[发明专利]一种表面改性的涂层包载药物的人工晶状体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物医学材料的表面改性方法。该方法是在聚乙二醇超亲水性涂层的基础之上，利用聚乙二醇末端基团接枝或聚乙二醇链长包埋作为药物载体，将重组水蛭素作为负载药物，使人工晶状体具有物理亲水性并具有缓释水蛭素药物性能。

背景技术

白内障是目前我国致盲的首要原因，国内外当前治疗白内障的首选手术方法为白内障摘除联合人工晶状体（IOL）植入术。作为生物材料，IOL植入眼内会引起一系列与生物相容性有关的反应，如术后炎症反应、后囊膜浑浊(posteri or capsule opacification，PCO)、前囊膜浑浊(anterior capsule opacification，ACO)等，这些手术并发症会对患者术后视力恢复产生不利影响。因此，如何改善IOL生物相容性一直是研究热点。而随着IOL植入人群的年轻化，其存在于眼内的时限也随之延长，因此对其生物相容性的要求也越来越高。

生物相容性是指医用生物材料植入人体后，与人体组织相容而不引起有害变化的能力。IOL作为眼内植入物，其生物相容性一直备受关注。2001年，Amon首先提出，植入眼内的IOL的生物相容性应该包括葡萄膜生物相容性和囊膜生物相容性，前者与IOL所引起的炎症异物反应有关；后者则取决于IOL与术后囊袋中残留的晶体上皮细胞(LECs)的作用关系。Amon的这一分类方法合理，被眼科界广泛接受和普遍应用。

葡萄膜的生物相容性是IOL与虹膜、睫状体和前部脉络膜相互作用的反应。手术和异物的植入，使血-房水屏障遭到破坏，蛋白渗出并吸附在IOL表面，而蛋白吸附会影响随后的细胞反应：单核细胞转化为小细胞，后者包括小圆形细胞和成纤维样细胞；巨噬细胞转化为巨细胞，后者包括上皮样细胞和异物巨细胞。它们可以吞噬IOL表面的细菌或细胞碎屑，这些细胞的出现是机体对异物的自然反应。IOL表面的异物反应可作为IOL生物相容性的指标，是评价葡萄膜生物相容性的最重要的因素。

囊膜的生物相容性是晶状体囊膜和残留LECs对IOL的反应。白内障手术破坏了晶状体囊膜的完整性，诱发了自身创伤愈合反应，导致术后残留LECs增生、迁移、上皮-间质分化以及细胞外基质的大量分泌。LECs还可自分泌或旁分泌转化生长因子β(TGF-β)、白介素6(IL-6)等多种生长因子、细胞因子和炎症介质，诱导LECs修复性反应，最终引起ACO、PCO和皱缩以及前表面膜性增生。

IOL的生物相容性与术后长期的视功能紧密相关，因此引入基础研究和临床观察的参数作为IOL生物相容性的评价指标十分必要。Miyake建议根据IOL的接触角、前房闪辉和ACO程度来评价IOL的生物相容性。Werner提出，评价葡萄膜生物相容性的指标应包括炎症反应和炎症细胞粘附的观察，前者包括前房闪辉和细胞计数，而后者包括小细胞与巨细胞的黏附观察。Abela-Formanek提出评价囊膜生物相容性的指标应包括IOL前表面膜性增生、ACO、PCO和囊膜皱缩。

聚丙烯酸酯系的人工晶状体是目前应用最广的，它分为亲水性和疏水性二种。亲水性材料本身含水量高，水分子、离子以及小分子物质可以自由透过，但同时也使得代谢产物、污染物很容易残留在表面甚至晶状体内造成人工晶状体混浊影响视觉效果，使用寿命简短。疏水性聚丙烯酸酯有良好的屈光度和柔韧性，表面粘性大，能和后囊膜产生更强的粘附，能有效抑制晶状体上皮细胞的迁移和增殖，使得后囊膜混浊的发生率变低。但由于疏水性极强，容易吸附蛋白、细胞和细菌等，造成严重的术后炎症反应。

因此，如何改善疏水性丙烯酸酯IOL材料表面特性以进一步提高其生物相容性、抗蛋白质等黏附作用和抗细胞增殖或移行作用，使其具有较完美的葡萄膜和囊膜生物相容性，前表面和后表面相关并发症发生率、术后炎性反应发病率和蛋白质、小分子透过率降至最低已成为眼科界的一个焦点。