專利名稱：肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血管及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血管及其生產(chǎn)方法，作 為血管移植物用于人體周圍動脈的旁路手術(shù)，提高人工血管的近中期通暢率。
背景技術(shù)：
隨著我國人民飲食結(jié)構(gòu)和生活方式的改變及診療手段的提高，血管性疾病的發(fā)生 率正逐年增加。動脈硬化閉塞是動脈最常見的疾病。終末期的動脈疾病患者往往需要進(jìn) 行動脈旁路手術(shù)，由于自體血管的來源有限，異體血管具有免疫排斥，所以目前臨床使用的 人工血管材料多為不可降解的高分子材料，主要包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET，商品名 Dacron)和膨體聚四氟乙烯(ePTFE，商品名Gore-Tex)。根據(jù)相關(guān)研究，人工血管股胭動脈 旁路術(shù)5年通暢率為51. 9% ；另一項(xiàng)回顧性研究發(fā)現(xiàn)人工血管股胭動脈旁路手術(shù)，第1年 通暢率94%，第2年62%，第3年42%，第5年35% ;ePTFE人工血管重建冠狀動脈4年 通暢率僅為14%。目前研究表明人工血管遠(yuǎn)期通暢率低主要是人工血管內(nèi)早期血栓形成和 中晚期的內(nèi)皮化不良及吻合口內(nèi)膜增生。因此，通過對人工血管進(jìn)行材料改性與修飾，進(jìn)一 步提高其通暢率是亟待解決的臨床難題。肝素是一種帶負(fù)電荷硫酸多糖類化合物，具有良好抗凝血作用，注入血液中可在 短期內(nèi)防止凝血。肝素的作用主要通過增強(qiáng)抗凝血酶產(chǎn)生作用。肝素為酸性分子，其表面 基團(tuán)的密度一定程度上可能決定其與蛋白質(zhì)的結(jié)合。生物活性大小與電荷密度密切相關(guān)， 其具有的負(fù)電荷密度愈高，同蛋白質(zhì)的結(jié)合力就愈強(qiáng)。減少肝素的羧基基團(tuán)數(shù)目，電荷密度 降低，抗凝血活性出現(xiàn)降低。對肝素中未經(jīng)硫化的糖醛酸殘基進(jìn)行高碘酸氧化，使其電荷密 度降低，抗凝血活力出現(xiàn)降低。按照電荷密度和相對分子質(zhì)量對肝素進(jìn)行分級，去除相對分 子質(zhì)量和電荷密度對其的影響，肝素的抗凝血活性隨羧酸基團(tuán)/硫酸基團(tuán)的比例的增大而 升高。由于肝素的抗凝血活性，強(qiáng)親水性和抗細(xì)菌粘附性，所以肝素是一種良好的人工血管 內(nèi)表面涂層材料。殼聚糖(chitoSan，CS)是一類自然界常見的帶陽性電荷多聚糖，具有安 全無毒、無免疫原性、良好的生物相容性和抗凝血性。殼聚糖在體內(nèi)可被溶菌酶等降解成寡 糖和氨基葡萄糖而被機(jī)體吸收利用。近年來研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖具有一定的抗菌作用，相關(guān)機(jī) 理認(rèn)為是由于殼聚糖的帶陽性電荷基團(tuán)和微生物膜帶陰性電荷基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，從而引起微 生物膜穩(wěn)定性下降所致。本發(fā)明涉及的滌綸人工血管是利用肝素和殼聚糖在腔內(nèi)表面進(jìn)行修飾，利用肝素 和殼聚糖納米層層自組裝涂層來達(dá)到穩(wěn)定涂層表面和抗凝血及一定的抗感染作用。中國專 利93101997. 4公開了一種人工血管細(xì)胞襯里，具有一定的抗血栓效果，但是由于制備和保 存的問題，無法大規(guī)模的臨床運(yùn)用。中國專利99809878. 7涉及到一種異體的人工血管，但 是存在免疫排斥。美國專利7632306和歐洲專利US2010121428各公開了一種空隙優(yōu)化的 人工血管，但是未對內(nèi)表面進(jìn)行修飾。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有抗凝抗炎提高人工血管近期通暢率作用的小口徑 滌綸人工血管及其生產(chǎn)方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了 一種肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血 管，其特征在于，包括針織滌綸人工血管，針織滌綸人工血管的內(nèi)壁上設(shè)有預(yù)凝涂層，預(yù)凝 涂層的內(nèi)壁上設(shè)有肝素殼聚糖層層自組裝涂層。所述的預(yù)凝涂層為人白蛋白涂層。本發(fā)明還提供了上述肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血管的生產(chǎn)方法，其 特征在于，具體步驟為
