一种高抗凝ECMO和体外循环耗材

一种高抗凝ecmo和体外循环耗材
技术领域
1.本发明涉及血液透析循环管路技术领域，尤其涉及一种高抗凝ecmo和体外循环耗材。


背景技术：

2.目前心脏外科的发展带动了生物医学材料的研究和应用,如体外循环技术、透析技术及血滤技术的发展急需相关生物医学材料的开发和应用。生物医学材料应用面临生物相容性及血液相容性两大问题。与血液接触的生物材料会激发宿主防御机制,特别是血液稳定机制,从而级联引起血栓和栓塞的发生,严重的会危及患者生命。有必要开发一种高抗凝ecmo和体外循环耗材。
3.但现有技术中，目前国内有关于肝素化涂层的ecmo和体外循环耗材，例如肝素化管道、动静脉插管、离心泵头、超滤器、氧合器和动脉微栓过滤器等的研究几乎为零，此类产品现在完全依赖进口，国产管路由于抗凝剂容易脱落导致抗凝效果不佳，而进口管路的价格又极其昂贵，故亟需一种高抗凝ecmo和体外循环耗材。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种高抗凝ecmo和体外循环耗材，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高抗凝ecmo和体外循环耗材，包括以下制备方法：s1，ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面氨基化：将富含氨基官能团的原料加入有机溶剂中，充分搅拌混匀后灌入ecmo血液循环装置及体外循环耗材中，20～80℃回流反应2h～10h，将富含氨基官能团的原料接枝到与血液接触的管内壁上，使表面负载大量氨基，洗涤后得到生成氨基改性的ecmo血液循环装置及体外循环耗材；s2，肝素基团活化：采用直接偶联法活化肝素基团，将肝素溶于mes缓冲液中，加入edc和nhs，将溶液在冰水浴中搅拌1h～5h，以活化肝素的活性基团，生成含有活跃羧基的肝素；s3，ecmo血液循环装置及体外循环耗材的肝素化：将肝素活化后的混合溶液加入氨基改性的ecmo血液循环装置及体外循环耗材中，回流1～20h后排出溶液，重复此步骤1～3次，用乙醇和蒸馏水的混合液洗涤干净后得到肝素化ecmo血液循环装置及体外循环耗材，干燥备用；s4，增强剂的修饰：在完成ecmo血液循环装置及体外循环耗材肝素化之后，再用白蛋白、可与氨基反应的功能化peg、磷酸盐对肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材进行进一步表面修饰来封闭未被肝素化修饰的位点，以屏蔽血液中血小板和蛋白质在内壁的吸附。
6.作为本技术方案的进一步改进方案：所述s1中，反应结束后，采用ft-ir和水接触
角测定，进行接枝效果的表征，观察富含氨基官能团的原料特征峰是否在ft-ir谱图中出现、水接触角是否下降。
7.作为本技术方案的进一步改进方案：所述s2中，肝素的浓度为1
×
100ug/ml～1
×
106ug/ml，mes的ph=4.0～7.0，edc和nhs的浓度为1
×
100ug/ml～1
×
104ug/ml。
8.作为本技术方案的进一步改进方案：所述s3中，用乙醇和蒸馏水的混合液洗涤时，乙醇占蒸馏水的体积比为0%～100%，以高效清洗ecmo和体外循环耗材中未反应的单体或者可能残余的有害成分作为本技术方案的进一步改进方案：所述s4中，多种抗凝方法对肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材进行进一步表面修饰包括白蛋白修饰、羧基化或含琥珀酰亚胺酯的peg化修饰和磷酸盐修饰，修饰原料浓度为1
×
100ug/ml～1
×
106ug/ml。
9.作为本技术方案的进一步改进方案：所述白蛋白修饰为采用含有白蛋白的增强剂进行修饰肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面，用于有效减少肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面血栓形成。
10.作为本技术方案的进一步改进方案：所述功能化peg包括活性羧基化、含琥珀酰亚胺酯、含异硫氰基、含磺酰氯基团的peg中的任意一种或几种，功能化peg修饰肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面，用于减少肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面与血液组分间的相互作用。
11.作为本技术方案的进一步改进方案：所述磷酸盐修饰为采用含有磷酸盐的增强剂进行修饰肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面，用于有效减少肝素化ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面血小板和蛋白质的吸附。
12.作为本技术方案的进一步改进方案：所述s1中，有机溶剂包括氯仿,四氯化碳,二氯甲烷,二氯乙烷,苯,甲苯或二甲苯中的任意一种或几种。
