[发明专利]一种用可降解聚酯构建血液相容性涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用两亲性可降解脂肪族聚酯构建血液相容性涂层的方法，具体涉及使用末端带有磷酰胆碱基团的聚丁二酸丁二醇酯构建血液相容性涂层的方法，属于生物医用高分子材料及高分子化学与物理技术领域。

背景技术

目前用于人工器官及介入治疗器件在内的各种生物医用材料已成为各国科学家研究和开发的热点，尽快解决制约生物医用材料广泛应用的生物相容性特别是血液相容性这一关键问题已显得越来越迫切。脂肪族聚酯类高分子本身具有生物可降解性，使它成为目前最重要的生物医用材料和绿色高分子材料之一。现有的生物降解性脂肪族聚酯的大分子骨架具有高度的疏水性，其分子间作用力弱、亲水性差，难以调解亲疏水平衡并且缺乏反应活性位点，力学性能及加工性能差，这在很大程度上制约了它们在生物医用材料方面的广泛应用。脂肪族聚酯的改性主要是在聚合物的侧链或末端引入仿生基团，如使用改性可降解聚酯即末端带有磷酰胆碱基团的聚丁二酸丁二醇酯（PBS-PC，张世平,西安:西北大学博士论文,2009,6-11)。

聚合物涂层的表面结构对改性效果有着直接影响(高分子科学前沿与进展Ⅱ,第一版.北京:科学出版社,2009:377-341)。为了降低表面自由能，两亲性聚合物涂层表面通常为憎水性，即亲水基团被包埋在憎水基团形成的表面之下。在长期储存或条件发生剧烈变化过程中，表层中的亲水基团在链段运动作用带动下可能向深层移动(Journal of Biomedical Materials Research, Part A, 2008, 84A(3): 837-841)，使得涂层与水接触时不能完全转变成亲水基团表面取向的结构进而影响其血液相容性。虽然磷酰胆碱基团具有优良的生物相容性，但是现有的含磷酰胆碱聚合物，如前所述很难形成稳定的结构，基团在表面上的变化严重影响着磷酰胆碱类聚合物的性能，限制了该类材料的广泛使用。因此，如何调控生物材料表面的化学组成及其形貌和结构将是研究生物材料与生物组织相互作用、获得良好生物相容性的关键所在(Applied Surface Science, 2008.06.148(255) 555-558)。鉴于以上问题，本发明提出在可降解聚酯表面进行结构调控，以期得到较为固定并且血液相容性良好的涂层。与文献报道(Materials Science and Engineering C 30，2010,369-375) 的结构调控不同，该调控方法采用氢氧化钠处理以提高3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚酯涂层表面的亲水性进而影响到血液相容性，而本发明提出不需使用任何有腐蚀或者有毒性的有机溶剂，通过在水中加热或真空/空气干燥这种简单的处理方式对聚合物涂层进行调控以达到提高血液相容性的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、抗血小板黏附效果好的用带有磷酰胆碱基团的聚丁二酸丁二醇酯构建血液相容性涂层的方法。

本发明的实现过程如下：

通过将末端带有磷酰胆碱基团的聚丁二酸丁二醇酯(PBS-PC)溶解在其良溶剂中，形成聚合物溶液，将此溶液涂覆在干燥洁净的盖玻片、金属片或高分子材料片基表面形成聚合物涂层，对涂层进行不同的亲疏水处理以获得亲疏水性不同但血液相容性较好的涂层，具体方法如下：

一种用可降解聚酯构建血液相容性涂层的方法，包括以下步骤：

（1）将末端带有磷酰胆碱基团的聚丁二酸丁二醇酯（I）溶解在其良溶剂中；

 

（2）用浸涂或喷涂方法将上述溶液涂覆在材料表面，挥发溶剂后形成聚合物涂层；

（3）聚合物涂层在70-98℃水中加热处理3-60分钟，或在空气或真空中110~130℃加热处理3-60分钟，热处理后的涂层血小板粘附降低90%以上。在水中加热处理得到具有微米级网状形貌的涂层；在空气或真空中加热处理则得到表面平整、有微孔的涂层。

步骤（1）中，所述的良溶剂选自氯仿、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、二甲基亚砜、乙腈。

本发明的优点与积极效果：本发明的涂覆及涂层表面结构调控处理方法操作简单、适用的基材种类广泛，使用可降解聚酯涂层改性的基材表面表现出良好的抗血小板黏附的效果，可用作人工心脏、血管支架、血液透析器等与血液接触材料表面的涂层改性。

附图说明

图1为本发明未经亲疏水处理的聚合物涂层表面粘附血小板后的SEM图；

图2为本发明90℃水中加热30 min亲水处理后聚合物涂层表面粘附血小板后的SEM图；