[发明专利]一种乙烯基双环噁唑烷交联生物瓣膜及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种乙烯基双环噁唑烷交联生物瓣膜及其制备方法和用途，属于生物瓣膜材料领域。本发明将OX‑OH的主骨架与功能乙烯基结合在一起，开发出了一种功能双环噁唑烷交联剂：乙烯‑双环恶唑烷(OX‑VI)。然后利用OX‑VI处理的猪心包膜，进一步改性得到了非戊二醛交联的多功能生物瓣膜。该多功能生物瓣膜同时具有优异机械性能、生物相容性、抗钙化、抗凝血、低免疫排斥和促内皮化性能，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于生物心脏瓣膜材料领域，具体涉及一种乙烯基双环噁唑烷交联生物瓣膜及其制备方法和用途。

背景技术

随着人口增长和老龄化的发展，越来越多的人患上了心脏病。瓣膜性心脏病作为一种心脏疾病，威胁着全球超过1亿患者的生命。但由于心脏瓣膜特殊的生理环境，目前尚无治疗心脏瓣膜病的特异性药物。用人工心脏瓣膜代替心脏瓣膜是目前治疗重症心脏瓣膜病的最佳方法。临床应用的人工心脏瓣膜有机械瓣膜和生物心脏瓣膜(BHV)两种。近年来，随着微创介入技术的发展，创伤小、恢复快的经导管心脏瓣膜置换术(transcatheterheart valve replacement，THVR)已成为心脏瓣膜治疗的主要解决方案。与机械瓣相比，BHV具有优越的血流动力学性能、良好的抗凝血性能和令人满意的可压缩性，已成为THVR的首选，近年来临床应用对BHV的需求越来越大。

商用人工BHV通常是经戊二醛(Glut)交联的猪心包(PP)或牛心包(BP)制成，以增强生物材料的力学性能，防止生物材料植入后降解。然而，这种BHV的致命缺点是寿命短，THVR后的BHV只能使用10-15年。因此，必须延长BHV的服务寿命，为更广泛的患者群体服务。研究发现，钙化是经戊二醛处理的BHV急需解决的首要问题。钙化可使BHV硬化，限制其运动，最终导致BHV不能正常发挥功能，降低其使用寿命。同时，血栓是经戊二醛处理的BHV在临床应用中使用寿命短的另一个原因。此外，经戊二醛处理的BHV表面残留醛基的高毒性也会限制内皮细胞的粘附和增殖，随着瓣膜表面内皮层的缺失，会进一步加剧钙化和血栓的形成。

在过去的几十年里，研究人员尝试了许多方法来解决经戊二醛处理的人工心脏瓣膜存在的问题。一些非戊二醛化合物，如环氧化合物、吉尼平和碳二亚胺，被用来探究作为BHV交联剂的可能性。然而，大多数非戊二醛化合物无法解决BHV机械性能和钙化的基本问题，目前还未见非戊二醛交联的BHV在临床上得到进一步应用。

文献(T.Yu et al；Nonglutaraldehyde treated porcine pericardium withgood biocompatibility，reduced calcification and improved Anti-coagulation forbioprosthetic heart valve applications；Chemical Engineering Journal 414(2021)128900)报道了一种非戊二醛心脏瓣膜交联剂：羟甲基双环噁唑烷(OX-OH)，并以OX-OH和猪心包为原料制备得到了一种经OX-OH交联的BHV(OX-OH-PP)。与经戊二醛交联的BHV相比，OX-OH-PP不仅能保持相似的力学性能，而且表现出更好的抗钙化性能和生物相容性。但是，为了满足临床需求，OX-OH-PP的抗炎和抗凝性能仍有待进一步优化，以减少植入早期的炎症反应，并扩大其在肺瓣膜、静脉瓣膜等抗凝要求较高的人工生物瓣膜中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙烯基双环噁唑烷交联生物瓣膜及其制备方法和用途。

本发明提供了一种生物瓣膜材料，它是以心包膜和OX-VI为原料制备得到的，其中OX-VI的结构如下所示：

进一步地，所述心包膜是脱细胞处理后的心包膜，优选为脱细胞处理后的猪心包膜。

本发明还提供了一种制备上述生物瓣膜材料的方法，它包括以下步骤：将心包膜浸入OX-VI溶液中，于15-35℃下反应6-8天，得到生物瓣膜材料；所述OX-VI溶液的浓度为9wt％-11wt％。