专利名称：壳聚糖改性的肝素锂抗凝添加剂的制备方法
壳聚糖改性的肝素锂抗凝添加剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种壳聚糖改性的肝素锂抗凝添加剂的制备方法，以提高肝素锂与血液的相容性，并使溶解时间明显缩短。
背景技术：
抗凝是用物理或化学方法除去或抑制血液中的某些凝血因子的活性，以阻止血液凝固。能够阻止血液凝固的物质，称为抗凝剂或抗凝物质。常用抗凝剂有EDTA、草酸盐、枸橼酸盐和肝素盐。肝素可以加强抗凝血酶III (AT-III)灭活丝氨酸蛋白酶作用，阻止凝血酶的形成，并阻止血小板聚集等作用，从而阻止血液凝固。肝素是红细胞透渗脆性试验的理想抗凝齐U。目前采血管中作为抗凝剂添加的肝素盐常选用肝素锂盐，相比钠盐，锂的含量(3. 5% 4. 5%)比钠(9. 5% 12. 5%)少，减少了血中微纤维形成的可能，同时肝素锂盐的使用不影响其它生理学上的检测。但是肝素锂为干燥晶体，它与血液混合不好，同时由于大量肝素的 使用，其在血液中的溶解较慢，血液为胶性液体，肝素锂的溶解性更慢，这就要求我们为获得一支抗凝效果好的采血管必须改善肝素锂的血溶解性。另外，肝素对已形成的血块无抗凝效果，所以肝素必须在血液凝固之前迅速溶解分布于血液中才能发挥抗凝作用。肝素是一种酸性粘多糖，其结构为由糖醛酸及右旋基葡萄糖交替连结而成；肝素分子结构中每个糖单元含有羟基、硫酸基、硫酸氨基等七个酸性基团，具有较强的酸性，为线性阴离子聚电解质。层层静电自组装是一种新颖的高分子间连接技术，它利用不同种类高分子间的静电引力或氢键作用等特殊的作用力，形成两种或多种聚合物单分子层的层层叠加，所得的薄膜厚度极小(一般在几十个纳米)并兼具有各组分原本的一定功能性。目前利用层层静电自组装技术制备抗凝血生物材料的方法已有报道，但还没有出现一种利用该技术来制备用于采血管中的抗凝添加剂的方法。如2003-10-15公开的，公开号为CN1448189A的中国发明揭示了一种采用静电自组装制备抗凝血生物材料的方法，它的步骤如下1)采用表面改性方法在生物材料表面获得具有正电荷或负电荷的荷电表面；2)将由I)制备的荷电材料浸入浓度为O. Olmg/ml-10g/ml的荷相反电荷的聚电解质水溶液中，吸附平衡5_60分钟，用蒸馏水洗涤，空气吹干；将干燥后的材料浸入浓度为0.01mg/ml-10g/ml的荷相反电荷的聚电解质水溶液中，吸附平衡5-60分钟，用蒸馏水洗涤，空气吹干；交替重复以上步骤获得含正负电荷聚电解质交替组装的多层涂层表面，涂层聚电解质包含一种或一种以上的带电抗凝血药物。该涂层聚合物是在水溶性条件涂层的，可实现对具有复杂体型结构的生物医用装置的涂层修饰，形成稳定的医用聚合物涂层，有效改善材料的抗凝血性。其中，所说的聚电解质为聚阴离子，包括白蛋白、肝素、磺化葡聚糖、尿激酶、透明质酸，聚苯乙烯磺酸钠、海藻酸钠的一种或多种混合物。所说的带电抗凝血药物，包括白蛋白、肝素、磺化葡聚糖、尿激酶、聚苯乙烯磺酸钠。再如2005年10月的高等学校化学学报第26卷发表的“层层静电自组装构建壳聚糖/肝素抗菌多层膜的研究”也揭示了一种利用层层静电自组装技术制备抗菌多层膜的方法，其是以具有抗菌作用的壳聚糖作为聚阳离子、具有抗凝血性的肝素作为聚阴离子，采用层层静电自组装的方法构建具有抗凝血和抗感染协同作用的功能多层膜。其具体方法是I、准备试剂PET片(厚度50 μ m，半透明)；肝素(高分子量，山东福瑞达生物化工有限公司)；壳聚糖(重均分子量41 X 104，青岛海汇有限公司)；罗丹明标记壳聚糖是于4°C将2mg/mL罗丹明B异硫氰酸酯加入到015%(质量体积分数)的壳聚糖溶液中48h后得到的；2、聚酯片的氨基化先将聚酯片在索氏抽提器中用丙酮抽提7d，于30°C真空干燥24h至恒重，然后将处理过的聚酯片浸于37°C的0106g/mL己二胺(经精馏)异丙 醇溶液中4h,使聚酯片表面共价结合上氨基，最后用三次蒸馏水充分漂洗，用同样的方法干燥.将聚酯片浸于lmol/L HCl中酸化20min，使聚酯片表面带一定量的正电荷；3、层层静电自组装将氨基化和酸化处理后的基材浸于lmg/mL的肝素溶液中(预先调节pH=318) 15min,用pH=318的三次蒸馏水漂洗.再将聚酯片浸于lmg/mL壳聚糖溶液中(预先调节pH=318)15min，用pH=318的三次蒸馏水漂洗.重复上述过程若干次，最后将样品于30°C真空干燥48h.在紫外光谱测试时用罗丹明染色壳聚糖代替壳聚糖进行相同的组装。该方法包括一聚酯片pet的氨基化的步骤，在聚酯片上与肝素利用静电自组装，使Pet具有抗凝血性，从而制成新材料，不能被用于采血管抗凝血添加剂。该PET材料是一种聚合物固体材料，材料表面具有抗凝血性，但是不能直接与血液混合相容，作为采血管添加剂，不能保证整体甚至局部的抗凝效果。而本发明所述的肝素经改性后，可改善其在血液中的相容性，解决肝素难容现象，实现肝素在血液中快速分散，保证抗凝效果。