第一步、將針織滌綸人工血管置于25wt%人體白蛋白溶液0. 5-1. 5h，30-40 °C、 0.25-0.50 atm壓力下干燥3-5小時后，再次浸入25襯％人體白蛋白溶液0.5-1. 5 h，再次 30-400C >0. 25-0. 50 atm壓力下干燥3_5小時，重復(fù)上述浸入與干燥步驟10-30次以在針 織滌綸人工血管的內(nèi)壁上形成預(yù)凝涂層，將人工血管壁滲漏率控制在IOOmmHg壓力下小于 60ml/cm2X mm ；
第二步、將針織滌綸人工血管的內(nèi)腔灌入體積比為ι :1的酒精水溶液，靜置3-5小時 去除表面油脂，用去離子水低壓沖洗針織滌綸人工血管的內(nèi)腔，30-40°C、0. 25-0. 50 atm壓 力下干燥12-36小時，將針織滌綸人工血管的內(nèi)腔灌入濃度為0. 06g/ml的1，6-己二胺的 丙酮溶液，30-40°C靜置3-5小時，用去離子水反復(fù)低壓沖洗針織滌綸人工血管的內(nèi)腔，去 除游離的1，6-己二胺；
第三步、用0. IM鹽酸溶液在室溫下處理針織滌綸人工血管2-3h，用大量去離子水 沖洗后，再浸入PH值為3. 8的聚電解質(zhì)溶液15min，用與聚電解質(zhì)pH值相同的純水沖洗，每 次沖洗后均用氮?dú)獯蹈?，浸入含有濃度?. 005g/L的殼聚糖和濃度為2%的肝素鈉的生理 鹽水溶液15min，重復(fù)上述浸入聚電解質(zhì)溶液和生理鹽水溶液的步驟5-15次后，25_35°C、 0. 25-0. 50 atm壓力下干燥40-50h以在預(yù)凝涂層的內(nèi)壁上形成肝素殼聚糖層層自組裝涂 層。本發(fā)明中人工血管是用滌綸纖維利用針織方法進(jìn)行制備的管狀物，其管徑為 6mm-8mm。預(yù)凝涂層的材料是具有良好生物相容性，同時能有效填充人工血管空隙的材料構(gòu) 成，有效的降低了人工血管滲透率。本專利涉及的人工血管預(yù)凝材料是人白蛋白。肝素殼 聚糖層層自組裝涂層是由肝素和殼聚糖通過自組裝納米技術(shù)固定在人工血管內(nèi)表面具有 抗凝、抗炎作用的涂層。本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)主要在于改進(jìn)了人工血管的內(nèi)接觸面，如圖2所 示，為人工血管的內(nèi)接觸面結(jié)構(gòu)示意圖。滌綸纖維層6上分別組裝有殼聚糖分子涂層5和 肝素分子涂層4。接觸層的特點(diǎn)在于①采用具有良好血液相容性的肝素和殼聚糖；②利用 肝素和殼聚糖的特性，采用層層自組裝技術(shù)固定于人工血管內(nèi)表面；③通過肝素殼聚糖涂 層的作用，降低人工血管血栓形成的機(jī)率，提高人工血管近期通暢率。肝素是一種帶負(fù)電荷硫酸多糖類化合物，具有良好抗凝血作用，注入血液中可在 短期內(nèi)防止凝血。殼聚糖(chit0San，CS)是一類自然界常見的帶陽性電荷多聚糖，具有安 全無毒、無免疫原性、一定的抗菌作用、良好的生物相容性和抗凝血性。殼聚糖在體內(nèi)可被 溶菌酶等降解成寡糖和氨基葡萄糖而被機(jī)體吸收利用。利用肝素帶負(fù)電和殼聚糖帶正電， 以及兩者特殊的表面基團(tuán)使兩者進(jìn)行層層自組裝，以增強(qiáng)抗人工血管內(nèi)表面抗凝抗感染的作用。本發(fā)明涉及的人工血管具有良好的抗凝和一定的抗感染作用。由于層層自組裝技 術(shù)的運(yùn)用，理論上人工血管內(nèi)表面具有十層肝素殼聚糖復(fù)合涂層，因此本發(fā)明涉及的人工 血管具有更長時效的抗凝作用。


圖1為人工血管結(jié)構(gòu)示意圖2為人工血管的內(nèi)接觸面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例來具體說明本發(fā)明。實(shí)施例1
