[發(fā)明專利]一種制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510764729.0
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN105327406A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘長江;劉恒全;劉濤;張文凱
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳邁德科技有限公司
• 主分類號: A61L33/10
• 分類號: A61L33/10;A61L31/10;A61L31/08;A61L31/16
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 羅志偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制備氧化石墨烯涂層的方法，尤其涉及一種制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法。

背景技術(shù)

生物材料及植入性醫(yī)療器械在提高人體健康和預(yù)防疾病等方面具有重要應(yīng)用，然而，對血液接觸材料以及血管內(nèi)植入醫(yī)療器械來說，材料與血液之間的相互作用引發(fā)的凝血反應(yīng)可能會引發(fā)血栓形成等一系列的副反應(yīng)及臨床并發(fā)癥，最終導(dǎo)致植入失敗，因此，材料的表面性能對植入成敗往往具有決定性的作用，表面改性是提高材料血液相容性的關(guān)鍵技術(shù)。

肝素是一種具有優(yōu)異抗凝血性能的葡萄糖胺，在體內(nèi)外均具有優(yōu)異的抗凝血效果，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于血液接觸材料的表面改性，材料表面肝素化也是抗凝血生物材料以及與血液接觸醫(yī)療器械表面改性的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

現(xiàn)有的材料表面肝素化方法主要有共價(jià)固定法和離子結(jié)合法。

共價(jià)固定法是采用各種手段(如，等離子體處理、表面自組裝、臭氧化等)在材料表面引入可反應(yīng)基團(tuán)，利用基團(tuán)與肝素中羧基或者羥基的反應(yīng)將肝素引入到材料表面，但是由于化學(xué)反應(yīng)容易破壞肝素的抗凝生物活性。

離子結(jié)合法也稱為靜電吸附法，是利用各種手段對材料進(jìn)行表面處理引入正電荷，從而可以吸附帶負(fù)電荷的肝素，然而這種方法表面肝素結(jié)合較弱，肝素量也較少，抗凝效果尤其是長期抗凝效果不佳。

氧化石墨烯是一種具有巨大比面積的納米材料，在生物材料與醫(yī)療器械方面具有十分重要的潛在應(yīng)用，具有較好的生物相容性。其巨大的比表面積作為藥物載體材料具有載藥量大、藥物活性高等特點(diǎn)，同時(shí)，由于其特殊的表面結(jié)構(gòu)，可以與特定結(jié)構(gòu)分子發(fā)生π-π相互作用、疏水性相互作用等，另外，由于氧化石墨烯通常帶有負(fù)電荷，還可以與帶有正電荷的材料或分子發(fā)生靜電相互作用。

肝素的線性鏈結(jié)構(gòu)中的五元環(huán)結(jié)構(gòu)可以與石墨烯表面發(fā)生疏水性相互作用，從而使石墨烯表面攜帶肝素，并且由于肝素帶有負(fù)電荷，形成的載肝素的石墨烯呈現(xiàn)出負(fù)電性，可以與正電荷的材料表面發(fā)生層層自組裝作用，因此可以使材料表面肝素?cái)y帶量顯著增加，提高材料或器械的抗凝血效果尤其是長期抗凝血效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法，通過該方法構(gòu)建多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層，顯著提高材料的抗凝血效果，尤其是長期抗凝血效果。

本發(fā)明提供了一種制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法，包括以下步驟：

S1、在生物材料表面制備多聚賴氨酸涂層，將生物材料首先浸沒在多巴胺鹽酸鹽溶液中反應(yīng)，重復(fù)多次得到聚多巴胺涂層，然后將制備得到的生物材料浸沒到多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)，得到多聚賴氨酸涂層；

S2、制備載肝素的還原氧化石墨烯溶液，配置氧化石墨烯溶液，加入還原劑充分反應(yīng)，離心干燥后分散成還原氧化石墨烯溶液，并與等體積的肝素鈉溶液充分混合反應(yīng)，離心干燥后重新分散成載肝素還原氧化石墨烯溶液；

S3、制備單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層，將步驟S1制備得到的生物材料浸沒到步驟S2中的載肝素還原氧化石墨烯溶液中充分吸附，干燥后得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層；

S4、將步驟S3制備得到的生物材料交替浸沒到多聚賴氨酸溶液及載肝素還原氧化石墨烯溶液中，分別依次吸附，得到多層載肝素的還原氧化石墨烯涂層。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟S1中，將生物材料首先浸沒在1-5mg/ml的多巴胺鹽酸鹽溶液中反應(yīng)6-24小時(shí)，重復(fù)三次得到聚多巴胺涂層，然后將制備得到的生物材料浸沒到5-10mg/ml的多聚賴氨酸溶液中反應(yīng)4-24小時(shí)，得到多聚賴氨酸涂層。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟S2中，配置0.1-2mg/ml的氧化石墨烯溶液，加入還原劑充分反應(yīng)2-12小時(shí)，離心干燥后分散成0.1-2mg/ml還原氧化石墨烯溶液，并與等體積的濃度為1-10mg/ml的肝素鈉溶液充分混合反應(yīng)2-8小時(shí)，離心干燥后重新分散成1-5mg/ml的載肝素還原氧化石墨烯溶液。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟S2中的還原氧化石墨烯的還原劑為硼氫化鈉或肼。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述還原劑的加入量為氧化石墨烯質(zhì)量的10-50％。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟S2中的還原反應(yīng)的溫度為60-120℃。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟S3中，將步驟S1制備得到的生物材料浸沒到步驟S2中的載肝素還原氧化石墨烯溶液中充分吸附0.5-2小時(shí)，干燥后得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層。