[发明专利]一种血液相容性材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及仿生性生物医用材料，具体涉及一种血液相容性材料及其制备方法。

背景技术

在生物医用材料的应用方面，有相当多的器件必须与血液直接接触，例如：各种体外循环系统、介入治疗系统、人工血管和人工心瓣等人工脏器。利用生物学原理设计制造仿生材料是生物材料领域研究的主要方向。

现代生物学研究表明，在正常的生理条件下，生物膜总是以液晶态的双层相结构存在，具体到人体血管内膜，宏观上看血管内膜是极其光滑的，微观上则呈现复合流体镶嵌模型结构。可以说，血管液晶态内膜的有序、流动宏观光滑、微相分离等特性是其表现出优良抗凝血性能的重要原因。因此，从仿生设计角度出发，模仿血管内膜的有序流动结构，在材料表面形成液晶态，从而降低材料表面与血液之间的界面张力，提高血液相容性，有望获得具有抗凝血活性的生物材料。

暨南大学的周长忍等曾制备了不同种类的聚合物/液晶复合膜来改善材料的血液相容性，并取得一定成效(中国专利说明书CN1072021C)。然而，若将这类复合材料用于制造人工器官及其它与血液直接接触的生物材料时还存在以下不足之处：

1、复合材料的抗凝血性能与人工器官的抗凝血性能比较还未达到理想状态，致使材料与血液接触时仍存在血栓生成的现象；

2、材料表面还未达到血管内膜所具备的性能，与人体组织界面之间的生物相容性性还存有一定差距，材料表面液晶畴的调控仍需改进；

3、由于聚合物/液晶复合膜制备过程中选用的是小分子液晶，而小分子液晶在模拟体液环境中存在流失现象，致使复合膜及其涂层的抗凝血性能有所下降。

尽管目前所研制的聚合物/液晶复合膜能有效改善基质材料的抗凝血性能，但离理想血液相容性生物材料的要求还有差距。主要原因在于前期对聚合物/液晶复合膜表面性能改进只限于通过调节小分子液晶含量调控液晶畴的分布，还未能对复合膜的表面拓扑结构，如液晶微区的尺寸、分布的均一性等进行精确调控；二是小分子液晶畴不够稳定，受到外部环境影响会发生变形(包括尺寸和取向性)，致使材料表面液晶态结构发生变化，无法真正以材料的表面结构形态与血液相容性之间的关系为依据对生物材料进行分子设计。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的首要目的在于提供一种类似于血管内膜表面结构形态的大分子液晶/聚合物血液相容性材料。

本发明的另一目的是提供上述大分子液晶/聚合物血液相容性材料的制备方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种血液相容性材料，由大分子液晶和聚合物组成，所述大分子液晶是将小分子胆甾型液晶偶联于聚含氢硅氧烷分子链形成的大分子偶联物；所述聚合物是医用高分子材料。

作为优选，所述小分子胆甾型液晶化合物是胆甾醇四缩五乙二醇、胆甾醇三缩四乙二醇或胆甾醇二缩三乙二醇。

作为优选，所述聚含氢硅氧烷分子量为2000～20000，含氢量0.5～0.8％。

作为优选，所述大分子液晶取代度为0.2～0.5。

作为优选，所述医用高分子材料是医用聚醚型聚氨酯(简称PU)或医用聚氯乙稀(简称PVC)。

作为优选，所述医用聚醚型聚氨酯的分子量250000～350000；所述医用聚氯乙稀的分子量200000～300000。

本发明还提供了上述血液相容性材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将小分子胆甾型液晶和聚含氢硅氧烷分子链共混，进行偶联反应，得到大分子液晶；

(2)将大分子液晶与医用高分子材料溶于共溶剂中，配成混合液；将混合液进行溶剂相分离，减压干燥，制备成液晶/聚合物复合膜；或者

(3)将大分子液晶与医用高分子材料溶于共溶剂中，配成混合液；将混合液采用表面涂覆方法固定于与血液接触的医疗器械及制品表面，热风干燥，形成仿生涂层。

作为优选，步骤(1)中，所述偶联反应温度控制在50～55℃，反应时间10-15h。

所述偶联反应的具体的步骤可参考现有的大分子液晶的制备方法，对于本发明，偶联反应的一般过程为：称取聚含氢硅氧烷(PMHS)及胆甾醇三缩四乙二醇碳酸酯(CTGC)溶于纯化后的氯仿中，然后加入适量的浓度为0.1％的氯铂酸四氢呋喃溶液作为催化剂，通干燥纯净的氮气30分钟左右，搅拌加热回流，温度控制在50～55℃，反应时间10-15h。，得淡黄色粘稠液体。产物用蒸馏水清洗数遍，置于真空干燥箱中干燥24小时，进一步除杂即得产物PMHS-CTGC。

作为优选，步骤(2)或(3)中，所述共溶剂为三氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃或石油醚。