本发明属于生物医用材料，具体而言，涉及一种人工心脏生物瓣膜的制备方法。
背景技术：
1、人工瓣膜是可植入心脏内代替心脏瓣膜，具有天然心脏瓣膜功能的人工器官。当心脏瓣膜病变严重而不能用瓣膜分离手术或修补手术恢复或改善瓣膜功能时，则须采用人工心脏瓣膜置换术。随着21世纪技术的进步，经导管瓣膜置入术在世界范围内的应用趋势日益增多。与传统外科瓣膜置换手术的高风险相比，经导管主动脉生物瓣置入术有减少死亡率和发病率的潜力。经导管瓣膜植入术作为一种创伤较小，风险较低的治疗方法给重度主动脉瓣狭窄患者，特别是不能开胸手术的患者，带来了新的希望。
2、目前，关于生物瓣膜的制备/处理已有较多的文献公开，例如申请号为cn202010972269.1的中国发明专利公开了一种人工生物心脏瓣膜及其制备方法，制备方法如下：将异种生物组织通过原位共聚的方式交联并与水凝胶复合，然后将所得到的生物组织进行适度脱水得到干燥的生物组织。又如申请号为cn202011501321.1的中国发明专利公开了一种耐折弯的干燥生物心脏瓣膜的制备方法，包括：s11.将动物心脏瓣膜浸泡于戊二醛溶液中，得到经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜；s12.将得到的经过戊二醛溶液浸泡后的动物心脏瓣膜浸泡于烷基磺酰氯溶液中，得到经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜；s13.将得到的经过烷基磺酰氯溶液浸泡的动物心脏瓣膜通过醇类溶液脱水干燥处理，得到一种耐折弯的生物心脏瓣膜。
3、用于生物瓣膜的原材料生物组织例如猪心包或者牛心包由于无法直接保存而需要经过一定的处理或者置于特定的环境中进行保存，否则生物组织就会失去活性而无法达到预期的效果。其中，大多数是通过使用化学物质来处理，改变生物组织的原有结构，从而达到提高生物组织性能的目的。但是，通过检索发现，现有的方法仍有不足之处。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种化学处理生物瓣膜的方法。本发明的方法能够有效提升生物心脏瓣膜等生物材料的结构稳定性以及抗钙化性能，延长其使用寿命。
2、本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
3、本发明的一个方面提供了一种人工心脏生物瓣膜的制备方法，所述方法包括以下步骤：
4、将戊二醛交联的生物瓣膜材料置于浓度为40-50wt%的聚乳酸溶液中，然后加入长链氨基酸溶液并在30-50℃、200-300rpm下振荡处理10-15min，之后将生物瓣膜材料取出，用去离子水洗涤；所述长链氨基酸溶液的配制方法如下：将长链氨基酸与有机溶剂按照质量体积比为1:3-5ml的量混合，之后在60-80℃下超声分散1-3h，将所得产物离心分离，得到的溶液即为长链氨基酸溶液；
5、将所得生物瓣膜材料浸泡于浓度为3-10mol/l的3-氰基吡啶溶液中，并置于4℃的冰箱中放置24h，之后取出，洗涤之后进行真空冷冻干燥，得到人工心脏生物瓣膜。
6、优选地，所述生物瓣膜材料包括心包膜、瓣膜、肠膜、脑膜、肺膜、血管、皮肤或韧带的一种或多种。
7、优选地，所述聚乳酸选自平均分子量在1×106~1×108之间的聚乳酸。
8、优选地，所述长链氨基酸为长链高丝氨酸，其平均分子量在4×104~8×104之间。
9、优选地，所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙酸甲酯、n-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲醚中的一种或多种。
10、优选地，所述离心条件为：转速2000-4000rpm，时间5min。
11、优选地，所述真空冷冻干燥条件为：温度-40~-20℃，时间8-12h。
12、借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明通过将生物瓣膜材料置于聚乳酸溶液和长链氨基酸溶液中在高于常温的温度下进行振荡处理，利用高分子聚合物的吸附性能能够有效去除瓣膜材料表面的粘附的非心包或非胶原组织，同时通过振荡处理能够实现对心包组织有效脱细胞。将瓣膜材料浸泡于3-氰基吡啶溶液中，能够提高瓣膜材料的抗菌性能。根据本发明的方法得到的生物瓣膜具有较高的结构稳定性及抗钙化性，保存时间长，能够有效延长其使用寿命。
13、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
