一种多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料的制备方法与流程

文档序号:15985115发布日期:2018-11-17 00:47阅读:193来源:国知局
本发明涉及生物材料这一
技术领域
,特别涉及到一种多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料的制备方法。
背景技术
血液环境是人体最重要的环境之一,良好的血液相容性材料可广泛地应用于各类与血液接触的医用介入装置,血液净化与透析装置,体外循环装置及人工肺、人工肝、人工心脏等各种人造脏器。具有巨大的临床意义。但是多数的合成材料和血液接触时会非特异性地诱导多种蛋白质(包括凝血因子)的吸附,通过内源和外源性凝血途径诱导生成凝血活酶,激活血小板,最终导致凝血。人们通过合成新型抗凝血材料和对现有材料的表面修饰制备具有良好抗凝血性的生物材料。由于现有的各种生物材料通常具有良好的物理机械性能和较低的价格,并已被广泛地应用在各类生物医用装置中,因此通过对现有材料的表面修饰,在维持材料良好物理机械性能地基础上,改善材料的抗凝血性,是一种经济和有效的方式。目前的研究应用中,人们采用包括表面化学接枝、表面光化学接枝等多种表面技术及涂层技术对材料表面进行了修饰,通过调节材料的表面电荷、亲疏水性、负载各种药物和生物分子,改善材料的抗凝血、抗感染性,取得了较好的成果。然而,由于这些表面修饰手段普遍存在着溶剂毒性、工艺过程复杂、可调控能力差等弱点,不仅大大限制了材料表面的可设计性,而且无法实现对具有复杂几何外形的医用装置的修饰,不能满足医用装置飞速发展的需要。丝素蛋白是一种从蚕丝中提取的蛋白质,具有很好的生物相容性,能制备成膜、凝胶、微胶囊等多种形态的材料,由于它独特的理化性能,丝素蛋白材料在生物医学材料领域被广泛的研究,如固定化酶材料、细胞培养基质、药物缓释剂、人工器官等等。为了提高丝素蛋白的性能,使其更好地应用于生物材料领域,国内外学者通过不同方法对丝素蛋白进行了化学修饰,取得了一些新的研究成果。也有文献报道对丝素蛋白材料改性从而提高丝素蛋白材料的力学性能、热稳定性等理化性质;改变丝素蛋白材料对药物的释放速度;赋予丝素蛋白材料抗血凝性、对细胞生长的调控性等方面的性能。技术实现要素:为了解决上述技术问题,本发明公开了一种多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料的制备方法,该工艺将玉米淀粉、阿拉伯胶、甘露聚糖、聚乙烯碳酸酯、聚碳酸酯、丝素蛋白、聚二甲基硅烷、磷酸三乙酯、乙胺丁醇、甲基磺酸等原料分别经过超声振荡分散、过筛分选、真空加热反应、注塑压模、冷却固定、超声清洗、正、负聚电解质水溶液吸附平衡、洗涤晾干、氮气保护固化等步骤制备得到多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料。制备而成的多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料,其原料成本低、具有显著的抗凝血、抗血栓活性,适合于多种医用血液管材、辅料方面的应用。技术方案:为了解决上述问题,本发明公开了一种多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将玉米淀粉20-25份、阿拉伯胶10-16份、甘露聚糖2-8份、聚乙烯碳酸酯10-18份、聚碳酸酯2-8份、丝素蛋白8-10份、偶联剂2-5份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用;(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至50℃后再依次加入聚二甲基硅烷2-6份、磷酸三乙酯2-5份、乙胺丁醇1-2份、甲基磺酸3-6份,然后温度再次升至180-185℃,抽真空,持续反应2-5h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模;(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30-50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干;(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30-50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干;(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃氮气保护氛围下进行材料固化90-150min,然后包装,即得成品。优选地,所述步骤(1)中的超声功率为250kw,超声振荡30-50min。优选地,所述步骤(1)中的过筛孔径为2000目。优选地,所述步骤(1)中的偶联剂选自四异丙基二(亚磷酸二月桂酯)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)含氧乙酸酯钛、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯中的一种或几种。优选地,所述步骤(2)中的真空压强为5*10-8pa。优选地,所述步骤(3)中的注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150mpa,注射速度为220-300mm/s。优选地,所述步骤(5)中的正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水。优选地,所述步骤(6)中的负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水。优选地,所述步骤(7)中的氮气压强为2mpa。本发明与现有技术相比,其有益效果为:(1)本发明的一种多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料的制备方法将玉米淀粉、阿拉伯胶、甘露聚糖、聚乙烯碳酸酯、聚碳酸酯、丝素蛋白、聚二甲基硅烷、磷酸三乙酯、乙胺丁醇、甲基磺酸等原料分别经过超声振荡分散、过筛分选、真空加热反应、注塑压模、冷却固定、超声清洗、正、负聚电解质水溶液吸附平衡、洗涤晾干、氮气保护固化等步骤制备得到多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料。制备而成的多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料,其原料成本低、具有显著的抗凝血、抗血栓活性,适合于多种医用血液管材、辅料方面的应用。(2)本发明的多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料原料易得、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。具体实施方式实施例1(1)将玉米淀粉20份、阿拉伯胶10份、甘露聚糖2份、聚乙烯碳酸酯10份、聚碳酸酯2份、丝素蛋白8份、四异丙基二(亚磷酸二月桂酯)钛酸酯2份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250kw,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至50℃后再依次加入聚二甲基硅烷2份、磷酸三乙酯2份、乙胺丁醇1份、甲基磺酸3份,然后温度再次升至180-185℃,抽真空,真空压强为5*10-8pa,持续反应2h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150mpa,注射速度为220-300mm/s;(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2mpa的氮气保护氛围下进行材料固化90min,然后包装,即得成品。