如圖1所示，為人工血管結(jié)構(gòu)示意圖，所述的肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工 血管，包括針織滌綸人工血管1，針織滌綸人工血管1的內(nèi)壁上設(shè)有預(yù)凝涂層2，預(yù)凝涂層2 的內(nèi)壁上設(shè)有肝素殼聚糖層層自組裝涂層3，其生產(chǎn)方法如下
(1)滌綸人工血管的預(yù)凝處理
將針織滌綸人工血管1置于25襯％人體白蛋白溶液(25%白蛋白制備為每Ig蛋白質(zhì)加 入0. OSmmol辛酸鈉和0. OSmmol乙酰色氨酸鈉。按成品規(guī)格以注射用水稀釋蛋白質(zhì)濃度至 25%,并適當(dāng)調(diào)整pH值為7. 40及鈉離子濃度控制在160mmol/L以下)0. 5h，30°C、0. 25-0. 50 atm壓力下干燥3小時后，再次浸入25襯％人體白蛋白溶液(25%白蛋白制備為每Ig蛋白質(zhì) 加入0. OSmmol辛酸鈉和0. OSmmol乙酰色氨酸鈉。按成品規(guī)格以注射用水稀釋蛋白質(zhì)濃度 至25%，并適當(dāng)調(diào)整pH值為7. 40及鈉離子濃度控制在160mmol/L以下)0. 5h，再次30°C、 0. 25-0. 50 atm壓力下干燥3小時，重復(fù)浸入與干燥步驟10次以在針織滌綸人工血管1的 內(nèi)壁上形成預(yù)凝涂層2，將人工血管壁滲漏率控制在IOOmmHg壓力下小于60ml/Cm2Xmin ；
(2)滌綸人工血管的預(yù)處理
將針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔灌入體積比為1 :1的酒精水溶液，靜置3小時去除 表面油脂，用去離子水()壓力下沖洗針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔，30°C、0.25-0. 50 atm壓 力下干燥12小時，將針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔灌入濃度為0. 06g/ml的1，6-己二胺的丙 酮溶液，30°C靜置3小時，用去離子水反復(fù)輕輕沖洗針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔，去除游離 的1，6-己二胺；
(3)滌綸人工血管肝素殼聚糖層層自組裝處理
用0. IM鹽酸溶液在室溫下處理針織滌綸人工血管12h，用大量去離子水沖洗后，再浸 入PH值為3. 8的聚電解質(zhì)(聚丙烯酸，PAA)溶液15min，用與聚電解質(zhì)pH值相同的純水沖 洗，每次沖洗后均用氮?dú)獯蹈?，浸?. 005g/L殼聚糖和2%肝素鈉生理鹽水溶液15min，重復(fù) 上述浸入聚電解質(zhì)溶液和殼聚糖和肝素溶液的步驟5次后，25°C、0. 25-0. 50 atm壓力下干 燥40h以在預(yù)凝涂層2的內(nèi)壁上形成肝素殼聚糖層層自組裝涂層3。將人工血管用血管縫線縫于需要動脈旁路術(shù)的動脈近遠(yuǎn)端，以起到替代動脈的作 用。實(shí)施例2如圖1所示，為人工血管結(jié)構(gòu)示意圖，所述的肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工 血管，包括針織滌綸人工血管1，針織滌綸人工血管1的內(nèi)壁上設(shè)有預(yù)凝涂層2，預(yù)凝涂層2 的內(nèi)壁上設(shè)有肝素殼聚糖層層自組裝涂層3，其生產(chǎn)方法如下
(1)滌綸人工血管的預(yù)凝處理
將針織滌綸人工血管1置于25襯％人體白蛋白溶液(25%白蛋白制備為每Ig蛋白質(zhì)加 入0. OSmmol辛酸鈉和0. OSmmol乙酰色氨酸鈉。按成品規(guī)格以注射用水稀釋蛋白質(zhì)濃度至 25%,并適當(dāng)調(diào)整pH值為7. 40及鈉離子濃度控制在160mmol/L以下)1. 5h，40°C、0. 25-0. 50 atmPa壓力下干燥5小時后，再次浸入25wt%人體白蛋白溶液(25%白蛋白制備為每Ig蛋 白質(zhì)加入0. OSmmol辛酸鈉和0. OSmmol乙酰色氨酸鈉。按成品規(guī)格以注射用水稀釋蛋白 質(zhì)濃度至25%，并適當(dāng)調(diào)整pH值為7. 40及鈉離子濃度控制在160mmol/L以下)1.5 h，再 次40°C、0. 25-0. 50 atmPa壓力下干燥5小時，重復(fù)浸入與干燥步驟30次以在針織滌綸人 工血管1的內(nèi)壁上形成預(yù)凝涂層2，將人工血管壁滲漏率控制在IOOmmHg壓力下小于60ml/ Cm2X mm ；
