[发明专利]一种长效抗凝血涂层、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种长效抗凝血涂层、制备方法及其应用。该抗凝血涂层为覆于高分子材料表面的包括生物素、亲和素和抗凝血物质组成的多层形态，其中生物素与高分子材料表面结合，亲和素分别与生物素和抗凝血物质结合。通过利用亲和素分别与生物素、抗凝血物质(如肝素、水蛭素、生物蛋白等)的特异性结合能力，将抗凝血物质锚定于高分子材料表面，形成长效、稳定的抗凝血效果。

技术领域

本申请涉及医用生物材料领域，特别是涉及一种与血液接触的医疗器械表面的抗凝血处理的涂层、制备方法及其应用。

背景技术

临床上与血液接触的医疗器械产品在使用时容易激发凝血机制并形成血栓。血液接触器械表面后，血小板和纤维蛋白原会黏附在器械表面，形成血栓。血栓容易随血液进入人体并阻塞血管，导致严重的疾病甚至致死。因此，血栓的形成严重影响器械使用的安全性，与血液长时间接触的医疗器械表面的抗凝血处理是非常有必要的。

目前临床上通常使用注射抗凝剂的方式来预防器械表面的血栓形成。然而抗凝剂的使用剂量过大可能会造成系统性的出血并发症。可见，抗凝血功能的涂层对于长期使用的血液接触医疗器械是非常重要的。以体外膜肺氧合(ECMO)为例，进行ECMO治疗的病人需要借助血泵和氧合器代替心脏和肺的功能，血液与血泵及氧合器、循环管路不仅接触面积大，而且接触时间长，如果不对器械表面进行抗凝处理，治疗过程中仅依靠注射抗凝药物非常容易产生血栓。

目前已有的抗凝血涂层，通常将抗凝血物质通过物理吸附或者化学结合的方法固定在材料表面。采用物理吸附的方法，抗凝血物质容易流失，抗凝血效果不长。

采用化学结合的方法，如CN105899244B公开了一种具有抗血栓形成的涂层的聚氨酯(PUR)，其中PUR表面与聚乙烯亚胺(PEI)结合，PEI进一步与抗血栓形成的物质结合。

生物素是动、植物体内广泛存在的一种小分子生长因子，又名辅酶或维生素。其结构特点为含有一个咪唑酮环和一个四氢噻吩环，其中咪唑酮环为亲和素的结合位点，四氢噻吩环侧链末端含有羧基，可以结合蛋白质和其他含氨基的生物分子或有机物。

亲和素(avidin)亦称抗生物素蛋白，是最早从蛋清中提取出的一种碱性糖蛋白，是由4个相同亚基组成的复合四聚体，是自然界中发现的与生物素具有最强亲和力的物质。

生物素和亲和素之间可发生特异性的结合，且每个亲和素分子4个生物素结合位点。亲和素通过其结构中的色氨酸残基与生物素中的咪唑酮环反应结合，二者以1:4的比例共价结合，其解离常数为10-15mol/L，且酸、碱、变性剂、高温、蛋白溶解酶以及有机溶剂对其结合均不产生干扰。此外，亲和素和生物素的特异结合能力是抗原抗体的100万倍，其反应高度专一，不会因反应试剂浓度的高低受影响，两者一经结合就极其稳定。而且当生物素结合了大分子量的分子后仍可被亲和素识别并结合。这一相互作用已广泛应用于生物医学研究中的特异性标记技术。

目前未发现将生物素和亲和素之间特异性结合原理应用于高分子材料抗凝血涂层的制备。

发明内容

发明要解决的问题

本申请利用生物素和亲和素之间特异性结合原理，提供一种长效抗凝血涂层及其制备方法。

用于解决问题的方案

一方面，本申请提供一种抗凝血涂层，该抗凝血涂层为覆于高分子材料表面的包括生物素、亲和素和抗凝血物质的多层形态，其中生物素与高分子材料表面结合，亲和素分别与生物素和抗凝血物质结合。

另一方面，本申请提供一种抗凝血材料的制备方法，包括以下步骤：

a.将高分子材料进行等离子体处理；

b.制备生物素化PEI溶液；