[发明专利]一种血液相容性聚合物层及其制备方法

说明书

本发明涉及一种血液相容性聚合物层及其制备方法，在紫外光照射条件下，在硅烷化的基底表面引发6‑丙烯酰氨基己酸和N‑乙烯基吡咯烷酮发生共聚反应，制得血液相容性聚合物层；制得的血液相容性聚合物层的水接触角为40～45°；硅烷化的基底表面接枝血液相容性聚合物层后，对BSA和Fib蛋白吸附量分别减少75～80％和60～68％，采用激光共聚焦显微镜测试，红细胞粘附测试图片上和血小板粘附测试图片上均未观察到明显的粘附现象。本发明利用紫外光引发AACA和NVP单体共聚，在基底表面引入具有亲疏水平衡能力的血液相容性聚合物层，操作简单，反应过程可控，清洁无污染，可大规模生产；制得的血液相容性聚合物层，抗蛋白质吸附性能、抗红细胞粘附性能和抗血小板粘附性能优异。

技术领域

本发明属于医用生物材料技术领域，涉及一种血液相容性聚合物层及其制备方法。

背景技术

近些年，随着经济和科学技术的快速发展，人们对于生物医用材料的需求量日益增加，尤其是人工血管、组织支架、仿生关节等。然而，生物材料如通用高分子材料、金属材料、陶瓷等由于表面非极性及疏水性特征，与血液接触后经常会发生蛋白质吸附、凝血和溶血现象，从而引起急性毒性、炎症、致畸和异物排斥等反应，严重限制了在生物医用领域的应用。因此，开发血液相容性的医用生物材料具有应用价值和社会意义。

高分子材料因其力学性能优异、生物相容性好、价格低廉、原料来源丰富等优势，已经广泛用于生物材料表面改性工作。目前，基于典型抗污材料聚乙二醇改善生物材料血液相容性的研究和应用已经取得了一些进展，如CN109504024B,CN107537069A等。但是，传统聚乙二醇抗污材料在实际应用中存在较多问题，如易受热降解，抗氧化能力差以及酯键易水解等，因此开发新型抗污材料以替代传统聚乙二醇材料意义重大。氨基酸及其衍生物具有良好的生物相容性、生物可降解性、稳定性，在生物材料领域具有巨大的应用前景。其中，以6-丙烯酰氨基己酸(AACA)为代表的氨基酸衍生物单体因其优异性能，已经被应用于制备各种生物相容性的水凝胶材料(PNAS,2012,109,4383-4388,DOI:10.1073/pnas.1201122109；Chem.Mater.2013,25,3357-3362,DOI:10.1021/cm401919c；Biomaterials,2011,15,3700-3711,DOI:10.1016/j.biomaterials.2011.02.004)。尽管已有研究报道成功将AACA单体用于构筑血液相容性聚合物层(Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2018,161,73-82,DOI:10.1016/j.colsurfb.2017.10.035)，但是该单体自身较强的疏水性质并未达到十分理想的抗污效果。紫外表面接枝方法化学反应速率快、化学稳定性好、易于工业化，因此，利用紫外表面接枝方法对PAACA进行改性制备性能优异且结构可控的生物相容性聚合物抗污层具有巨大的应用市场。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种血液相容性聚合物层及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种血液相容性聚合物层的制备方法，在紫外光照射条件下，在硅烷化的基底表面引发6-丙烯酰氨基己酸(AACA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)发生共聚反应，制得接枝在硅烷化的基底上的血液相容性聚合物层。

AACA单体合成方法为：首先将0.1mol氨基己酸和0.11mol NaOH在搅拌和冰水浴条件下溶解在80mL去离子水中得到混合溶液；然后将0.11mol丙烯酰氯溶解在15mL四氢呋喃里，随后滴加到上述混合溶液中，该过程pH保持在7.5～7.8之间，直至反应结束；最后，用盐酸调节反应溶液pH至3，用乙酸乙酯萃取、浓缩、冷冻干燥，得到白色固体产物即为AACA单体。