(2)滌綸人工血管的預(yù)處理
將針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔灌入體積比為1 :1的酒精水溶液，靜置5小時去除 表面油脂，用去離子水輕輕沖洗針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔，40°C、0. 25-0. 50 atmPa壓力 下干燥36小時，將針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔灌入濃度為0. 06g/ml的1，6-己二胺的丙酮 溶液，40°C靜置5小時，用去離子水反復(fù)輕輕沖洗針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔，去除游離的 1，6-己二胺；
(3)滌綸人工血管肝素殼聚糖層層自組裝處理
用0. IM鹽酸溶液在室溫下處理針織滌綸人工血管1 3h，用大量去離子水沖洗后，再 浸入PH值為3. 8的聚電解質(zhì)溶液15min，用與聚電解質(zhì)pH值相同的純水沖洗，每次沖洗后 均用氮?dú)獯蹈?，浸?. 5% (w/v)殼聚糖和2%肝素鈉生理鹽水溶液15min，重復(fù)上述浸入聚 電解質(zhì)溶液和殼聚糖和肝素溶液的步驟15次后，35°C、0. 25-0. 50 atm壓力下干燥50h以在 預(yù)凝涂層2的內(nèi)壁上形成肝素殼聚糖層層自組裝涂層3。將人工血管用血管縫線縫于需要動脈旁路術(shù)的動脈近遠(yuǎn)端，以起到替代動脈的作用。實(shí)施例3
如圖1所示，為人工血管結(jié)構(gòu)示意圖，所述的肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工 血管，包括針織滌綸人工血管1，針織滌綸人工血管1的內(nèi)壁上設(shè)有預(yù)凝涂層2，預(yù)凝涂層2 的內(nèi)壁上設(shè)有肝素殼聚糖層層自組裝涂層3，其生產(chǎn)方法如下 (1)滌綸人工血管的預(yù)凝處理
將針織滌綸人工血管1置于25襯％人體白蛋白溶液(25%白蛋白制備為每Ig蛋白質(zhì)加 入0. OSmmol辛酸鈉和0. OSmmol乙酰色氨酸鈉。按成品規(guī)格以注射用水稀釋蛋白質(zhì)濃度至 25%，并適當(dāng)調(diào)整pH值為7. 40及鈉離子濃度控制在160mmol/L以下)lh，35°C、0. 25-0. 50 atm壓力下干燥4小時后，再次浸入25wt%人體白蛋白溶液(25%白蛋白制備為每Ig蛋白 質(zhì)加入0. OSmmol辛酸鈉和0. OSmmol乙酰色氨酸鈉。按成品規(guī)格以注射用水稀釋蛋白質(zhì)濃 度至25%，并適當(dāng)調(diào)整pH值為7. 40及鈉離子濃度控制在160mmol/L以下)1 h，再次35°C、 0. 25-0. 50 atm壓力下干燥4小時，重復(fù)浸入與干燥步驟20次以在針織滌綸人工血管1的內(nèi)壁上形成預(yù)凝涂層2，將人工血管壁滲漏率控制在lOOmmHg壓力下小于60ml/Cm2Xmin ；
(2)滌綸人工血管的預(yù)處理
將針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔灌入體積比為1 :1的酒精水溶液，靜置4小時去除 表面油脂，用去離子水輕輕沖洗針織滌綸人工血管的內(nèi)腔后，在35°C、Pa壓力下干燥24小 時，將針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔灌入濃度為0. 06g/ml的1，6-己二胺的丙酮溶液，35°C靜 置4小時，用去離子水反復(fù)輕輕沖洗針織滌綸人工血管1的內(nèi)腔，去除游離的1，6-己二胺；
(3)滌綸人工血管肝素殼聚糖層層自組裝處理
