[发明专利]一种肝素化功能微球的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料表面改性的技术领域,特别是一种肝素化功能微球的制备方法及其应用。

背景技术

流行病学研究发现，当血液中低密度脂蛋白（LDL）水平超出正常生理范围时，心脑血管疾病的发病率就会升高，尤其是动脉粥样硬化的发生，二者呈线性关系。近年来，血液净化疗法被认为最能有效地降低LDL的水平，控制病情的进程。基于吸附作用的血液灌流是LDL血液净化治疗的发展趋势，而吸附剂是血液灌流的关键。若是吸附材料对LDL吸附的选择性较差，血液相容性不好，会给治疗的患者带来很多的负面影响。肝素由于其本身自分子结构和空间构象，具有较好的血液相容性，抗凝血，和对LDL的特异性作用，因此肝素改性血液净化材料是目前研究的热点之一。物理吸附涂层法，是将肝素与明胶、琼脂流体混合，冷却，进行物理性包埋（Ji-hye Lee, Young Jun Lee, Hyeong-jin Cho, Dong Wan Kim, Heungsoo Shin. Drug Delivery and Translational Research，2015，5：146），但是这种结合方式不稳定，外界环境改变时，会出现肝素脱落的现象。离子键结合方式是通过肝素携带大量的磺酸基和羧基的负电荷，与带正电荷的阳离子材料形成离子键结合（岳秀丽，田文杰，杨今朝，马放，任南琪. 化学学报，2007，65：367），当环境改变时，静电相互作用减弱，给临床应用带来很大的问题。因此，目前研究者们集中研究采用共价键将肝素键合在功能材料上（郑细鸣，黄小军，徐志康. 高分子学报，2011，7：791）。本发明通过肝素与聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球（CPGMA）上环氧基团开环反应将肝素键合至CPGMA上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的、制备工艺简单的表面携带大量负电荷的肝素功能化吸附材料。在碱性催化条件下，交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球表面的环氧基团与肝素的羧基开环将肝素共价键合至CPGMA微球表面。肝素化的功能微球表面有大量的磺酸基团和羧基，使其携带大量负电荷，能通过静电相互作用吸附带正电荷的碱性蛋白质，如低密度脂蛋白，为血液净化提供新的材料。本发明用碱性蛋白质溶菌酶代替低密度脂蛋白进行吸附实验，考察分析其在不同pH值和温度条件下的饱和吸附量。该肝素化功能微球制备方法工艺简单、具有很好地生物相容性和重复使用性。

本发明所采用的技术方案是：一种肝素化功能微球的制备方法，按照如下的步骤进行：

步骤一、将交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球（CPGMA）浸泡在蒸馏水充分溶胀；

步骤二、加入3.2～6.4倍交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球质量的肝素，再加入催化剂，升温搅拌使充分发生反应；

步骤三、过滤得到反应产物，用蒸馏水和乙醇反复洗涤，干燥后即得键合有肝素的功能化微球（CPGMA-heparin）。

作为一种优选方式：步骤一所述在蒸馏水充分溶胀是指将交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球浸泡在质量为其本身90倍的蒸馏水中大于等于8小时。

作为一种优选方式：步骤二中催化剂为氢氧化钠，肝素的质量是氢氧化钠质量的500～600倍。

作为一种优选方式：所述肝素表面携带高密度的负电荷，所述肝素的浓度为35.5～71.1g/L，升温搅拌使充分发生反应是指升温到65～95℃，反应时间8～14小时。

一种权利要求1所述肝素化功能微球的应用，用肝素化功能微球对碱性蛋白质吸附。

本发明的有益效果是：本发明首次通过交联聚甲基丙烯酸缩水甘油酯微球表面的环氧基团开环反应将肝素键合至其表面，制得表面携带大量负电荷的肝素化功能微球。该反应容易进行，肝素键合量高，且产物后处理方便。该发明所制备的肝素功能化微球可以作为碱性蛋白质的吸附材料，生物相容性好、饱和吸附量高，可以重复使用。本方法稳定性好、工艺简单。

具体实施方式

CPGMA具有良好的生物相容性和力学性能，在药物、DNA的输送方面实现很好地应用。CPGMA分子链上含有大量环氧基团，能与胺基、羧基等基团发生开环反应。肝素表面携带大量的羧基，能与CPGMA的环氧基团发生开环反应，将肝素键合至CPGMA微球表面制得CPGMA-heparin，既具有肝素的高负电性，又具有CPGMA和肝素的生物相容性，可以高饱和量的吸附LDL，以实现血液净化。

一种肝素化功能微球的制备方法: