一種磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料的制備方法，屬于抗凝血材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以魔芋精粉為原料，經(jīng)超聲分散提取，再用無水乙醇沉淀，離心分離后，再將濾液超濾，并二次醇沉，合并沉淀后，真空凍干，然后與硫酸酯化劑反應(yīng)，調(diào)pH后制得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，再將輻照接枝反應(yīng)的聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中，制得磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料，本發(fā)明抗凝血材料與血液有很好的相容性，抗凝血壽命延長，血液保存時(shí)間可延長2～4周，血栓發(fā)生率降低40～60%，存在較佳的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明公開了一種磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料的制備方法，屬于抗凝血材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]生物材料是一類可用于動(dòng)物器官和組織的修復(fù)與替換、疾病的診斷與治療，與動(dòng)物生物相容、具有特殊性能或功能的材料?？鼓锊牧鲜巧锊牧系闹匾M成部分，被廣泛應(yīng)用于與人類血液和組織相接觸的醫(yī)用材料上，如血液透析系統(tǒng)、體外循環(huán)系統(tǒng)、人工心臟瓣膜、心臟起搏器、人工血管、血管支架、外科手術(shù)線和導(dǎo)管等。當(dāng)外來物與血液接觸時(shí)，會破壞血紅細(xì)胞，使血小板活化、聚集，進(jìn)而形成血栓。目前在臨床方面，還沒有一種人工醫(yī)用生物材料能完美應(yīng)用在人體內(nèi)。當(dāng)抗凝血生物材料與活體組織相接觸時(shí)，要求材料不僅具有組織相容性，不會對生物體組織引起炎癥，還應(yīng)具有血液相容性，能夠抗血栓，不會在材料的表面發(fā)生凝血現(xiàn)象。血液相容性是生物材料最重要的性能指標(biāo)，抗凝血性能更是決定生物材料能否被應(yīng)用的決定性因素。
[0003]目前，人們主要通過合成新型抗凝血材料和對現(xiàn)有材料的表面進(jìn)行改性，制備具有良好抗凝血性的生物材料。由于現(xiàn)有的各種生物材料通常具有良好的物理機(jī)械性能和較低的價(jià)格，并已被廣泛地應(yīng)用在各類生物醫(yī)用裝置中，因此通過對現(xiàn)有材料進(jìn)行表面改性，在維持材料良好物理機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，改善材料的抗凝血性，是一種經(jīng)濟(jì)有效的方式。人們主要通過表面化學(xué)接枝、表面光化學(xué)接枝、等離子體處理等技術(shù)方法，調(diào)節(jié)材料表面的電荷、親疏水性或在材料表面接枝生物活性大分子，來改善材料的抗凝血性，并取得了較好的成果。聚氨酯(PU)、聚砜(PSF)、聚丙烯酸(PAA)、聚醚砜(PES)等抗凝血材料因其具有良好的力學(xué)性能、柔韌性和一定的生物相容性，應(yīng)用較多，但是他們的抗凝血性能不夠理想、不夠持久，且性質(zhì)不穩(wěn)定易被氧化，與血液的相容性不高等缺陷，所以一般只作為基體材料，大大限制了材料表面的可設(shè)計(jì)性，而且無法實(shí)現(xiàn)對具有復(fù)雜幾何外形的醫(yī)用裝置的修飾，不能滿足醫(yī)用裝置飛速發(fā)展的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)在的抗凝血生物材料的抗凝血性能不佳、時(shí)間不持久，且性質(zhì)不穩(wěn)定易被氧化，與血液的相容性不高導(dǎo)致血液的養(yǎng)護(hù)較為困難等問題，本發(fā)明公開了一種磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料的制備方法;本發(fā)明以魔芋精粉為原料，經(jīng)超聲分散提取，再用無水乙醇沉淀，離心分離后，再將濾液超濾，并二次醇沉，合并沉淀后，真空凍干，然后與硫酸酯化劑反應(yīng)，調(diào)PH后制得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，再將輻照接枝反應(yīng)的聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中，制得磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料，本發(fā)明抗凝血材料與血液有很好的相容性，抗凝血壽命延長，血液保存時(shí)間可延長2?4周，血栓發(fā)生率降低40?60%，存在較佳的應(yīng)用前景。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是: (1)稱取50?80g魔芋精粉，加入I?2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散15?20min，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集上清液，殘?jiān)萌ルx子水洗滌2~3次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液；
(2)將上述魔芋精粉提取液加入I?2L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h后，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集沉淀，上清液用截留分子量為8?10萬道爾頓的超濾膜，在0.2?0.5MPa下超濾至截留液為原溶液體積的20?25%，加入400?800mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-50?-40°C真空冷凍干燥箱中凍干18?20h，得純化魔芋葡甘聚糖；
(3)稱取9?12g亞硫酸氫鈉，加入30?50mL去離子水中，在80?90°C恒溫水浴下，以0.2?0.5mL/min滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%亞硝酸鈉溶液50?60min，繼續(xù)反應(yīng)I?2h，得硫酸酯化劑，冷卻至65?70°C，加入5?1g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH至中性，以300?400r/min攪拌I~2h，加入200?300mL無水乙醇，靜置30?40min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌3~5次，將洗凈后的濾餅置于60?70°C真空干燥箱中干燥2?3h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用；
(4)取經(jīng)過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙稀無紡布，用無水乙醇洗滌2?3次后，置于55?60 °C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.40-0.45mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.55?0.60mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內(nèi)抽真空后充入高純氮?dú)獬?，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反?yīng)30?40min，將無紡布取出，浸泡在300?400mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌3~5次，取出無紡布置于鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙稀無紡布；
(5)稱取3?5g上述步驟(3)制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入80?120mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中10?15min，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:將本發(fā)明制得的無紡布抗凝血材料剪裁的布片包扎傷口，再用明膠海綿覆蓋其上3~5min，有效的防止血液的凝固，使血液保持其新鮮度，避免手術(shù)過程中血栓的干擾對病人的健康造成危害。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明制備方法可在溫和的水溶液環(huán)境下進(jìn)行，無溶劑毒性，是一種環(huán)境友好的制備方法；
(2)本發(fā)明制備的抗凝血材料具有顯著的抗凝血活性；
(3)克服了傳統(tǒng)技術(shù)中抗凝血材料抗凝血時(shí)間不夠持久等弊端，延長了抗凝血的壽命，能同時(shí)滿足外用或體內(nèi)植入的組織器官修復(fù)材料所需求的具有良好的抗凝血性、生物相容性等多方面性能要求。
【具體實(shí)施方式】