发明内容本发明要解决的技术问题，在于提供一种壳聚糖改性的肝素锂抗凝血材料的制备方法，选择自然界中存在的具有良好水溶性的天然阳离子聚合物壳聚糖与可抗凝血的带负电荷的肝素通过聚电解质层层静电自组装的方法组成复合添加剂，可以实现对肝素锂水溶性的改性。本发明是这样实现的壳聚糖改性的肝素锂抗凝添加剂的制备方法，所述抗凝添加剂用于采血管中，所述方法是将重量比为20-50:100的壳聚糖和肝素锂晶体加入到反应器中，用盐酸溶液调节体系的PH值在Γ7，通入惰性保护气体N2，在室温下以250(T5000rpm的搅拌速率均匀混合1(Γ40分钟，最后将沉淀用超纯水洗涤沉淀三次并去掉上层液，这样就得到了表面壳聚糖静电自组装改性的肝素锂抗凝血材料。进一步的，所述盐酸溶液的浓度为lmol/1。进一步的，所述肝素锂晶体为经过一次洗涤后的肝素锂晶体，洗涤步骤为配置O. 2^0. 4mg/ml的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，然后往50ml聚烯丙基胺盐酸盐溶液中加入r20mg/ml的肝素锂晶体，室温下均匀混合10 40分钟，搅拌速率控制为200(T4000rpm，将得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到一次洗涤后的肝素锂晶体。进一步的，所述肝素锂晶体为经过两次洗涤后的肝素锂晶体，洗涤步骤为
I、配置O. 2^0. 4mg/ml的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，然后往50ml聚烯丙基胺盐酸盐溶液中加入f20mg/ml的肝素锂晶体，室温下均匀混合1(Γ40分钟，搅拌速率控制为2000^4000rpm,将得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到一次洗涤过的肝素锂晶体；2、配置0.2mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液，将所述一次洗涤过的肝素锂晶体与50ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液混合,体系的pH值控制在3-5,室温下均勻混合10 40分钟,搅拌速率控制为2000rpm，将得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到两次洗涤后的肝素锂晶体。本发明具有如下优点本发明利用层层静电自组装技术将壳聚糖和肝素将这两种含有异种电荷的大分子材料通过结合，来实现对肝素锂水溶性的改性。壳聚糖是自然界中存在的天然阳离子聚合物，具有优良的促进血管内皮细胞生长的作用；经壳聚糖改性后的肝素锂与未改性的肝素锂相比具有更好的血液相容性，溶解时间明显缩短。同时，壳聚糖原料来源丰富，价格便宜，自组装工艺简单，易于大规模工业化生产；而且本发明方法操作 简单，效率高，不会引入其它有害物质，特别适用于大规模、批量处理肝素锂，实现工业化生产。
具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步的说明。实例I步骤I、第一次洗涤配置O. 2mg/ml的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，然后往50ml聚烯丙基胺盐酸盐溶液中加入lmg/ml的肝素锂晶体，室温下均匀混合20分钟，搅拌速率控制为2000rpm，将上述得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到一次洗涤的肝素锂晶体。步骤2、第二次洗涤配置O. 2mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液，将产物A与50ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液混合，体系的pH值调节为4，室温下均匀混合10分钟，搅拌速率控制为2000rpm，将上述得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到二次洗涤的肝素锂晶体。步骤3、层层静电自组装将重量比为20:100的壳聚糖和二次洗涤的肝素锂晶体加入到反应器中，用lmol/1的盐酸溶液调节体系的pH值在4左右，通入惰性保护气体N2,在室温下以2500rpm的搅拌速率均匀混合40分钟，最后将沉淀用超纯水洗涤沉淀三次并去掉上层液，这样就得到了表面壳聚糖静电自组装改性的肝素锂晶体。实例2步骤I、第一次洗涤配置O. 3mg/ml的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，然后往50ml聚烯丙基胺盐酸盐溶液中加入10mg/ml的肝素锂晶体，室温下均匀混合20分钟，搅拌速率控制为2000rpm，将上述得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到一次洗涤的肝素锂晶体。步骤2、第二次洗涤配置O. 3mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液，将产物A与50ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液混合，体系的pH值控制在5，室温下均匀混合30分钟，搅拌速率控制为2000rpm，将上述得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到二次洗涤的肝素锂晶体。步骤3、层层静电自组装将重量比为30:100的壳聚糖和二次洗涤的肝素锂晶体加入到反应器中，用lmol/1的盐酸溶液调节体系的pH值在5左右，通入惰性保护气体N2,在室温下以3500rpm的搅拌速率均匀混合30分钟，最后将沉淀用超纯水洗涤沉淀三次并去掉上层液，这样就得到了表面壳聚糖静电自组装改性的肝素锂晶体。实例3步骤I、第一次洗涤配置O. 4mg/ml的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，然后往50ml聚烯丙基胺盐酸盐溶液中加入20mg/ml的肝素锂晶体，室温下均匀混合40分钟，搅拌速率控制为2000rpm，将得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到一次洗涤的肝素锂晶体。步骤2、第二次洗涤配置O. 2mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液，将A产物与50ml的 聚苯乙烯磺酸钠溶液混合，体系的pH值控制在5，室温下均匀混合40分钟，搅拌速率控制为2000rpm，将得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到二次洗涤的肝素锂晶体。步骤3、层层静电自组装将重量比为50:100的壳聚糖和二次洗涤的肝素锂晶体加入到反应器中，用lmol/L的盐酸溶液调节体系的pH值在7左右，通入惰性保护气体N2,在室温下以5000rpm的搅拌速率均匀混合10分钟，最后将沉淀用超纯水洗涤沉淀三次并去掉上层液，这样就得到了表面壳聚糖静电自组装改性的肝素锂。下面是对上述三个实施例所得到的表面壳聚糖静电自组装改性的肝素锂用作抗凝添加剂生产的采血管进行验证其优点的实验数据
权利要求
1.壳聚糖改性的肝素锂抗凝添加剂的制备方法，所述抗凝添加剂用于采血管中，其特征在于所述方法是将重量比为20-50:100的壳聚糖和肝素锂晶体加入到反应器中，用盐酸溶液调节体系的PH值在4 7，通入惰性保护气体N2，在室温下以200(T5000rpm的搅拌速率均匀混合IOlO分钟，最后将沉淀用超纯水洗涤沉淀三次并去掉上层液，这样就得到了表面壳聚糖静电自组装改性的肝素锂抗凝血材料。
2.根据权利要求I所述的壳聚糖改性的肝素锂抗凝添加剂的制备方法，其特征在于所述盐酸溶液的浓度为lmol/1。
3.根据权利要求I或2所述的壳聚糖改性的肝素锂抗凝添加剂的制备方法，其特征在于所述肝素锂晶体为经过一次洗涤后的肝素锂晶体，洗涤步骤为配置0. 2^0. 4mg/ml的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，然后往50ml聚烯丙基胺盐酸盐溶液中加入f 20mg/ml的肝素锂晶体，室温下均匀混合10 40分钟，搅拌速率控制为200(T4000rpm，将得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到一次洗涤后的肝素锂晶体。
4.根据权利要求I或2所述的壳聚糖改性的肝素锂抗凝添加剂的制备方法，其特征在于所述肝素锂晶体为经过两次洗涤后的肝素锂晶体，洗涤步骤为 . 1、配置0.2^0. 4mg/ml的聚烯丙基胺盐酸盐溶液，然后往50ml聚烯丙基胺盐酸盐溶液中加入f20mg/ml的肝素锂晶体，室温下均匀混合1(T40分钟，搅拌速率控制为2000^4000rpm,将得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到一次洗涤过的肝素锂晶体； .2、配置0.2mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液，将所述一次洗涤过的肝素锂晶体与50ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液混合，体系的pH值控制在4-7，室温下均匀混合1(T40分钟，搅拌速率控制为2000rpm，将得到的溶液离心沉淀，用超纯水洗涤沉淀三次，去掉上层液，得到两次洗涤后的肝素锂晶体。
全文摘要
本发明提供一种壳聚糖改性的肝素锂抗凝添加剂的制备方法，所述抗凝添加剂用于采血管中，所述方法是将重量比为20-50:100的壳聚糖和肝素锂晶体加入到反应器中，用盐酸溶液调节体系的pH值在4~7，通入惰性保护气体N2，在室温下以2000~5000rpm的搅拌速率均匀混合10~40分钟,最后将沉淀用超纯水洗涤沉淀三次并去掉上层液，这样就得到了表面壳聚糖静电自组装改性的肝素锂抗凝血材料。本发明选择自然界中存在的具有良好水溶性的天然阳离子聚合物壳聚糖与可抗凝血的带负电荷的肝素通过聚电解质层层静电自组装的方法组成复合添加剂，可以实现对肝素锂水溶性的改性。而且本发明方法操作简单，效率高，不会引入其它有害物质，特别适合工业化生产。
文档编号A61L33/08GK102805883SQ20121027655
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日
发明者王利伟, 钟德优, 沈玉建 申请人:福州长庚医疗器械有限公司