[發明專利]一種制備多層載肝素還原氧化石墨烯涂層的方法

在審

• 申請號: 201611197811.0
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106806949A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 劉乃山;宋延超;遲培升
• 申請（專利權）人: 青島九龍生物醫藥集團有限公司
• 主分類號: A61L31/10
• 分類號: A61L31/10;A61L31/08;A61L33/00
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技術領域

本發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

生物材料及植入性醫療器械在提高人體健康和預防疾病等方面具有重要應用，然而，對血液接觸材料以及血管內植入醫療器械來說，材料與血液之間的相互作用引發的凝血反應可能會引發血栓形成等一系列的副反應及臨床并發癥，最終導致植入失敗，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鍵技術。

肝素是一種具有優異抗凝血性能的葡萄糖胺，在體內外均具有優異的抗凝血效果，已經廣泛應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療器械表面改性的研究重點和熱點。

現有的材料表面肝素化方法主要有共價固定法和離子結合法。

共價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基團，利用基團與肝素中羧基或者羥基的反應將肝素引入到材料表面，但是由于化學反應容易破壞肝素的抗凝生物活性。

離子結合法也稱為靜電吸附法，是利用各種手段對材料進行表面處理引入正電荷，從而可以吸附帶負電荷的肝素，然而這種方法表面肝素結合較弱，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，在生物材料與醫療器械方面具有十分重要的潛在應用，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，同時，由于其特殊的表面結構，可以與特定結構分子發生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電荷，還可以與帶有正電荷的材料或分子發生靜電相互作用。

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

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發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，重復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，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，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，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。

作為本發明的進一步改進，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6-24小時，重復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4-24小時，得到多聚賴氨酸涂層。

作為本發明的進一步改進，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2-12小時，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2-8小時，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。

作為本發明的進一步改進，步驟S2中的還原氧化石墨烯的還原劑為硼氫化鈉或肼。

作為本發明的進一步改進，所述還原劑的加入量為氧化石墨烯質量的10-50％。

作為本發明的進一步改進，步驟S2中的還原反應的溫度為60-120℃。

作為本發明的進一步改進，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，干燥后得到單層載肝素的還原氧化石墨烯涂層。