一种血管内支架及其制备方法与流程

本发明涉及血管支架，具体涉及一种血管内支架及其制备方法。

背景技术：

1、动脉硬化闭塞症(arteriosscleros，as)严重影响了全球55～75岁人群的17％，以缺血引起间歇性跛行、休息疼痛和坏疽为特征。血管内治疗，包括球囊血管成形术和支架植入术，能立即产生积极的效果，因此成为治疗as的主要方法。然而，约30％～50％的患者在手术后1年内发生血管成形术后再狭窄，约12％的患者出现严重缺血，最终需要截肢。血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells，vsmcs)是血管壁的主要组成部分，其过度增殖和迁移被认为是动脉硬化和血管成形术后再狭窄发病的关键因素。因此，调节血管平滑肌细胞的异常增殖和迁移已成为治疗as的主要方法。

2、动脉阻塞患者治疗，可以选择药物洗脱支架(dess)或裸金属支架(bss)来恢复正常血流。目前，裸金属支架在6个月内发生再狭窄的几率约为30％。长期金属支架也可能干扰计算机断层扫描(ct)和磁共振成像。涂有抗增殖药物的des的发展大大降低了再狭窄的发生率，支架携带涂层药物到达特定的阻塞损伤区域，持续释放并在一定时间内达到有效的局部药物浓度发挥作用，但是由于涂层药物对内皮细胞和血管平滑肌细胞发挥作用时没有特异性，从而导致动脉愈合延迟，晚期支架内血栓的发生率增加。理想的支架应该是由生物可降解和生物兼容的材料制成，并且要有足够的径向力来防止支架坍塌。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种血管内支架及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种血管内支架，所述血管内支架包括管状支架和附着在所述管状支架表面的膜层；

3、所述管状支架的材料包括聚己内酯和氧化石墨烯；所述膜层的材料包括阳离子聚合物，所述阳离子聚合物为聚醚酰亚胺和羧甲基壳聚糖的接枝聚合物，所述聚醚酰亚胺接枝在羧甲基壳聚糖的主链上。

4、上述的血管内支架以聚己内酯和氧化石墨烯作为支架材料，聚合物材料的选择对支架的最终成功至关重要，并依赖于几个关键参数，如玻璃化转变温度、机械强度、生物降解性、药物控释等。以往的报道表明，混合一种以上的可生物降解聚合物对改善tmelt和tglass过渡性能的重要性，以制作自贴合聚合物支架。聚己内酯(pcl)是一种半结晶性的线性疏水聚合物，具有良好的生物相容性及力学性能，降解产物于人体无害，其降解过程主要是水解及断裂过程，具有一定的抗快速降解性，是一种理想的生物医用材料。但由于pcl表面缺乏细胞亲和位点且降解速度较慢，发明人通过研究将pcl与氧化石墨烯搭配为复合材料以作为管状支架的材料，可以提高管状支架的力学性能，提高拉伸强度和杨氏模量，其所展示的力学性能与金属支架相当。此外，在管状支架外层涂覆阳离子聚合物(cmcs-pei)，可用于递送mir-114-3p基因调节血管平滑肌细胞的异常增殖和迁移，在动脉粥样硬化和支架再狭窄中发挥作用，有利于临床应用基因洗脱支架治疗支架再狭窄。

5、优选地，所述聚己内酯和氧化石墨烯的质量比为100：(0.1～1)。

6、更优选地，所述聚己内酯和氧化石墨烯的质量比为100：(0.25～5)。

7、发明人通过研究发现，当聚己内酯和氧化石墨烯的质量比为100：(0.25～5)时，上述的血管内支架具有更好的力学性能和生物相容性，有利于改善rna基因的负载效果。

8、优选地，所述聚醚酰亚胺为pei1800，所述制备阳离子聚合物的羧甲基壳聚糖与聚醚酰亚胺的重量比为(0.1～0.3)：(1～6)。

9、更优选地，所述制备阳离子聚合物的羧甲基壳聚糖与聚醚酰亚胺的重量比为(0.22～0.3)：(3～6)。

10、发明人通过研究发现，当羧甲基壳聚糖与聚醚酰亚胺的重量比为(0.22～0.3)：(3～6)时，血管内支架具有更好的rna基因负载效果。

11、优选地，所述膜层上负载有非编码rna。

12、优选地，所述非编码rna为mir-133、mir-221、mir-222、mir-663、mir-143、mir-145、mir-126、mir-92a、mir-125a和mir-199a-5p中的至少一种。

