[发明专利]一种肝素化纤维素酯类液晶材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物材料领域，具体涉及一种肝素化纤维素酯类液晶材料及其制备方法与应用。

背景技术

各类生物医用材料在人类心血管疾病防治中的应用越来越广泛，血液相容性是人造心血管材料以及与血液接触的医疗器械所必须具备的一种重要功能。生物材料的血液相容性指生物材料表面抑制血管内血液形成血栓的能力和生物材料对血液的溶血现象(红细胞破坏)、血小板功能降低、白细胞暂时性减少和功能下降以及补体激活等血液生理功能的影响，此外，还包括材料不致使血浆蛋白变性，不影响血液中存在的生命体多种酶的活性，不改变血液中电解质浓度渗透压，不引起有害的免疫反应等诸多问题。在新型血液相容性生物材料的设计开发过程中，上述血液相容性相关的问题一直是极具挑战性的部分，也是人造心血管材料以及与血液接触的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。许多研究已经证明：液晶态普遍存在于生物体内，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。ZL2013 10185088.4制备了肝素化液晶态羟丙基纤维素酯，克服了CN1072021C使用的小分子液晶易于流失的不足，并且肝素化的表面不仅提高了材料抗凝血和抑制血小板吸附，还可以抑制补体激活，涂覆在心血管材料以及与血液接触的医疗器械表面可以明显的改善材料的血液相容性，具有广阔的市场前景。在ZL2013 10185088.4中，通过辛酰化处理维持材料的液晶态结构，然后通过液晶态材料的丙烯酰化引入可用于肝素化的功能团，制成膜材料后在碱性环境下使用Michal加成接枝肝素。

发明内容

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

本发明的另一目的在于提供上述制备方法制备得到的肝素化纤维素酯类液晶材料，该材料的液晶态结构类似于血管内皮及人体内其他组织的液晶态结构，且固定于表面的肝素可赋予材料具有与血管内皮相似的表面负电性，进一步增进了材料的抗凝血性能，并使材料表面与人体组织界面之间的生物相容性更接近人体组织之间的生物相容性。

本发明的再一目的在于提供上述肝素化纤维素酯类液晶材料的应用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种肝素化纤维素酯类液晶材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)羟丙基纤维素辛二酸酯类液晶的制备

将羟丙基纤维素溶解于醚类试剂中，加入辛二酸进行酯化反应，反应结束后将得到的混合溶液清洗、透析、干燥，得到羟丙基纤维素辛二酸酯类液晶；

(2)肝素化纤维素酯类液晶材料的制备

将步骤(1)制备得到的羟丙基纤维素辛二酸酯类液晶溶于有机试剂中，然后成膜并干燥；将干燥后的液晶膜浸入含有1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)的柠檬酸盐缓冲溶液中，静置；最后将液晶膜浸入肝素钠溶液中进行反应，清洗，得到肝素化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80000～200000；

步骤(1)中所述的醚类试剂为四氢呋喃、乙醚、二丙醚和2-甲基呋喃中的至少一种；进一步优选为四氢呋喃；

步骤(1)中所述的羟丙基纤维素与辛二酸质量比为(1:0.4)～(1:15)；

步骤(1)中所述的羟丙基纤维素与辛二酸质量比优选为(1:0.5)～(1:10)；

步骤(1)中所述的酯化反应的条件为：在45～55℃下反应3～6h；

步骤(1)中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，将沉淀物溶于醚类溶剂中；其中，所述的搅拌的时间为3～6h，静置时间为10～30min；所述的醚类溶剂为四氢呋喃、乙醚、二丙醚和2-甲基呋喃中的至少一种；优选为四氢呋喃；

步骤(1)中所述的透析是在四氢呋喃、乙醚、二丙醚和2-甲基呋喃中的至少一种中透析，所述的透析的时间为8～48h；

步骤(1)中所述的干燥为真空干燥；所述的真空干燥的条件为：压强为-0.05MPa，温度为45～55℃，时间为8～48h；

步骤(2)中所述的羟丙基纤维素辛二酸酯类液晶的质量优选为2～25g；

步骤(2)中所述的有机溶剂为四氢呋喃、乙醇和丙酮中的至少一种；

步骤(2)中所述的有机试剂的体积优选为50mL；