[发明专利]利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法

说明书

技术领域

本实发明涉及一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法。

背景技术

人工生物高分子材料与血液直接接触时会激活凝血系统产生凝血和血栓，因此限制了高分子材料在生物医学中的应用。目前其它的抗凝方法或新型“抗凝剂”效果不确切、并发症多，不能从根本上解决问题。因而必须对生物材料表面进行改造，以提高其表面的抗凝血性能。

现已发现将生物活性分子固定于高分子材料表面，可显著提高和改善生物材料特异性。用于材料表面改性的方法很多，物理方法维持时间短，化学方法，如离子辐射接枝共聚合、等离子气体放电、光化学接枝以及化学衍生等，多须特殊设备，操作复杂，可控性差。国内外一些研究者虽通过物理吸附或化学结合肝素到不同基材表面均提高了基材的抗凝性能，但效果有限。

傅瑞德尔-克拉夫茨(Friedel-Crafts)反应(简称傅氏反应)在无水三氯化铝催化下，苯环上的氢原子烷基或酰基取代的反应，叫做傅氏反应。傅氏反应包括烷基化和酰基化反应。傅氏烷基化反应中，常用的烷基化试剂为卤代烷，有时也用醇、烯等。常用的催化剂是无水三氯化铝，此外有时还用三氯化铁、三氟化硼等。傅氏烷基化反应的历程，是无水三氯化铝等路易斯酸与卤代烷作用生成烷基正离子，然后烷基正离子作为亲电试剂进攻苯环发生亲电取代反应。

接枝共聚是指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应，所形成的产物称作接枝共聚物。接枝共聚物的性能决定于主链和支链的组成，结构，长度以及支链数。长支链的接枝物类似共混物，支链短而多大接枝物则类似无规共聚物。通过共聚，可将两种性质不同的聚合物接枝在一起，形成性能特殊的接枝物。因此，聚合物的接枝改性，已成为扩大聚合物应用领域，改善高分子材料性能的一种简单又行之有效的方法。

聚砜是一种人工合成的惰性高分子材料，化学性质稳定，具有良好的物理机械性能和可加工性，在体外循环、抗凝涂层、生物传感器、生物分子诊断和检测等领域中应用十分广泛。董春华等报道了在聚砜膜表面通过傅-克反应接枝丙烯酸对其进行亲水化表面改性(接枝丙烯酸亲水化改性聚砜超滤膜及其在多肽分离中的应用，化工学报，2007，58，6：1501-1506.)，结构如下：

在聚砜与血液接触时，由于可激活机体凝血系统，易产生凝血和血栓影响聚砜器械的应用和效果。因而，如何使用简单易行、可控性强、高效率的方法制备稳定的抗凝聚砜表面具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了提高聚砜医用装置表面的抗凝血性能，提出一种利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法。

本发明提供的抗凝血聚砜材料的方法包括首先利用傅氏反应在原本呈化学惰性的聚砜表面引入活性羧基基团，使聚砜材料表面具有良好的化学活性，进一步将一些具有抗凝血性能的抗凝药物引入材料表面，实现聚砜表面接枝抗凝药物，从而赋予聚砜表面良好的抗凝血性能。

本发明提出的利用傅氏反应接枝制备抗凝血聚砜材料的方法包括如下步骤：

1)配制浓度为50％～75％(体积比)丙烯酸、1∶0.01～1∶0.10(摩尔比)傅氏催化剂以及50％～25％(体积比)催化助剂质子酸的混合溶液，将聚砜材料浸入该溶液中，在30～50℃下进行聚砜表面傅氏反应0.5～1小时，获得表面有活性羧基的聚砜材料；

2)将上述表面含活性羧基的聚砜材料置于0.2～10％体积比的氨基硅烷偶联剂溶液中，在避光条件下，于4℃或常温浸泡0.5小时或过夜，引发氨基硅烷在聚砜表面的接枝聚合反应，使材料表面转化为活性氨基末端；

3)采用双功能交联剂交联法将抗凝药物以共价键结合于上述所得聚砜材料材料，获得表面接枝抗凝药物的聚砜材料。

发明中所述的傅氏催化剂选自四氯化锡或三氯化铝。

发明中所述的催化助剂质子酸选自磷酸或硫酸。

发明中所述的氨基硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH551)，N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二氧基硅烷(KH602)、或N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH792/KH990)。氨基硅烷偶联剂为常温下为液体状态，溶于水、醇、芳香族和脂肪碳氢化合物。本发明中其溶液用90-95％的乙醇配制。

发明中所述的抗凝药物选自阿加曲班、肝素、低分子肝素、水蛭素、比伐卢定、透明质酸或尿激酶。