13、上述血管内支架可以通过负载不同类型的非编码rna以治疗相应的病症。

14、优选地，所述管状支架为3d打印材料，3d打印的层数为50～150层，更优选地，3d打印的层数为100层。管状支架的3d打印的层数为50～150层，既可以提高管状支架的力学性能，而且可以使得管状支架的空间结构形成更好的网络和空隙，具有更大的比表面积，使得附着在所述管状支架表面的膜层的面积更大，更有利于负载更多的非编码rna。

15、本发明还提供上述任一所述血管内支架的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

16、(1)将聚己内酯和氧化石墨烯按照重量配比熔融混合后得到混合物a，将混合物a进行3d打印得到若干层数的管状支架；

17、(2)将管状支架浸没在所述阳离子聚合物的水溶液中静置孵育。

18、上述方法通过3d打印得到若干层数的管状支架，空间结构形成更好的网络和空隙，并且制备工艺简单。

19、优选地，所述步骤(1)中，所述3d打印包括以下步骤：开启3d打印机的气压同时施加电压，将熔融混合后的混合物a从3d打印机的喷嘴稳定出丝后，将混合物a的喷丝打印至金属旋转轴上同时保持喷嘴和金属旋转轴的距离，并且同时控制金属旋转轴的转速和喷嘴以一定的速度移动；3d打印包括以下条件：熔融混合为50～100℃，熔融混合时间为1～3小时；喷嘴温度为50～150℃；金属旋转轴的直径为1～10mm；喷嘴出口距金属旋转轴1～6mm；所述喷嘴旋转速率和移动速率为500～2000mm/min。

20、优选地，所述阳离子聚合物的制备方法包括以下步骤：

21、将羧甲基壳聚糖和聚醚酰亚胺按照重量配比在水中混匀得到混合溶液a，将含有1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)和n-羟基丁二酰亚胺(nhs)水溶液滴加至混合溶液a中得到混合体系b，控制混合体系的ph为5.3～5.7并且在20～30℃搅拌反应20～28小时后用去离子水透析并干燥得到所述阳离子聚合物。

22、优选地，edc和nhs的质量为0.5:1～1:1；更优选为2:3。

23、优选地，所述步骤(2)中，管状支架和阳离子聚合物的质量比为1:20～1:5。

24、优选地，所述步骤(2)中，管状支架和阳离子聚合物的质量比为1:10。

25、优选地，所述步骤(2)中，静置孵育的时间为3～5天。

26、优选地，所述羧甲基壳聚糖的制备方法包括以下步骤：

27、(a)将壳聚糖和异丙醇的悬浊体系与氢氧化钠水溶液在20～30℃搅拌分散；

28、(b)一氯乙酸和异丙醇中添加到步骤(a)处理的壳聚糖中，并在55～75℃下反应1～6小时，将产物溶解在水中，通过离心分离除去剩余沉淀得到上清液；

29、(c)向溶液中加入过量的无水乙醇使羧甲基壳聚糖沉淀，再在蒸馏水中再溶解并再沉淀两次，然后在真空下干燥，得到羧甲基壳聚糖。

30、优选地，壳聚糖、异丙醇、氢氧化钠、一氯乙酸的质量比为(1～5)：(15～32)：(0.4～8)：(10～14)。

31、本发明的有益效果在于：本发明提供了一种血管内支架，本发明的血管内支架以聚己内酯和氧化石墨烯作为支架材料，可以提高管状支架的力学性能，提高拉伸强度和杨氏模量，其所展示的力学性能与金属支架相当。此外，在管状支架外层涂覆阳离子聚合物cmcs-pei，用于递送mir-114-3p基因调节血管平滑肌细胞的异常增殖和迁移，在动脉粥样硬化和支架再狭窄中发挥作用，有利于临床应用基因洗脱支架治疗支架再狭窄。