[发明专利]一种制备多层载肝素还原氧化石墨烯涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备氧化石墨烯涂层的方法，尤其涉及一种制备多层载肝素还原氧化石墨烯涂层的方法。

背景技术

生物材料及植入性医疗器械在提高人体健康和预防疾病等方面具有重要应用，然而，对血液接触材料以及血管内植入医疗器械来说，材料与血液之间的相互作用引发的凝血反应可能会引发血栓形成等一系列的副反应及临床并发症，最终导致植入失败，因此，材料的表面性能对植入成败往往具有决定性的作用，表面改性是提高材料血液相容性的关键技术。

肝素是一种具有优异抗凝血性能的葡萄糖胺，在体内外均具有优异的抗凝血效果，已经广泛应用于血液接触材料的表面改性，材料表面肝素化也是抗凝血生物材料以及与血液接触医疗器械表面改性的研究重点和热点。

现有的材料表面肝素化方法主要有共价固定法和离子结合法。

共价固定法是采用各种手段(如，等离子体处理、表面自组装、臭氧化等)在材料表面引入可反应基团，利用基团与肝素中羧基或者羟基的反应将肝素引入到材料表面，但是由于化学反应容易破坏肝素的抗凝生物活性。

离子结合法也称为静电吸附法，是利用各种手段对材料进行表面处理引入正电荷，从而可以吸附带负电荷的肝素，然而这种方法表面肝素结合较弱，肝素量也较少，抗凝效果尤其是长期抗凝效果不佳。

氧化石墨烯是一种具有巨大比面积的纳米材料，在生物材料与医疗器械方面具有十分重要的潜在应用，具有较好的生物相容性。其巨大的比表面积作为药物载体材料具有载药量大、药物活性高等特点，同时，由于其特殊的表面结构，可以与特定结构分子发生π-π相互作用、疏水性相互作用等，另外，由于氧化石墨烯通常带有负电荷，还可以与带有正电荷的材料或分子发生静电相互作用。

肝素的线性链结构中的五元环结构可以与石墨烯表面发生疏水性相互作用，从而使石墨烯表面携带肝素，并且由于肝素带有负电荷，形成的载肝素的石墨烯呈现出负电性，可以与正电荷的材料表面发生层层自组装作用，因此可以使材料表面肝素携带量显著增加，提高材料或器械的抗凝血效果尤其是长期抗凝血效果。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种制备多层载肝素还原氧化石墨烯涂层的方法，通过该方法构建多层载肝素的还原氧化石墨烯涂层，显著提高材料的抗凝血效果，尤其是长期抗凝血效果。

本发明提供了一种制备多层载肝素还原氧化石墨烯涂层的方法，包括以下步骤：

S1、在生物材料表面制备多聚赖氨酸涂层，将生物材料首先浸没在多巴胺盐酸盐溶液中反应，重复多次得到聚多巴胺涂层，然后将制备得到的生物材料浸没到多聚赖氨酸溶液中反应，得到多聚赖氨酸涂层；

S2、制备载肝素的还原氧化石墨烯溶液，配置氧化石墨烯溶液，加入还原剂充分反应，离心干燥后分散成还原氧化石墨烯溶液，并与等体积的肝素钠溶液充分混合反应，离心干燥后重新分散成载肝素还原氧化石墨烯溶液；

S3、制备单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层，将步骤S1制备得到的生物材料浸没到步骤S2中的载肝素还原氧化石墨烯溶液中充分吸附，干燥后得到单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层；

S4、将步骤S3制备得到的生物材料交替浸没到多聚赖氨酸溶液及载肝素还原氧化石墨烯溶液中，分别依次吸附，得到多层载肝素的还原氧化石墨烯涂层。

作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，将生物材料首先浸没在1-5mg/ml的多巴胺盐酸盐溶液中反应6-24小时，重复三次得到聚多巴胺涂层，然后将制备得到的生物材料浸没到5-10mg/ml的多聚赖氨酸溶液中反应4-24小时，得到多聚赖氨酸涂层。

作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，配置0.1-2mg/ml的氧化石墨烯溶液，加入还原剂充分反应2-12小时，离心干燥后分散成0.1-2mg/ml还原氧化石墨烯溶液，并与等体积的浓度为1-10mg/ml的肝素钠溶液充分混合反应2-8小时，离心干燥后重新分散成1-5mg/ml的载肝素还原氧化石墨烯溶液。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中的还原氧化石墨烯的还原剂为硼氢化钠或肼。

作为本发明的进一步改进，所述还原剂的加入量为氧化石墨烯质量的10-50％。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中的还原反应的温度为60-120℃。

作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，将步骤S1制备得到的生物材料浸没到步骤S2中的载肝素还原氧化石墨烯溶液中充分吸附0.5-2小时，干燥后得到单层载肝素的还原氧化石墨烯涂层。