实施例2(1)将玉米淀粉22份、阿拉伯胶13份、甘露聚糖4份、聚乙烯碳酸酯12份、聚碳酸酯3份、丝素蛋白9份、二(二辛基焦磷酰基)含氧乙酸酯钛3份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250kw,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至50℃后再依次加入聚二甲基硅烷3份、磷酸三乙酯3份、乙胺丁醇1份、甲基磺酸4份,然后温度再次升至180-185℃,抽真空,真空压强为5*10-8pa,持续反应3h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150mpa,注射速度为220-300mm/s;(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡35min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡35min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2mpa的氮气保护氛围下进行材料固化100min,然后包装,即得成品。实施例3(1)将玉米淀粉24份、阿拉伯胶14份、甘露聚糖7份、聚乙烯碳酸酯16份、聚碳酸酯6份、丝素蛋白9份、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯4份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250kw,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至50℃后再依次加入聚二甲基硅烷5份、磷酸三乙酯4份、乙胺丁醇2份、甲基磺酸5份,然后温度再次升至180-185℃,抽真空,真空压强为5*10-8pa,持续反应4h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150mpa,注射速度为220-300mm/s;(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡45min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡45min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2mpa的氮气保护氛围下进行材料固化120min,然后包装,即得成品。实施例4(1)将玉米淀粉25份、阿拉伯胶16份、甘露聚糖8份、聚乙烯碳酸酯18份、聚碳酸酯8份、丝素蛋白10份、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯5份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250kw,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至50℃后再依次加入聚二甲基硅烷6份、磷酸三乙酯5份、乙胺丁醇2份、甲基磺酸6份,然后温度再次升至180-185℃,抽真空,真空压强为5*10-8pa,持续反应5h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150mpa,注射速度为220-300mm/s;(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2mpa的氮气保护氛围下进行材料固化150min,然后包装,即得成品。对比例1(1)将玉米淀粉20份、阿拉伯胶10份、聚乙烯碳酸酯10份、聚碳酸酯2份、四异丙基二(亚磷酸二月桂酯)钛酸酯2份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250kw,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至50℃后再依次加入聚二甲基硅烷2份、磷酸三乙酯2份、乙胺丁醇1份、甲基磺酸3份,然后温度再次升至180-185℃,抽真空,真空压强为5*10-8pa,持续反应2h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150mpa,注射速度为220-300mm/s;(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡30min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,然后用氮气吹干,在75-80℃,压强为2mpa的氮气保护氛围下进行材料固化90min,然后包装,即得成品。对比例2(1)将玉米淀粉25份、阿拉伯胶16份、甘露聚糖8份、聚乙烯碳酸酯18份、聚碳酸酯8份、丝素蛋白10份、二(二辛基焦磷酰基)乙撑钛酸酯5份,加入超声震荡器内进行分散、偶联,得到的溶液过筛分选,备用,其中超声功率为250kw,超声振荡30min,过筛孔径为2000目;(2)将步骤(1)的溶液加入到真空反应釜中,加热至50℃后再依次加入聚二甲基硅烷6份、磷酸三乙酯5份、乙胺丁醇2份、甲基磺酸6份,然后温度再次升至180-185℃,抽真空,真空压强为5*10-8pa,持续反应5h,反应结束后炉内气压回复至常压,反应物保温备用;(3)将步骤(2)的反应溶液注入注塑机中进行注塑压模,然后冷却、固定、脱模,其中注塑条件为射嘴温度为150-180℃,一区和二区的温度为150-180℃,三区和四区的温度为130-150℃,五区和六区的温度为130-150℃,注塑模具的模温为90-95℃,注射压力100-150mpa,注射速度为220-300mm/s;(4)将步骤(3)的注塑件放入无菌蒸馏水中进行超声清洗,去除表面有机杂质残留,晾干;(5)将步骤(4)的注塑件放入正聚电解质水溶液中进行,吸附平衡50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,正聚电解质水溶液的组成为重量体积比:胶原蛋白10%、乳清蛋白3%、豆清蛋白8%、几丁质4%、葡聚糖1%、硫酸镁1%、氯化钾1%、水;(6)将步骤(5)的注塑件放入负聚电解质水溶液中进行,吸附平衡50min,用无菌蒸馏水洗涤,自然晾干,负聚电解质水溶液的组成为重量体积比:透明质酸6%、聚苯乙烯磺酸钠8%、海藻酸钠10%、甘露醇1%、肝素1%、乙醇1%、水;(7)用乙醇清洗步骤(6)的注塑件,自然晾干固化,然后包装,即得成品。将实施例1-4和对比例1-2的制得的多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料分别进行全血实验、凝血测试、抗氧化性能这几项性能测试,测试结果见表1。表1 全血实验凝血测试30min抗氧化性能实施例1无血栓无凝血良好实施例2无血栓无凝血良好实施例3无血栓无凝血良好实施例4无血栓无凝血良好对比例1轻微血栓无凝血一般对比例2无血栓无凝血一般本发明的一种多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料的制备方法将玉米淀粉、阿拉伯胶、甘露聚糖、聚乙烯碳酸酯、聚碳酸酯、丝素蛋白、聚二甲基硅烷、磷酸三乙酯、乙胺丁醇、甲基磺酸等原料分别经过超声振荡分散、过筛分选、真空加热反应、注塑压模、冷却固定、超声清洗、正、负聚电解质水溶液吸附平衡、洗涤晾干、氮气保护固化等步骤制备得到多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料。制备而成的多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料,其原料成本低、具有显著的抗凝血、抗血栓活性,适合于多种医用血液管材、辅料方面的应用。本发明的多糖-丝素蛋白复合抗凝血生物材料原料易得、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12
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