[發明專利]一種肝素化方法及應用

無效

• 申請號: 201110103732.X
• 申請日: 2011-04-25
• 公開（公告）號: CN102240416A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 朱建華;周瑜;李坤;楊佳園;劉長建;王英
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: A61L27/34
• 分類號: A61L27/34;A61L27/28;A61L27/54;A61L33/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種肝素固定化方法及應用，具體說是一種基于納米孔道的肝素化方法及在人工血管尤其是直徑＜6mm的人工血管中的應用。

背景技術

肝素作為一種重要的生化藥物，是一簇酸性粘多糖化合物的統稱。它是由己糖醛酸(L一艾杜糖醛酸、葡萄糖醛酸)與硫酸氨基葡萄糖分子以一定的比例交替聯結形成的具有六糖或八糖單位的線型鏈狀大分子(見下面肝素的結構式)，分子量在3000至37500之間。肝素具有很強的抗凝血性，自1937年在臨床上用作抗凝劑以來，它一直是最主要的抗凝藥物。肝素通過和抗凝血酶III(antithrombin?III，AT-III)、肝素結合蛋白(heparin?interactingprotein，HIP)和血小板因子(platelet?factor，PF)等活性物質結合來發揮其生理功能，具有抗凝血的功效。數十年的實踐證實了肝素化抗凝血材料是臨床上改善生物材料抗凝性的普適方法。但是，肝素的存儲和釋放制約著生物材料的發展：例如血管重建手術治療血管疾病，就受阻于小口徑人工血管(小于6mm)的通暢難題，急需長期緩釋肝素的新技術以防止人工血管內皮細胞化之前形成血栓。臨床中的人工血管材料主要有滌綸、膨體聚四氟乙烯(ePTFE)、聚氨酯以及醫用高分子可降解材料等等，其中ePTFE人工血管是首選材料，然而它的自身抗凝性差而限制了臨床應用，因此需要進行血管材料表面修飾和改性。在諸如物理方法處理(表面負電荷，低溫等離子體，表面納米處理等)，化學方法，生物方法(蛋白修飾，多糖修飾等)，人工血管的基因修飾等眾多方法中，材料表面固定肝素在目前的效果最為明確；但是小口徑人工血管的長期通暢卻至今難以做到。因此增加ePTFE材料上肝素固載量和延長作用時間目前成為醫學，生物學，材料學，化學等重要交叉學科研究的難點之一。

肝素結構式

當前肝素化研究的焦點在于提高肝素的利用效率即材料的表面肝素化、避免將昂貴的肝素埋沒/浪費在材料內部，因為只有材料的表面才接觸到血液。國內外學者在肝素固化涂層技術研究中主要采用物理吸附共混法，離子鍵固定法，共價鍵固定法，終點附著固定法等手段。然而，使用物理吸附共混法、離子鍵固定法處理后的人工血管與肝素之間缺乏穩定的結合，肝素釋放的可控性較差；共價鍵固定法和終點附著固定法卻由于過于牢固的結合、又限制了肝素的天然構象和生物活性，甚至會造成本體材料的損耗。因此，優化肝素固定技術亟需新材料以構建一個合適的微環境：使得肝素能夠被適度穩定地固定、提高固定量、保留固定后肝素的天然活性；這就為分子篩材料尤其是介孔材料提供了一個契機。

介孔材料(mesoporous?materials)是指孔徑介于2～50nm的多孔材料，按其化學組成大致分為“硅基”和“非硅”介孔材料，前者又包括單純氧化硅和摻雜有其它元素的兩大類材料。由于介孔材料結構的可變性，水解作用和聚合反應的精確可控，屋頂形網絡結構的穩定，表面可修飾性等等特點，它們目前被研究得最為廣泛細致。和傳統的微孔沸石材料相比，介孔二氧化硅材料的孔道結構(孔徑，孔道形狀及表面狀態)、微觀形貌和宏觀形體均具有連續的可調節性，有效地拓寬了分子篩在傳感、納米器件、生物材料等方面的應用；況且它們還具備許多其它材料所沒有的優點：物理化學性質穩定，孔道內有一定的水分，為蛋白質或者酶提供一種適合于它們存在的“潮濕”環境；材料的表面可以通過各種處理而實現“官能化”。上述優點使得介孔材料得以被用于基因工程領域作為生物傳感器的材料，藥物的輸送、儲存和釋放，提高藥物的保值期、藥效、減少副作用，以及固定蛋白質酶。醫藥領域中的生物大分子及大部分藥物分子其尺寸通常在納米范圍，例如肝素的長度可達十幾納米而寬度為兩納米左右，微孔沸石難以容納、而有序介孔材料憑借著2～50nm范圍內連續可調的孔徑、無生理毒性，特殊的納米限域效應等特性成為藥物緩釋的有效載體：通過孔徑調節以及表面修飾，介孔材料可望選擇性地吸附目標分子；孔道里被擔載或者固定包埋的生物藥物也能夠被可控緩釋而提高藥效。然而，介孔材料在生物領域的應用尚處于起步階段，應用于肝素緩釋以提高人工材料生物相容性的研究未見報道。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種能提高人工血管尤其是小口徑人工血管的生物相容性的肝素化方法。

本發明的另一目的是上述肝素化方法在人工血管中的應用。

技術方案：為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：一種肝素化方法，引入介孔材料的納米孔道限域效應于肝素固定化方法中，實現肝素在納米孔道中的固載以及可控緩釋。