13.作为本技术方案的进一步改进方案：所述s1中，富含氨基官能团的原料包括pei、壳聚糖、聚赖氨酸、乙二胺、脲醛、三聚氰胺、苯胺和端氨基超支化聚酰胺中的任意一种或几种。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：首先通过将氯仿,四氯化碳,二氯甲烷,二氯乙烷,苯,甲苯和二甲苯等有机溶剂和pei、壳聚糖、聚赖氨酸、乙二胺、脲醛、三聚氰胺、苯胺和端氨基超支化聚酰胺等富含氨基官能团的原料混合加入到pvc/pc管中，使表面负载大量氨基。再利用edc/nhs催化肝素生成含有羧基的肝素，通过肝素分子上的羧基与pvc/pc管内表面上的氨基反应将肝素共价键合到pvc/pc管内表面，肝素化更为稳固，之后再进行了抗凝增强剂的修饰，最终使pvc/pc管作为ecmo血液循环管路的抗凝效果显著提高，可使用时长至少为半个月，本发明可生产价格低廉、具备较高生物相溶性的新型高抗凝体外循环管路，拓展了在临床上的广泛应用，弥补我国相关领域研究空白，克服相关产品依赖进口的突出问题。
15.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明提出的一种高抗凝ecmo和体外循环耗材的制备方法示意图；图2为本发明提出的一种高抗凝ecmo和体外循环耗材的红细胞凝集实验结果示意图。
具体实施方式
17.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
18.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
19.请参阅图1，本发明实施例中，一种高抗凝ecmo和体外循环耗材，包括以下制备方法：s1，ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面氨基化：将富含氨基官能团的原料（例如pei、壳聚糖、聚赖氨酸、乙二胺、脲醛、三聚氰胺、苯胺和端氨基超支化聚酰胺等）加入有机溶剂（例如氯仿,四氯化碳,二氯甲烷,二氯乙烷,苯,甲苯或二甲苯等）中，充分搅拌混匀后灌入ecmo血液循环装置及体外循环耗材中，20～80℃回流反应2h～10h，将富含氨基官能团的原料接枝到与血液接触的管内壁上，使表面负载大量氨基，洗涤后得到生成氨基改性的ecmo血液循环装置及体外循环耗材，反应结束后，采用ft-ir和水接触角测定，进行接枝效果的表征，观察富含氨基官能团的原料特征峰是否在ft-ir谱图中出现、水接触角是否下降；s2，肝素基团活化：采用直接偶联法活化肝素基团，将肝素溶于ph=4.0～7.0的mes缓冲液中，加入edc和nhs，将溶液在冰水浴中搅拌1h～5h，以活化肝素的活性基团，生成含有羧基的活化肝素；s3，ecmo血液循环装置及体外循环耗材的肝素化：将活化后肝素溶液加入氨基改性的ecmo血液循环装置及体外循环耗材中，回流1～20h后排出溶液，重复此步骤1～3次，洗涤干净后得到肝素化ecmo血液循环装置及体外循环耗材，干燥备用；s4，增强剂的修饰：在完成ecmo血液循环装置及体外循环耗材肝素化之后，再用白蛋白、可与氨基反应的功能化peg、磷酸盐对肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材进行进一步表面修饰来封闭未被肝素化修饰的位点，以屏蔽血液中血小板和蛋白质在内壁的吸附，种抗凝方法对肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材进行进一步表面修饰包括白蛋白修饰、羧基化或含琥珀酰亚胺酯的peg化修饰和磷酸盐修饰，修饰原料浓度为1
×
100ug/ml～1
×
106ug/ml；具体的，白蛋白修饰为采用含有白蛋白的增强剂进行修饰肝素化的ecmo血液循环
装置及体外循环耗材表面，用于有效减少肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面血栓形成；具体的，peg化修饰为采用活性羧基化、含琥珀酰亚胺酯、含异硫氰基、含磺酰氯基团可与氨基反应的功能peg修饰肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面，用于减少肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面与血液组分间的相互作用；具体的，磷酸盐修饰为采用含有磷酸盐的增强剂进行修饰肝素化的ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面，用于有效减少肝素化ecmo血液循环装置及体外循环耗材表面血小板和蛋白质的吸附。
20.本发明的工作原理是：首先通过将氯仿,四氯化碳,二氯甲烷,二氯乙烷,苯,甲苯和二甲苯等有机溶剂和pei、壳聚糖、聚赖氨酸、乙二胺、脲醛、三聚氰胺、苯胺和端氨基超支化聚酰胺等富含氨基官能团的原料混合加入到pvc/pc管中，使表面负载大量氨基。再利用edc/nhs催化肝素生成含有羧基的肝素，通过肝素分子上的羧基与pvc/pc管内表面上的氨基反应将肝素共价键合到pvc/pc管内表面，肝素化更为稳固，之后再进行了抗凝增强剂的修饰，最终使pvc/pc管作为ecmo血液循环管路的抗凝效果显著提高，可使用时长至少为半个月，并证明ecmo血液循环管路的血液相容性和细胞安全性。
21.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。