用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法

本发明属于生物医学工程功能材料领域，具体涉及一种用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法。

背景技术：

1、心血管植介入器械植入体内后，在血小板和各种凝血因子的参与下，机体立刻发生凝血反应，形成血栓。各种抗粘附高分子、肝素及气体等都被用于抗凝改性涂层的制备，然而大多数抗凝涂层都基于抗凝物质的被动扩散或界面酶催化，没有反馈功能。为延长抗凝物质的作用时间，通常需要提高功能物质的修饰量，然而这样会带来出血和毒性等问题。因此，如何在保证抗凝效果持续性的前提下，匹配实际凝血应答水平，对提高心血管植介入器械血液相容性至关重要。心血管植介入器械植入后引发的凝血和炎症反应关系密切、互为因果，严重威胁心血管植介入器械的长期服役能力。干预炎症反应对控制凝血反应和材料后续再内皮化有积极作用。材料周围组织过度表达的活性氧会激活巨噬细胞，引起生物分子损伤，导致宿主防御反应增强，是炎症反应的关键物质。因此，结合抗凝能力的，能够调节炎症反应、消除活性氧的多功能改性涂层是心血管植介入器械功能改性的理想策略。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，所制备的涂层通过消除自由基、抑制炎症细胞激活有效控制炎症反应，涂层中的凝血酶敏感释放抗凝药物的纳米凝胶能够响应高凝血风险环境中的凝血酶，并实现自调节抗凝能力，进而为心血管植介入器械表面的再内皮化提供温和环境。本发明将抗炎和抗凝功能有机结合，并稳定修饰在心血管植介入器械表面，具有反应可控、环境友好、均匀高效、通用性强的优势。

2、本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

3、一种用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，该方法包括如下步骤：

4、步骤一：将1-5mg抗凝药物和5-10mg氧化多糖溶于二甲基亚砜，室温下，将相同体积的溶有5-10mg凝血酶敏感的多肽溶液缓慢滴入反应体系中，充分反应后，去离子水透析，得到纳米凝胶；

5、步骤二：将心血管植介入器械置于混合有体积比为1:1的0.1-10mg/ml多巴胺甲基丙烯酰胺和0.1-10mg/ml偶氮二异丁脒盐酸盐的碱性水溶液中，室温充分反应，取出心血管植介入器械，充分清洗；

6、步骤三：将步骤二得到的心血管植介入器械浸没于含有两性离子单体、3-丙烯酰胺基苯硼酸、小分子交联剂、步骤一的纳米凝胶和多酚的乙醇和水的混合溶液中，其中，两性离子单体浓度为100-300mg/ml，两性离子单体、3-丙烯酰胺基苯硼酸、小分子交联剂和多酚的摩尔比为590:250:21:80；然后，取出心血管植介入器械，充分紫外光照后，即可制得带有微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的心血管植介入器械。

7、进一步地，所述抗凝药物选自利伐沙班、阿哌沙班、达比加群、比伐卢定、氯吡格雷、替格瑞洛及阿加曲班的任意一种或多种按任意配比的混合物。

8、进一步地，所述氧化多糖选自氧化海藻酸钠、氧化葡甘露聚糖、氧化白芨多糖、氧化岩藻多糖、氧化葡聚糖、氧化透明质酸的任意一种或多种按任意配比的混合物。

9、进一步地，凝血酶敏感的多肽的氨基酸序列选自赖氨酸-缬氨酸-脯氨酸-精氨酸-甘氨酸，丙氨酸-精氨酸-丝氨酸-色氨酸-甘氨酸，亮氨酸-酪氨酸-脯氨酸-精氨酸-甘氨酸-丝氨酸，甘氨酸-苯丙氨酸-脯氨酸-精氨酸-甘氨酸-苯丙氨酸-脯氨酸-丙氨酸-甘氨酸-甘氨酸中的任意一种或多种按任意配比的混合物。

10、进一步地，所述两性离子单体选自2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱、3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯、磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯的一种或多种按任意配比的混合物。

11、进一步地，所述多酚选自多巴胺、单宁酸、表没食子儿茶素没食子酸酯egcg、表儿茶素没食子酸酯ecg、表儿茶素ec、表没食子儿茶素egc、邻苯二酚及邻苯三酚的任意一种或多种按任意配比的混合物。