14、实施方式
15、为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
16、实施例1：一种人工心脏生物瓣膜的制备方法，包括以下步骤：
17、将戊二醛交联的牛心包置于浓度为45wt%的聚乳酸（平均分子量在1×106~1×108之间）溶液中，然后加入长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）溶液并在40℃、250rpm下振荡处理13min，之后将牛心包取出，用去离子水洗涤。所述长链氨基酸溶液的配制方法如下：将长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）与碳酸乙烯酯按照质量体积比为1:4ml的量混合，之后在70℃下超声分散1-3h，将所得产物在转速3000rpm下离心分离5min，得到的溶液即为长链氨基酸溶液。
18、将所得牛心包浸泡于浓度为7mol/l的3-氰基吡啶溶液中，并置于4℃的冰箱中放置24h，之后取出，洗涤之后在-30℃下进行真空冷冻干燥10h，得到人工心脏生物瓣膜。
19、实施例2：一种人工心脏生物瓣膜的制备方法，包括以下步骤：
20、将戊二醛交联的牛心包置于浓度为50wt%的聚乳酸（平均分子量在1×106~1×108之间）溶液中，然后加入长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）溶液并在30℃、300rpm下振荡处理10min，之后将牛心包取出，用去离子水洗涤。所述长链氨基酸溶液的配制方法如下：将长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）与碳酸丙烯酯按照质量体积比为1:3ml的量混合，之后在80℃下超声分散1h，将所得产物在转速4000rpm下离心分离5min，得到的溶液即为长链氨基酸溶液。
21、将所得牛心包浸泡于浓度为10mol/l的3-氰基吡啶溶液中，并置于4℃的冰箱中放置24h，之后取出，洗涤之后在-20℃下进行真空冷冻干燥12h，得到人工心脏生物瓣膜。
22、实施例3：一种人工心脏生物瓣膜的制备方法，包括以下步骤：
23、将戊二醛交联的牛心包置于浓度为40wt%的聚乳酸（平均分子量在1×106~1×108之间）溶液中，然后加入长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）溶液并在50℃、200rpm下振荡处理15min，之后将牛心包取出，用去离子水洗涤。所述长链氨基酸溶液的配制方法如下：将长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）与碳酸二甲酯按照质量体积比为1:5ml的量混合，之后在60℃下超声分散3h，将所得产物在转速2000rpm下离心分离5min，得到的溶液即为长链氨基酸溶液。
24、将所得牛心包浸泡于浓度为3mol/l的3-氰基吡啶溶液中，并置于4℃的冰箱中放置24h，之后取出，洗涤之后在-40℃下进行真空冷冻干燥8h，得到人工心脏生物瓣膜。
25、实施例4：一种人工心脏生物瓣膜的制备方法，包括以下步骤：
26、将戊二醛交联的牛心包置于浓度为48wt%的聚乳酸（平均分子量在1×106~1×108之间）溶液中，然后加入长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）溶液并在35℃、200rpm下振荡处理15min，之后将牛心包取出，用去离子水洗涤。所述长链氨基酸溶液的配制方法如下：将长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）与碳酸甲乙酯按照质量体积比为1:5ml的量混合，之后在65℃下超声分散2h，将所得产物在转速2500rpm下离心分离5min，得到的溶液即为长链氨基酸溶液。
27、将所得牛心包浸泡于浓度为5mol/l的3-氰基吡啶溶液中，并置于4℃的冰箱中放置24h，之后取出，洗涤之后在-40℃下进行真空冷冻干燥10h，得到人工心脏生物瓣膜。
28、实施例5：一种人工心脏生物瓣膜的制备方法，包括以下步骤：
29、将戊二醛交联的牛心包置于浓度为42wt%的聚乳酸（平均分子量在1×106~1×108之间）溶液中，然后加入长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）溶液并在45℃、200rpm下振荡处理10min，之后将牛心包取出，用去离子水洗涤。所述长链氨基酸溶液的配制方法如下：将长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）与碳酸甲丙酯按照质量体积比为1:3ml的量混合，之后在75℃下超声分散1h，将所得产物在转速3500rpm下离心分离5min，得到的溶液即为长链氨基酸溶液。