用0. 1M鹽酸溶液在室溫下處理針織滌綸人工血管1 2. 5h，用大量去離子水沖洗后， 再浸入PH值為3. 8的聚電解質(zhì)溶液15min，用與聚電解質(zhì)pH值相同的純水沖洗，每次沖洗 后均用氮?dú)獯蹈桑?. 5% (w/v)殼聚糖和2%肝素鈉生理鹽水溶液15min，重復(fù)上述浸入 聚電解質(zhì)溶液和殼聚糖和肝素溶液的步驟10次后，30°C、0. 25-0. 50 atm壓力下干燥48h以 在預(yù)凝涂層2的內(nèi)壁上形成肝素殼聚糖層層自組裝涂層3。 將人工血管用血管縫線縫于需要動脈旁路術(shù)的動脈近遠(yuǎn)端，以起到替代動脈的作用。
權(quán)利要求
一種肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血管，其特征在于，包括針織滌綸人工血管(1)，針織滌綸人工血管(1)的內(nèi)壁上設(shè)有預(yù)凝涂層(2)，預(yù)凝涂層(2)的內(nèi)壁上設(shè)有肝素殼聚糖層層自組裝涂層(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血管，其特征在于，所 述的預(yù)凝涂層(2)為人白蛋白涂層。
3.權(quán)利要求1所述的肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血管的生產(chǎn)方法，其特征 在于，具體步驟為第一步、將針織滌綸人工血管(1)置于2 5 w t %人體白蛋白溶液0. 5 -1. 5 h， 30-400C >0. 25-0. 50 atm壓力下干燥3_5小時后，再次浸入25wt%人體白蛋白溶液0. 5-1. 5 h，再次30-40°C、0. 25-0. 50 atm壓力下干燥3_5小時，重復(fù)上述浸入與干燥步驟10-30次以 在針織滌綸人工血管(1)的內(nèi)壁上形成預(yù)凝涂層(2)，將人工血管壁滲漏率控制在IOOmmHg 壓力下小于60ml/cm2Xmin ；第二步、將針織滌綸人工血管(1)的內(nèi)腔灌入體積比為1 :1的酒精水溶液，靜 置3-5小時去除表面油脂，用去離子水低壓沖洗針織滌綸人工血管(1)的內(nèi)腔，30-40°C、 0. 25-0. 50 atm壓力下干燥12-36小時，將針織滌綸人工血管(1)的內(nèi)腔灌入濃度為0. 06g/ ml的1，6-己二胺的丙酮溶液，30-40°C靜置3_5小時，用去離子水反復(fù)低壓沖洗針織滌綸人 工血管(1)的內(nèi)腔，去除游離的1，6_己二胺；第三步、用0. IM鹽酸溶液在室溫下處理針織滌綸人工血管(1) 2-3h，用大量去離 子水沖洗后，再浸入PH值為3. 8的聚電解質(zhì)溶液15min，用與聚電解質(zhì)pH值相同的純水 沖洗，每次沖洗后均用氮?dú)獯蹈?，浸入含有濃度?. 005g/L的殼聚糖和濃度為2%的肝素 鈉的生理鹽水溶液15min，重復(fù)上述浸入聚電解質(zhì)溶液和生理鹽水溶液的步驟5-15次后， 25-350. 25-0. 50 atm壓力下干燥40_50h以在預(yù)凝涂層(2)的內(nèi)壁上形成肝素殼聚糖層 層自組裝涂層(3)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血管及其生產(chǎn)方法。所述的肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血管，其特征在于，包括針織滌綸人工血管，針織滌綸人工血管的內(nèi)壁上設(shè)有預(yù)凝涂層，預(yù)凝涂層的內(nèi)壁上設(shè)有肝素殼聚糖層層自組裝涂層。本發(fā)明還提供了上述肝素殼聚糖層層自組裝小口徑滌綸人工血管的生產(chǎn)方法。本發(fā)明產(chǎn)品作為血管移植物用于人體周圍動脈的旁路手術(shù)，提高人工血管的近中期通暢率。
文檔編號A61L33/12GK101940803SQ20101029198
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者劉震杰, 盧偉鋒, 張祥滿, 王玉琦, 符偉國, 陳斌, 陳楓 申請人:復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院