12、进一步地，所述小分子交联剂选自n，n’-亚甲基双丙烯酰胺、n,n′-乙烯基双丙烯酰胺一种或两种按任意配比的混合物。

13、进一步地，所述步骤二中，乙醇和水的混合溶液中，乙醇与水的体积比为1:3～6。

14、进一步地，步骤一中二甲基亚砜的体积为1-5ml，凝血酶敏感的多肽溶液的反应时间不小于12小时；

15、步骤二中，碱性水溶液的体积为2～5ml，反应时间为24小时，取出心血管植介入器械后的清洗次数为3-5次；

16、步骤三中，乙醇和水的混合溶液的体积为2-5ml；紫外照射的时间为20-120分钟。

17、一种由上述的制备方法制得的带有微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的心血管植介入器械。

18、本发明的有益效果如下：

19、1.本发明的方法制备得到的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层中包含凝血酶敏感释放型载药纳米凝胶实现的自调节抗凝血功能组分，能够在高凝血风险的环境中释放抗凝药物进而遏制凝血反应，仿生内皮细胞的反馈控制，避免药物过量的情况下提高效率，实现涂层在匹配凝血应答水平的前提下的精准抗凝。

20、2.本发明的抗炎功能通过抗氧化多酚实现，多酚既作为交联剂参与涂层组装，又能够在高活性氧的刺激下脱落，在材料表面充分发挥功能，从而实现对炎症微环境的多途径联合调控。

21、3.本发明涂层能够使心血管植介入器械表现出更好的血液相容性、更温和的宿主反应，改性后的心血管植介入器械在体内表面出理想的再内皮化和抑制内膜不良增生的能力，有利于心血管植介入器械在体内的长期服役。

22、4.本发明的制备方法和工艺简单稳定，高效组装功能物质，且具有通用性，适用范围广。

23、5.本发明的涂层是从基底涂层中自生长交联得到，与基底结合牢固。

技术特征：

1.一种用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其特征在于，所述抗凝药物选自利伐沙班、阿哌沙班、达比加群、比伐卢定、氯吡格雷、替格瑞洛及阿加曲班的任意一种或多种按任意配比的混合物。

3.根据权利要求1所述的用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其特征在于，所述氧化多糖选自氧化海藻酸钠、氧化葡甘露聚糖、氧化白芨多糖、氧化岩藻多糖、氧化葡聚糖、氧化透明质酸的任意一种或多种按任意配比的混合物。

4.根据权利要求1述的用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其特征在于，凝血酶敏感的多肽的氨基酸序列选自赖氨酸-缬氨酸-脯氨酸-精氨酸-甘氨酸，丙氨酸-精氨酸-丝氨酸-色氨酸-甘氨酸，亮氨酸-酪氨酸-脯氨酸-精氨酸-甘氨酸-丝氨酸，甘氨酸-苯丙氨酸-脯氨酸-精氨酸-甘氨酸-苯丙氨酸-脯氨酸-丙氨酸-甘氨酸-甘氨酸中的任意一种或多种按任意配比的混合物。

5.根据权利要求1所述的用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其特征在于，所述两性离子单体选自2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱、3-[[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]二甲基铵]丙酸酯、磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯的一种或多种按任意配比的混合物。

6.根据权利要求1所述的用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其特征在于，所述多酚选自多巴胺、单宁酸、表没食子儿茶素没食子酸酯egcg、表儿茶素没食子酸酯ecg、表儿茶素ec、表没食子儿茶素egc、邻苯二酚及邻苯三酚的任意一种或多种按任意配比的混合物。

7.根据权利要求1所述的用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其特征在于，所述小分子交联剂选自n，n’-亚甲基双丙烯酰胺、n,n′-乙烯基双丙烯酰胺一种或两种按任意配比的混合物。

8.根据权利要求1所述的用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，乙醇和水的混合溶液中，乙醇与水的体积比为1:3～6。

9.根据权利要求1所述的用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其特征在于，

10.一种由权利要求1～9中任意一项权利要求所述的制备方法制得的带有微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的心血管植介入器械。

技术总结
本发明公开一种用于心血管植介入器械的微环境自应答抗凝抗炎自生长涂层的制备方法，其步骤包括制备具有凝血酶敏感多肽交联的包载抗凝药物的氧化多糖纳米凝胶，配制含有两性离子单体、丙烯酰胺基苯硼酸单体、小分子交联剂、纳米凝胶和多酚的凝胶预溶液，在心血管植介入器械表面制备基底涂层，将心血管植介入器械浸入预溶液后拉出，紫外光照。本发明的涂层材料工艺稳定，反应条件温和，环境友好，能够从材料表面自生长，并均匀高效涂覆在心血管植介入器械表面，各功能组分稳定且可控。本发明制得的涂层能够在凝血酶刺激下快速释放抗凝药物阻断凝血反应，抑制氧化应激和炎症细胞活化，从而实现高效调节凝血反应。

技术研发人员：王雅楠,傅国胜,马博轩,朱琼军
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15