[0008]首先稱取50?80g魔芋精粉，加入I?2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散15?20min，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集上清液，殘?jiān)萌ルx子水洗滌2?3次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液;將上述魔芋精粉提取液加入I?2L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h后，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3000?4000r/min離心1?15min，收集沉淀，上清液用截留分子量為8?10萬道爾頓的超濾膜，在0.2?0.5MPa下超濾至截留液為原溶液體積的20?25%，加入400?800mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-50~-40 °C真空冷凍干燥箱中凍干18?20h，得純化魔芋葡甘聚糖;稱取9?12g亞硫酸氫鈉，加入30?50mL去離子水中，在80?90°C恒溫水浴下，以0.2?0.5mL/min滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%亞硝酸鈉溶液50?60min，繼續(xù)反應(yīng)I?2h，得硫酸酯化劑，冷卻至65?70°C，加入5?1g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH至中性，以300?400r/min攪拌I?2h，加入200?300mL無水乙醇，靜置30?40min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌3~5次，將洗凈后的濾餅置于60?70°C真空干燥箱中干燥2?3h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用；取經(jīng)過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙稀無紡布，用無水乙醇洗滌2?3次后，置于55?60°C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.40-0.45mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.55-0.60mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內(nèi)抽真空后充入高純氮?dú)獬?，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反?yīng)30?40min，將無紡布取出，浸泡在300?400mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌3~5次，取出無紡布置于鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙烯無紡布;稱取3?5g上述制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入80?120mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙稀無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中1?15mi η，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
[0009]實(shí)例I
首先稱取50g魔芋精粉，加入I?2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散15min，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3000r/min離心1min，收集上清液，殘?jiān)萌ルx子水洗滌2次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液;將上述魔芋精粉提取液加入IL無水乙醇中，在500W超聲波下超聲5min，靜置6h后，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3000r/min離心1min，收集沉淀，上清液用截留分子量為8萬道爾頓的超濾膜，在0.2MPa下超濾至截留液為原溶液體積的20%，加入400mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲5min，靜置6h，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-50°C真空冷凍干燥箱中凍干18h，得純化魔芋葡甘聚糖;稱取9g亞硫酸氫鈉，加入30mL去離子水中，在80°C恒溫水浴下，以0.2mL/min滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%亞硝酸鈉溶液50min，繼續(xù)反應(yīng)Ih，得硫酸酯化劑，冷卻至65 °C，加入5g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH至中性，以300r/min攪拌lh，加入200mL無水乙醇，靜置30min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌3次，將洗凈后的濾餅置于60°C真空干燥箱中干燥2h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用;取經(jīng)過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙烯無紡布，用無水乙醇洗滌2次后，置于55°C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.40mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.55mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內(nèi)抽真空后充入高純氮?dú)獬酰⒚芊廨椪展?，在室溫下輻照接枝反?yīng)30min，將無紡布取出，浸泡在300mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌3次，取出無紡布置于鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙稀無紡布;稱取3g上述制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入80mL去離子水中，攪拌混合均勾后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中l(wèi)Omin，得磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料。
[0010]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:將本發(fā)明制得的無紡布抗凝血材料剪裁的布片包扎傷口，再用明膠海綿覆蓋其上3min，有效的防止血液的凝固，使血液保持其新鮮度，避免手術(shù)過程中血栓的干擾對病人的健康造成危害。
[0011]實(shí)例2
首先稱取65g魔芋精粉，加入1.5L去離子水中，用300W超聲波超聲分散17min，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3500r/min離心12min，收集上清液，殘?jiān)萌ルx子水洗滌2.5次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液;將上述魔芋精粉提取液加入1.5L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲7min，靜置7h后，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3500r/min離心13min，收集沉淀，上清液用截留分子量為9萬道爾頓的超濾膜，在0.35MPa下超濾至截留液為原溶液體積的22%，加入600mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲7min，靜置7h，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-45 °C真空冷凍干燥箱中凍干19h，得純化魔芋葡甘聚糖;稱取I Ig亞硫酸氫鈉，加入40mL去離子水中，在85°C恒溫水浴下，以0.3mL/min滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%亞硝酸鈉溶液55min，繼續(xù)反應(yīng)1.5h，得硫酸酯化劑，冷卻至67°C，加入7g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH至中性，以350r/min攪拌1.5h，加入250mL無水乙醇，靜置35min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌4次，將洗凈后的濾餅置于65°C真空干燥箱中干燥2.5h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用;取經(jīng)過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙烯無紡布，用無水乙醇洗滌2.5次后，置于57°C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為
