[發(fā)明專(zhuān)利]人工心臟瓣膜材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011135753.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112250821B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張凱;張哲俊;楊振全
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 張凱
• 主分類(lèi)號(hào): C08G18/66
• 分類(lèi)號(hào): C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/34;C08G18/12;C08G18/83;D01F6/78;D01D5/04;D01D5/06;D01D5/32;A61L27/02;A61L27/18;A61L27/54
• 代理公司: 重慶市諾興專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 50239
• 代理人: 盧玲

本發(fā)明提供了一種人工心臟瓣膜材料及其制備方法。首先制備姜黃素的質(zhì)量含量為4%～10%的姜黃素嵌段改性聚氨酯；然后將姜黃素嵌段改性聚氨酯與金屬鹽溶液混合，利用姜黃素分子鏈上的酮基與金屬離子發(fā)生配位，制得姜黃素改性聚氨酯配合物；最后進(jìn)行溶液紡絲得到姜黃素改性聚氨酯配合物纖維。該纖維可用于人工心臟瓣膜材料的制備，由于聚氨酯主鏈或側(cè)鏈中包含姜黃素和人體必需的金屬離子，因此在保持其良好的彈性的情況下，生物相容性好、抗菌抗凝血作用顯著提高，具有不易鈣化及使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)；與此同時(shí)，金屬有機(jī)的配合促使了聚氨酯分子鏈之間的相互作用，因此機(jī)械強(qiáng)度有所提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種人工心臟瓣膜材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著人們生活壓力增大、作息與飲食的不規(guī)律，我國(guó)心腦血管疾病已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)腫瘤及其他疾病對(duì)生命健康的威脅，成為疾病導(dǎo)致死亡的第一殺手。目前，全球每年有超過(guò)18萬(wàn)個(gè)人工心臟瓣膜被植入患者體內(nèi)。人工心臟瓣膜是治療心臟瓣膜缺損或退行性病變的心臟植介入醫(yī)療器械。人工心臟瓣膜經(jīng)歷了機(jī)械瓣膜→生物瓣膜→介入瓣膜的發(fā)展過(guò)程。機(jī)械瓣膜由金屬支架、碳纖維材料和人造織物制備而成，具有小口徑、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)也非常突出，如患者需要終身服用藥物來(lái)預(yù)防瓣膜上形成血栓。生物瓣膜是結(jié)合人工支架、動(dòng)物的主動(dòng)脈瓣或心包和人工織物制成，分為生物瓣膜和異種生物瓣膜2種，臨床應(yīng)用廣泛。生物瓣膜有較好的生物相容性，不需長(zhǎng)期抗凝，不易形成血栓，但是使用壽命較低。瓣膜鈣化和退化是限制它使用壽命的主要因素。結(jié)構(gòu)退化是臨床上引起生物瓣膜退化的主要原因，通常伴有鈣化的發(fā)生。鈣結(jié)節(jié)的形成會(huì)抑制小葉功能，從而產(chǎn)生狹窄的瓣膜。鈣化瓣膜上的鈣結(jié)晶會(huì)阻礙瓣葉運(yùn)動(dòng)并導(dǎo)致瓣葉撕裂，從而引發(fā)一系列并發(fā)癥，患者需要再次進(jìn)行手術(shù)治療。

現(xiàn)有技術(shù)中多種合成聚合物已經(jīng)被用于瓣膜材料，如硅酮、聚烯烴、聚氨酯和聚四氟乙烯等，但這些材料存在使用壽命短、生物相容性差、易引起較高的血栓和鈣化發(fā)生率的問(wèn)題。

有鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種改進(jìn)的抗鈣化并且使用壽命長(zhǎng)的人工心臟瓣膜材料及其制備方法，以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種人工心臟瓣膜材料及其制備方法，首先制備姜黃素嵌段改性聚氨酯，然后利用姜黃素分子鏈上的酮基與金屬離子發(fā)生配位，制得姜黃素改性聚氨酯配合物，最后進(jìn)行紡絲得到姜黃素改性聚氨酯配合物纖維。該纖維可用于人工心臟瓣膜材料的制備，具有生物相容性好、抗菌抗凝血作用良好、不易鈣化及使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種人工心臟瓣膜材料的制備方法，包括以下步驟：

S1.將姜黃素與二異氰酸酯反應(yīng)制備端異氰酸基姜黃素，然后加入多元醇反應(yīng)，制備姜黃素改性聚氨酯預(yù)聚體；接著加入擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)，得到姜黃素改性聚氨酯；

S2.將步驟S1得到的所述姜黃素改性聚氨酯溶于N-甲基吡咯烷酮和乙醇的混合溶液中，加入配制好的金屬鹽溶液，在40～60℃水浴反應(yīng)4～8h，然后過(guò)濾、洗滌、干燥，得到姜黃素改性聚氨酯配合物；

S3.將步驟S2得到的所述姜黃素改性聚氨酯配合物溶于N-甲基吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，得到姜黃素改性聚氨酯配合物紡絲液；

S4.采用花生型并列紡絲組件對(duì)步驟S3得到的所述姜黃素改性聚氨酯配合物紡絲液進(jìn)行紡絲，得到姜黃素改性聚氨酯配合物纖維，人工心臟瓣膜材料的制備。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟S1中，所述姜黃素改性聚氨酯中姜黃素的質(zhì)量含量為4％～10％，所述姜黃素改性聚氨酯的分子量為25000～40000g/mol。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟S1中，所述二異氰酸酯包括但不限于為異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、甲苯-2,4-二異氰酸酯中的一種或多種；所述多元醇包括但不限于為乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇中的一種或多種。