[发明专利]一种表面肝素化的纤维素酯类液晶材料及制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物材料领域，具体涉及一种表面肝素化的纤维素酯类液晶材料及制备方法和应用。

背景技术

对于与血液接触的医疗器械，要求其与血液接触时，不引起凝血及血小板黏着凝聚，没有破坏血液中有形成分的溶血现象等不良作用，即具有血液相容性。医疗器械血液相容性的好坏直接关系到其临床使用的效果。几十年来，对新型无血栓生物材料的开发一直是生物材料领域中一个极具挑战性的课题，也是医疗器械的核心技术问题。

液晶（LC）是一种介于液相和固相之间的中间相,既具有液体的流动性和连续性,又具有晶体分子排列的有序性和光学各向异性。液晶态普遍存在于生物体内。许多研究已经证明：细胞膜，多肽，核酸，血管内壁及机体内其它生物膜，尤其是与血液长期接触的细胞膜表面均处于流动的类脂层液晶态，由于生物膜表面的流动性，湿润性和有序性才使其具有良好的血液相容性。任何破坏血管内壁有序排列的因素都可导致血栓的形成，任何引起红细胞膜液晶有序程度降低的因素都会导致微循环的不顺畅。前期液晶生物相容性材料主要集中在以小分子液晶作为分散相与高分子基质材料复合，但研究表明，虽然这种复合结构可以改善材料的血液形容性等，但小分子液晶存在较严重的流失，导致血液渗透压的改变从而引起溶血。CN1072021C曾制备不同种类的聚合物/液晶复合膜来改善材料的血液相容性，并取得一定成效。然而，若将这类复合材料用于制造与血液直接接触的生物材料及医疗器件、制品时还存在以下不足之处：

1、复合材料的抗凝血性能与人体血管的抗凝血性能比较还未达到理想状态，致使材料与血液接触时仍存在血栓生成的现象；2、材料表面还未达到血管内膜所具备的性能，与人体组织界面之间的生物相容性还存有一定差距，材料表面液晶畴的调控仍需改进；3、由于聚合物/液晶复合膜制备过程中选用的是小分子液晶，而小分子液晶在模拟体液环境中产生流失现象，致使复合膜及其涂层的抗凝血性能有所下降。

尽管目前所研制的聚合物/液晶复合膜在一定程度上改善了基质材料的抗凝血性能，但离理想血液相容性生物材料的要求还有较大差距。主要原因在于小分子液晶畴不够稳定，受到外部环境影响会发生变形（包括尺寸和取向性），致使材料表面液晶态结构发生变化，无法真正以材料的表面结构形态与血液相容性之间的关系为依据对生物材料进行分子设计。高分子液晶分子以分子量较大不易溶出等特点引起了研究者的注意，液晶生物材料的研究发展转向高分子液晶材料。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的首要目的在于提供一种表面肝素化的纤维素酯类液晶材料的制备方法。

本发明的另一个目的在于提供一种由上述制备方法制备而成的表面肝素化的纤维素酯类液晶材料。该材料液晶态可构成相分离结构，类似于细胞膜的流动镶嵌模型，使材料的抗凝血性能达到人体血管抗凝血性能的要求，并使材料表面与人体组织界面之间的生物相容性接近人体组织之间的生物相容性。

本发明的再一个目的在于提供上述表面肝素化的纤维素酯类液晶材料的应用。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种表面肝素化的纤维素酯类液晶材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）丙烯酰化-辛酰化-羟丙基纤维素酯类液晶的制备：将1～20g羟丙基纤维素溶解于丙酮溶液中，加入0.5～10mL丙烯酰氯，反应，反应结束后将得到的混合溶液清洗3-5次，透析，干燥；然后将得到的产物溶于丙酮中，滴加0.7～14mL的辛酰氯，反应，将得到的溶液清洗3-5次，透析，干燥，即得到丙烯酰化-辛酰化-羟丙基纤维素酯类液晶；

（2）表面肝素化的纤维素酯类液晶材料的制备：将2～25g得到的丙烯酰化-辛酰化-羟丙基纤维素酯类液晶溶于50mL四氢呋喃中，取16mL此溶液成膜，然后加入5～50mL质量浓度为2～16mg/mL的肝素钠的氢氧化钠溶液，反应，清洗，得到表面肝素化的纤维素酯类液晶材料。

步骤（1）中所述的羟丙基纤维素的分子量为80,000～200,000。

步骤（1）中所述的反应是在45～65℃条件下反应3～6h；

所述的清洗的步骤为：向混合溶液加入去离子水析出沉淀物，搅拌后，静置，除去水溶液，将沉淀物溶于丙酮中；其中，所述清洗步骤中的搅拌时间为5h，静置时间为15分钟；

所述的透析是在水、乙醇或四氢呋喃中透析；

所述的干燥为冷冻干燥，时间为24h。

所述透析的时间为8～48h；

所述的冷冻干燥时间为24h。

步骤（2）中所述的成膜的温度为10～35℃；