一种聚合物人工心脏瓣膜的制作方法

1.本发明涉及一种聚合物人工心脏瓣膜，属于生物技术领域。


背景技术：

2.心脏瓣膜疾病是一种具有高发病率的由瓣膜衰退引起的心血管疾病。由于心脏瓣膜的特殊位置，目前尚无有效的治疗药物，往往需要进行心脏瓣膜置换。人工心脏瓣膜是一种治疗心脏瓣膜疾病或缺损的心脏植介入医疗器械，分为机械瓣膜和生物瓣膜两种。与机械瓣膜相比，生物瓣膜具有更好的血流动力学性能，且不需终身抗凝，但生物瓣膜的使用年限存在一定限制，而机械瓣膜却可以终身使用。亟需解决机械瓣膜需终身抗凝这一缺陷。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供了一种制备聚合物人工心脏瓣膜的方法，所述方法为：将聚氨酯和异氰酸酯混合后进行接枝反应，得到表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯；将肝素和表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯混合后进行共价结合反应，得到肝素改性聚氨酯；将肝素改性聚氨酯热压成膜后，缝合于人工心脏瓣膜支架，得到聚合物人工心脏瓣膜。
4.在本发明的一种实施方式中，所述方法为：将聚氨酯、异氰酸酯、催化剂和溶剂混合后进行接枝反应，得到表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯；将肝素和溶剂混合，得到溶解液；将溶解液和表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯混合后进行共价结合反应，得到肝素改性聚氨酯；将肝素改性聚氨酯热压成膜后，缝合于人工心脏瓣膜支架，得到聚合物人工心脏瓣膜。
5.在本发明的一种实施方式中，所述聚氨酯和异氰酸酯的混合比例为0.1～2ml：1g。
6.在本发明的一种实施方式中，所述肝素和表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯的混合比例为0.1～1g：1g。
7.在本发明的一种实施方式中，所述接枝反应的条件为：于40～50℃下反应2～8h。
8.在本发明的一种实施方式中，所述共价结合反应的条件为：于40～50℃下反应8～24h。
9.在本发明的一种实施方式中，所述异氰酸酯为二异氰酸酯；所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(tdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)或赖氨酸二异氰酸酯(ldi)中的至少一种。
10.在本发明的一种实施方式中，所述催化剂为有机锡催化剂；所述有机锡催化剂为二丁基二月桂酸锡(dbtdl)、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡和/或辛酸亚锡。
11.本发明还提供了一种聚合物人工心脏瓣膜，所述聚合物人工心脏瓣膜是使用上述制备聚合物人工心脏瓣膜的方法制得的。
12.本发明技术方案，具有如下优点：
13.本发明提供了一种制备聚合物人工心脏瓣膜的方法，所述方法通过共价结合将肝
素接枝到聚氨酯上后，以肝素改性聚氨酯作为材料制备聚合物人工心脏瓣膜；使用所述方法制得的聚合物人工心脏瓣膜具有良好的抗凝血作用，与使用未经改性的聚氨酯作为材料制备而得的聚合物人工心脏瓣膜相比，具有不易引起血栓的优势。
具体实施方式
14.提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
15.下述实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
16.实施例1：一种聚合物人工心脏瓣膜及其制备方法
17.本实施例提供了一种聚合物人工心脏瓣膜，所述聚合物人工心脏瓣膜的制备方法为：取1ml六亚甲基二异氰酸酯和1g聚氨酯加入15ml无水甲苯中，得到混合物；在混合物中加入0.1ml二丁基二月桂酸锡，于45℃下振荡反应2.5h后，取出聚氨酯进行洗涤，得到表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯；将0.6g肝素溶于15ml无水甲苯中，得到溶解液；将溶解液和表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯混合，于45℃下振荡反应12h后，取出聚氨酯进行洗涤、干燥，得到肝素改性聚氨酯；将肝素改性聚氨酯热压成厚度为0.3mm的膜后，裁剪并缝合于人工心脏瓣膜支架，得到聚合物人工心脏瓣膜。
18.实施例2：一种聚合物人工心脏瓣膜及其制备方法
19.本实施例提供了一种聚合物人工心脏瓣膜，所述聚合物人工心脏瓣膜的制备方法为：取0.8ml六亚甲基二异氰酸酯和1g聚氨酯加入15ml无水甲苯中，得到混合物；在混合物中加入0.1ml二丁基二月桂酸锡，于40℃下振荡反应3h后，取出聚氨酯进行洗涤，得到表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯；将0.8g肝素溶于15ml无水甲苯中，得到溶解液；将溶解液和表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯混合，于40℃下振荡反应16h后，取出聚氨酯进行洗涤、干燥，得到肝素改性聚氨酯；将肝素改性聚氨酯热压成厚度为0.3mm的膜后，裁剪并缝合于人工心脏瓣膜支架，得到聚合物人工心脏瓣膜。
20.实施例3：一种聚合物人工心脏瓣膜及其制备方法
21.本实施例提供了一种聚合物人工心脏瓣膜，所述聚合物人工心脏瓣膜的制备方法为：取1.5ml六亚甲基二异氰酸酯和1g聚氨酯加入15ml无水甲苯中，得到混合物；在混合物中加入0.1ml二丁基二月桂酸锡，于45℃下振荡反应2h后，取出聚氨酯进行洗涤，得到表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯；将0.4g肝素溶于15ml无水甲苯中，得到溶解液；将溶解液和表面接枝异氰酸根基团的聚氨酯混合，于45℃下振荡反应10h后，取出聚氨酯进行洗涤、干燥，得到肝素改性聚氨酯；将肝素改性聚氨酯热压成厚度为0.3mm的膜后，裁剪并缝合于人工心脏瓣膜支架，得到聚合物人工心脏瓣膜。
22.对比例1：一种聚合物人工心脏瓣膜及其制备方法
23.本对比例提供了一种聚合物人工心脏瓣膜，所述聚合物人工心脏瓣膜的制备方法为：将聚氨酯热压成厚度为0.3mm的膜后，裁剪并缝合于人工心脏瓣膜支架，得到聚合物人
工心脏瓣膜。
24.实验例1：聚合物人工心脏瓣膜的抗凝血检测
25.1.1检测方法
26.血小板黏附测试：新鲜枸橼酸钠抗凝的兔血以1500rpm离心15min，得到富含血小板的上清液；将聚合物人工心脏瓣膜裁剪为直径为12mm圆片并用pbs缓冲液清洗三次后，光滑面向上放置于24孔板中，并在每孔中加入1ml富含血小板的上清液，于37℃孵育1h；孵育完成后，将聚合物人工心脏瓣膜取出，获得孵育上清液；对富含血小板的上清液和孵育上清液中的血小板进行计数，并计算血小板黏附率；其中，血小板黏附率的计算公式为：血小板黏附率＝[(富含血小板的上清液中血小板数-孵育上清液中血小板数)/富含血小板的上清液中血小板数]*100％。
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1.2检测结果
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检测结果如表1所示：
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使用实施例1～3的方法制得的聚合物人工心脏瓣膜具有良好的抗凝血作用，与使用未经改性的聚氨酯作为材料制备而得的聚合物人工心脏瓣膜相比，具有不易引起血栓的优势。
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表1聚合物人工心脏瓣膜的血小板黏附率
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组别血小板黏附率实施例19％实施例28％实施例313％对比例122％
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显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。