[发明专利]负载肝素的双层结构的血管支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有双层结构的负载肝素的生物可降解高分子血管支架及其制备方法，属于血管组织工程领域。

背景技术

冠状动脉硬化等外周血管疾病是危害人类的重要疾病之一。很多这类重度疾病的有效疗法是用手术替换病变组织，但传统的自体静、动脉的移植手术的临床表现一直不理想。随着高分子材料的发展，人工血管的开发取得了很大进步。使用具有生物相容性的材料制成血管状支架，在其内壁植入平滑肌细胞培养四周以上，使其产生基质以取代降解的支架或填满支架间的空隙，成形之后在血管内表面植上内皮细胞，这样就形成了类似天然血管的两层结构人工血管。

由于人工血管缺少天然血管表面存在的活性物质，常导致大量血细胞在其表现富集，最终形成血栓。为解决上述问题，一大类的表面功能化的人工血管支架出现。大量研究发现，肝素作为一类糖醛酸和葡萄糖胺以1-4键连接起来的重复二糖单位组成的多糖链的混合物，能减低补体凝聚体系以及血细胞的活化，最终防止血细胞及血小板黏附。

因此，许多可降解材料用于制备成管状的血管支架，并将其表面进行肝素的的物理修饰。如聚乳酸-乙醇酸共聚物与肝素混合后制备的多层混合血管（安靖等，2009年）；聚己内酯与聚乳酸-乙醇酸共聚物的肝素化后用于心肌血运重建（赵健等，2008年）。同时也出现一些将肝素共嵌段或共轭在可降解的高分子表面或内部的报道（CN200910228706.2；201110453941.7等）。但目前的肝素化的可降解的高分子血管支架多采用静电纺丝技术制备，带来诸多静电纺丝优势的前提下也存在力学强度不足等缺陷，不能避免塌陷形成血栓的问题(石贇等，2005年)。因此需要一种能大大提升肝素化血管支架力学强度的制备方法，同时保留静电纺丝的特征。

发明内容

本发明目的是提供一种具有双层结构的负载肝素的生物可降解高分子血管支架，运用于血管组织工程研究。

一种负载肝素的双层结构的血管支架，其特征在于，支架分成内外两个独立的结构，其外结构具有多孔的高分子纳米纤维结构，内结构为致密实心的高分子层；其中，内结构由乳酸-己内酯共聚物制备，支架的外结构由乳酸-羟基乙酸共聚物制备。

所述乳酸-己内酯共聚物重均分子量为40~60kDa，乳酸和己内酯的摩尔比为8:2； 乳酸-羟基乙酸共聚物重均分子量为50~100kDa，乳酸和羟基乙酸的摩尔比为5:5。

所述纳米纤维平均直径为0.8～1.2微米。

一种负载肝素的双层结构的血管支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）乳酸-己内酯共聚物溶解于二氯甲烷中，加热并冷凝回流至溶解，用棒状模具插入上述的乳酸-己内酯共聚物有机溶液中，适度搅拌后马上竖直取出，在常温挥发；

（2）将乳酸-羟基乙酸共聚物溶解于二氯甲烷与N-二甲基酰胺混合溶剂中，加热并冷凝回流至完全溶解，装入玻璃注射器中；

（3）搭建静电纺丝装置，将玻璃注射器固定在喷射台，将棒状模具竖直固定在金属旋转装置上，在均速旋转的状态下接收电纺丝；

（4）将制备的支架经冷冻干燥处理后，浸泡在肝素溶液中，取出后继续冷冻干燥处理6小时；

（5）将支架与棒状模具分离，即可得到双层结构的负载肝素的生物可降解高分子血管支架。

所述乳酸-己内酯共聚物有机溶液的浓度为10～20g/100mL；乳酸-羟基乙酸共聚物有机溶液的浓度为2～4g/100mL；所述二氯甲烷与N-二甲基酰胺混合溶剂，其体积比为8:2～7:3。

所述棒状模具为光滑的不锈钢棒，长度为10～20厘米，直径为2～4毫米。

所述针头为5-6号针头。

所述静电纺丝及接收装置中，注射速率为0.4～0.7mL/h，注射量0.5～~1毫升，棒状模具与针头的距离为5～20厘米，其旋转速度为50～200rpm。

所述的肝素溶液浓度为2～6g/100mL。

支架在肝素溶液中浸泡前，需冷冻干燥处理6小时；支架在肝素溶液中浸泡，其时间为1～2小时；浸泡后，取出继续冷冻干燥处理6小时。

本发明所制备的血管支架具有完全由生物降解的高分子材料制备，具有良好的生物相容性和可吸收性；血管支架具有独立的内外两层结构，外结构具有多孔的三维立体支架结构，可以用于细胞附着和生长；内层结构为实心的膜结构，为整个支架提供必须的力学性能；通过溶液浸泡处理，支架负载上肝素成分，阻止血细胞的粘附。本发明提供的血管支架制备工艺简单，设备要求低，制备的成本低廉，制备时间短。