[發明專利]一種仿細胞外層膜結構修飾涂層的制備方法

有效

• 申請號: 200910219143.0
• 申請日: 2009-11-25
• 公開（公告）號: CN101732766A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 楊珊;王彥兵;宮銘;張靜;梁曉進;宮永寬
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: A61L31/10
• 分類號: A61L31/10
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 謝鋼

技術領域

本發明涉及使用仿細胞膜外層結構共聚物制備仿細胞外層膜結構涂層 的方法，屬于高分子化學與物理及生物醫用材料技術領域。

背景技術

隨著現代醫學的飛速發展，血管支架、傳感器、心臟輔助設備等各種 微創介入醫療裝置已廣泛應用到各種醫療技術中，極大地豐富了現代醫學 診療手段。然而在臨床應用中，現有的裝置依然不同程度地存在感染、凝 血、術后組織增生以及其它的免疫副反應，給患者帶來極大的痛苦，同時 增加了醫療費用，有時還需要再次手術。目前用于改善植入材料血液相容 性的主要方法有血管內皮化、白蛋白鈍化和磷酰膽堿化三種。磷酰膽堿是 組成細胞外層膜基本單元(如卵磷脂、鞘磷脂分子)的親水端基。細胞生物學 研究表明，細胞外層膜帶有等量正、負電荷的卵磷脂，不會激活內源性凝 血途徑。因而，人們用各種方法將含磷酰膽堿基團的分子構建在材料表面， 來改善材料的血液相容性。表面接枝方法雖可獲得牢固結合的磷酰膽堿表 面，但因接枝過程復雜，接枝密度不高而難以應用；相對而言，涂覆方法 工藝簡單、實用性強。然而，這種以物理吸附結合的聚合物涂層，在體內 復雜環境中可能發生溶解、降解等作用而流失；另外，兩親性(親水、親油) 聚合物涂層表面通常形成與細胞外層膜結構相反的結構，加之表面結構性 能隨自組裝過程的條件及組裝后的保存環境等因素而衰退，均會影響此類 材料表面性能及相關產品的開發和應用。這些不穩定因素使得仿細胞膜表 面改性方法目前還存在安全隱患。

考慮涂層的血液相容性以及與基底材料結合的穩定性，本發明使用含 磷酰膽堿基團的可聚合單體與有機硅丙烯酸酯可交聯單體通過自由基溶液 聚合，合成可交聯的仿細胞膜二元共聚物。以此聚合物對金屬氧化物及含 活性氫的基材表面進行涂覆，與片基反應后形成共價結合、高表面密度的 磷酰膽堿基團表面。這種新型仿細胞外層膜結構的表面改性方法及技術， 制備工藝簡單，涂層的生物相容性良好，對發展我國的生物醫用材料產業 將會起到高技術支撐作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種仿細胞外層膜結構涂層的制備方法，以解決 通常的兩親性聚合物涂層不穩定以及形成反細胞外層膜結構的問題，得到 親水性更強、交聯更穩定的仿細胞外層膜結構表面。

利用可交聯基團的水解、縮合反應，將含磷酰膽堿基團和烷氧基硅基 團的二元共聚物在含水條件下交聯處理，形成仿細胞外層膜結構表面，獲 得穩定的親水性表面，達到對材料進行生物相容性表面改性的目的。

本發明的實現過程如下：

一種仿細胞外層膜結構涂層的制備方法，包括如下步驟：

(1)將結構通式(I)表示的二元共聚物溶于無水極性有機溶劑，得到 濃度為1～10mg/mL的溶液，所述無水極性有機溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、 乙腈、異丙醇或其混合溶劑；

其中，m和n對應單元的摩爾百分數分別為50～95％和5～50％；R₁、 R₂為H或CH₃；R₃為甲氧基或乙氧基；

(2)用噴涂或浸涂的方法使聚合物在被修飾基材表面形成均勻的涂 層；

(3)涂層真空干燥之后，在重量百分濃度為0.5～5.0％的氨水或揮發 性有機胺水溶液的飽和蒸汽中處理1～72小時，處理溫度為20～120℃，得到 交聯固定的仿細胞外層膜結構親水表面，所述的揮發性有機胺選自三乙胺、 三甲胺、乙二胺。

含氨(胺)水溶液的飽和氣氛不僅提供了涂層中烷氧基硅基團之間發 生水解反應必須的水分，氣氛中的氨(胺)類堿性分子對水解后的硅羥基 之間的縮合交聯反應有顯著促進作用。相比只在水汽中處理，在含氨(胺) 水溶液的飽和氣氛中處理得到交聯更徹底的仿細胞外層膜結構表面。含氨 (胺)水溶液濃度過高時，飽和氣氛凝結在聚合物涂層表面產生較強堿性， 在加熱條件下聚合物易分解，可能失去仿細胞膜結構。因而，氨(胺)水 溶液濃度最好保持在0.5～5.0％。

本發明制備工藝簡單、方便，成本低，涂層的血液相容性和穩定性都 良好。在氨水或揮發性有機胺水溶液飽和的蒸汽中處理后得到親水性更強、 交聯穩定的仿細胞外層膜結構表面。

附圖說明