0.43mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.57mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內(nèi)抽真空后充入高純氮?dú)獬?，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反?yīng)35min，將無紡布取出，浸泡在350mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌4次，取出無紡布置于鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙烯無紡布;稱取4g上述制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入10mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中13min，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
[0012]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:將本發(fā)明制得的無紡布抗凝血材料剪裁的布片包扎傷口，再用明膠海綿覆蓋其上4min，有效的防止血液的凝固，使血液保持其新鮮度，避免手術(shù)過程中血栓的干擾對病人的健康造成危害。
[0013]實(shí)例3
首先稱取80g魔芋精粉，加入2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散20min，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以4000r/min離心15min，收集上清液，殘?jiān)萌ルx子水洗滌3次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液；將上述魔芋精粉提取液加入2L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲1min，靜置8h后，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以4000r/min離心15min，收集沉淀，上清液用截留分子量為10萬道爾頓的超濾膜，在0.5MPa下超濾至截留液為原溶液體積的25%，加入800mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲1min，靜置8h，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-40°C真空冷凍干燥箱中凍干20h，得純化魔芋葡甘聚糖;稱取12g亞硫酸氫鈉，加入50mL去離子水中，在90°C恒溫水浴下，以0.5mL/min滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%亞硝酸鈉溶液60min，繼續(xù)反應(yīng)2h，得硫酸酯化劑，冷卻至70°C，加入1g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH至中性，以400r/min攪拌2h，加入300mL無水乙醇，靜置40min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌5次，將洗凈后的濾餅置于70°C真空干燥箱中干燥3h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用;取經(jīng)過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙烯無紡布，用無水乙醇洗滌3次后，置于60°C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.4511101凡對苯乙稀磺酸鈉和0.601]101凡丙稀酸的混合溶液中，裝入福照管，待管內(nèi)抽真空后充入高純氮?dú)獬?，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反?yīng)40min，將無紡布取出，浸泡在400mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌5次，取出無紡布置于鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙烯無紡布;稱取5g上述制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入120mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中15min，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
[0014]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:將本發(fā)明制得的無紡布抗凝血材料剪裁的布片包扎傷口，再用明膠海綿覆蓋其上5min，有效的防止血液的凝固，使血液保持其新鮮度，避免手術(shù)過程中血栓的干擾對病人的健康造成危害。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)稱取50?80g魔芋精粉，加入I?2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散15?20min，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集上清液，殘?jiān)萌ルx子水洗滌2~3次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液； (2)將上述魔芋精粉提取液加入I?2L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h后，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集沉淀，上清液用截留分子量為8?10萬道爾頓的超濾膜，在0.2?0.5MPa下超濾至截留液為原溶液體積的20?25%，加入400?800mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h，轉(zhuǎn)入離心機(jī)中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-50?-40°C真空冷凍干燥箱中凍干18?20h，得純化魔芋葡甘聚糖； (3)稱取9?12g亞硫酸氫鈉，加入30?50mL去離子水中，在80?90°C恒溫水浴下，以0.2?.0.5mL/min滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%亞硝酸鈉溶液50?60min，繼續(xù)反應(yīng)I?2h，得硫酸酯化劑，冷卻至65?70°C，加入5?1g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)混合液pH至中性，以300?400r/min攪拌I~2h，加入200?300mL無水乙醇，靜置30?40min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌3~5次，將洗凈后的濾餅置于60?70°C真空干燥箱中干燥2?3h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用； (4)取經(jīng)過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙稀無紡布，用無水乙醇洗滌2?3次后，置于55?60 °C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.40-0.45mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.55?0.60mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內(nèi)抽真空后充入高純氮?dú)獬?，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反?yīng)30?40min，將無紡布取出，浸泡在300?400mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌3~5次，取出無紡布置于鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙稀無紡布； (5)稱取3?5g上述步驟(3)制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入80?120mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中10?15min，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
【文檔編號】A61L33/18GK105951438SQ201610547453
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月13日
【發(fā)明人】袁春華, 王龍, 陸娜
【申請人】袁春華