硫代乙酸酯NSUCCINIMIDYLSACETYLTHIOACETATESATA或N磺。

18、胺琥珀酸基S乙酰基硫代丙酸酯NSUCCINIMIDYLSACETYLTHIOPROPIONATESATP。00230024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说明书CN102038955ACN102038957A4/9页7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。0025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。0026同时,用上述方。

19、法还可以具体地获得具有上述结构特征的血液透析滤器。0027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。0028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。0029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。0030本发明的优点是00311利用傅氏。

20、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。00322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0033图1是本抗凝血聚砜材料表面构造示意图;0034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;0035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;0036图中1抗凝药物,2交联层,3聚砜透析膜,4血流,5凝血酶。0037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。

21、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。0038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。0039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。0040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。0041图8是未改性聚砜膜及利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚。

22、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。0042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为利用傅氏反应接说明书CN102038955ACN102038957A5/9页8枝制备抗凝血聚砜表面。具体实施方式0043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。0044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。0045实。

23、施例100461制备羧基化的聚砜表面在丙烯酸磷酸VV为31混合溶液中溶解与丙烯酸摩尔比为0051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。00472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。00483制备接枝固定抗凝剂的聚砜表面将10MG阿加曲班与50MG2IT在30ML100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐。

24、,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTAPH80常温作用45分钟。溶解20MGSULFOSMCC于20ML的100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72中,将上述聚砜膜浸入该溶液中,常温作用1小时后,用100MMOL/LPBSEDTA缓冲液PH72充分冲洗,立即将该聚砜膜浸入阿加曲班2IT溶液中,4避光浸泡过夜,100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72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。

25、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。00494抗凝性能评价0050复钙时间测定在硅化试管中,采集新鲜人血4ML,按91加入38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02ML血浆,37水浴1MIN后加入37预热的02ML0025MOL/LCACL2,37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。0051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。

26、法在硅化试管中,采集新鲜人血2ML,加入38枸橼酸抗凝02ML、NS25ML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02ML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0552,符合国家标准见下表。0052说明书CN102038955ACN102038957A6/9页90053血小板吸附实验在硅化试管中,采集新鲜人血2ML,加入38枸橼酸抗凝,850R/M离心10MIN,取上清富含血小。

27、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PH72中冲洗3次;放入25戊二醛液中固定30MIN;在70、80、90、95、100乙醇水溶液中脱水,每次1530MIN;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。0054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PH74的40UG/ML人血清白蛋白溶液中浸泡60MIN,取出,再放入PH74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。

28、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。0055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。0056实施例200571制备羧基化的聚砜表面在丙烯酸磷酸VV为11混合溶液中溶解与丙烯酸摩尔比为0051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。00582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。00593制备接枝固定抗凝剂的聚砜。

29、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。00604抗凝性能评价同实施例1。0061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。0062实施例300631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。00642制备氨基化的聚砜表面90乙醇配制02KH550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。00653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。

30、硅元素峰度明显下降。00664抗凝性能评价同实施例1。0067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。0068实施例400691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。00702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说明书CN102038955ACN102038957A7/9页10中的硅元素。00713制备接枝固定抗凝剂的聚砜表面将10MG阿加曲班与50MG2IT在30ML100MMPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/。

31、LNACI,5MMOL/LEDTAPH80常温作用45分钟。溶解20MGSULFOSMCC于20ML的100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72中,将上述聚砜膜浸入该溶液中,常温作用1小时后,用100MMOL/LPBSEDTA缓冲液PH72充分冲洗,立即将该聚砜膜浸入阿加曲班2IT溶液中,室温避光浸泡2小时,100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72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。

32、。00724抗凝性能评价同实施例1。0073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。0074实施例500751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。00762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。00773制备接枝固定抗凝剂的聚砜表面将100MG肝素与50MG2IT在30ML100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTAPH80常温作用45分钟。溶解20MGSUL。

33、FOSMCC于20ML的100MMPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72中,将上述聚砜膜浸入该溶液中,常温作用1小时后,用100MMOL/LPBSEDTA缓冲液PH72充分冲洗,立即将该聚砜膜浸入肝素2IT溶液中,4避光浸泡过夜,100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72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。00784抗凝性能评价同实施例1。0079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。

34、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。0080实施例600811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。00822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。00833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50MG2IT在30ML100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTAPH80常温作用45分钟。溶解20MGSULFOSMCC于20ML的100MMOL/LPBSEDTA缓冲。

35、液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72中,将上述聚砜膜浸入该溶液中,常温作用1小时后,用100MMOL/LPBSEDTA缓冲液PH72充分冲洗,立即将该聚砜膜浸入低分子肝素2IT溶液中,4避光浸泡过夜,100MMOL/说明书CN102038955ACN102038957A8/9页11LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72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。00844抗凝性能评价同实施例1。0085复钙时间试验、溶血率测定、血小板粘。

36、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。0086实施例700871利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜血液净化滤器0088A制备羧基化的聚砜表面在反应池中加入丙烯酸和磷酸VV为31,并溶解与丙烯酸摩尔比为0051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。0089B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。

37、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。0090C制备接枝固定抗凝剂的聚砜表面将20MG阿加曲班与100MG2IT在60ML100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTAPH80常温作用45分钟。在反应池中溶解50MGSULFOSMCC于100ML的100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72中,将上述AV400聚砜滤器、血路管与反应池连接成闭合。

38、回路,排尽空气后,常温下,在闭合回路中循环SULFOSMCC混合液1小时,断开回路,用100MMOL/LPBSEDTA缓冲液PH72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2IT溶液中,排尽空气,4避光反应过夜,100MMOL/LPBSEDTA缓冲液100MMOL/L磷酸盐,015MOL/LNACI,5MMOL/LEDTA,PH72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。00912抗凝性能评价0092复钙时间测定在硅化试管中,采集新鲜人血10ML,按91加入3。

39、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05CM长中空纤维,剪碎放入硅化试管内,加入02ML血浆,37水浴1MIN后加入37预热的02ML0025MOL/LCACL2,37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。0093溶血率测定在硅化试管中,采集新鲜人血10ML,加入38枸橼酸抗凝02ML、NS25ML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。

40、根05CM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02ML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。溶血率结果显说明书CN102038955ACN102038957A9/9页12示利用傅氏反应接枝改性后的聚砜为0536,符合国家标准。0094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。说明书CN102038955ACN102038957A1/3页13图1图2图3图4A图4B说明书附图CN102038955ACN102038957A2/3页14图4C图5A图5B图6图7A图7B说明书附图CN102038955ACN102038957A3/3页15图8A图8B图9A图9B说明书附图CN102038955A。

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