30、将所得牛心包浸泡于浓度为8mol/l的3-氰基吡啶溶液中，并置于4℃的冰箱中放置24h，之后取出，洗涤之后在-20℃下进行真空冷冻干燥11h，得到人工心脏生物瓣膜。
31、实施例6：一种人工心脏生物瓣膜的制备方法，包括以下步骤：
32、将戊二醛交联的牛心包置于浓度为45wt%的聚乳酸（平均分子量在1×106~1×108之间）溶液中，然后加入长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）溶液并在45℃、300rpm下振荡处理15min，之后将牛心包取出，用去离子水洗涤。所述长链氨基酸溶液的配制方法如下：将长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）与n-甲基吡咯烷酮按照质量体积比为1:4ml的量混合，之后在75℃下超声分散1h，将所得产物在转速3500rpm下离心分离5min，得到的溶液即为长链氨基酸溶液。
33、将所得牛心包浸泡于浓度为4mol/l的3-氰基吡啶溶液中，并置于4℃的冰箱中放置24h，之后取出，洗涤之后在-40℃下进行真空冷冻干燥11h，得到人工心脏生物瓣膜。
34、对比实施例1：一种人工心脏生物瓣膜的制备方法，包括以下步骤：
35、将戊二醛交联的牛心包置于浓度为45wt%的聚乳酸（平均分子量在1×106~1×108之间）溶液中，然后加入长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）溶液并在40℃、250rpm下振荡处理13min，之后将牛心包取出，用去离子水洗涤。所述长链氨基酸溶液的配制方法如下：将长链高丝氨酸（平均分子量在4×104~8×104之间）与碳酸乙烯酯按照质量体积比为1:4ml的量混合，之后在70℃下超声分散1-3h，将所得产物在转速3000rpm下离心分离5min，得到的溶液即为长链氨基酸溶液。
36、将所得牛心包洗涤之后在-30℃下进行真空冷冻干燥10h，得到人工心脏生物瓣膜。
37、对比实施例2：一种人工心脏生物瓣膜的制备方法，包括以下步骤：
38、将戊二醛交联的牛心包浸泡于浓度为7mol/l的3-氰基吡啶溶液中，并置于4℃的冰箱中放置24h，之后取出，洗涤之后在-30℃下进行真空冷冻干燥10h，得到人工心脏生物瓣膜。
39、试验例1 生物瓣膜性能检测：1、将各实施例（实施例1-6及对比实施例1-2）中所得生物瓣膜分别切成长方形样品，在室温下用万能试验机进行机械性能测试，并分析其极限抗拉强度、抗剪切强度和抗撕裂强度，结果如表1所示。
40、表1 各个瓣膜机械强度对比
41、 极限抗拉强度(mpa) 抗剪切强度(n) 抗撕裂强度（n/mm） 实施例1 15 2.5 48 实施例2 15 2.4 47 实施例3 15 2.5 48 实施例4 14 2.5 49 实施例5 15 2.3 47 实施例6 14 2.4 48 对比实施例2 8 1.1 28 对比实施例3 5 0.6 19
42、由表1的结果可以看出，与对比实施例1-2相比，本发明实施例1-6得到的生物瓣膜的极限抗拉强度、抗剪切强度和抗撕裂强度均明显更高。
43、2、将试验组（实施例1）样品和对照组（对比实施例1-2）样品清洗好并裁剪成1cm×1cm的。向20天左右幼年sd大鼠大鼠腹腔注射3％戊巴比妥钠0.1ml进行麻醉，剃除脊柱两旁肌肉上的皮毛，碘酒和酒精常规消毒。右侧背部皮下植入试验组样品1个，左侧背部皮下植入对照组样品1个，缝合皮肤切口。30天后，采用颈椎脱臼法对动物进行安乐死，取出移植物。小心除去移植物表面的宿主组织，生理盐水冲洗干净。冷冻干燥后称量干重，之后采用6n浓盐酸在90℃水浴锅中消解直到无可见固体颗粒，之后采用电感耦合等离子体发射光谱仪进行钙元素的定量分析。结果见表2。
44、表2 各个瓣膜挂钙量统计
45、 挂钙量(μg/mg) 实施例1 1.03 对比实施例1 25.78 对比实施例2 34.17
46、由表1和2的结果可以看出，与对比实施例1-2相比，采用实施例1的方法得到的生物瓣膜挂钙量明显降低，可见，本发明的生物瓣膜具有良好的抗钙化性能。
47、以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。