抗凝血聚氨酯材料的合成和性能研究.pdf

1、聚氨酯(PU)具有優(yōu)異的物理機(jī)械性能和良好的生物相容性，在生物醫(yī)學(xué)工程上得到了廣泛應(yīng)用。但在與血液相接觸時，未改性的聚氨酯材料仍會誘導(dǎo)血栓形成。而聚乙二醇(PEG)能有效的排斥非特異性蛋白質(zhì)的吸附和血小板的粘附，常被用來改善生物材料的血液相容性。此外當(dāng)材料表面含有較高密度的ε-氨基自由的賴氨酸(ε-lysine)時，便可從血漿中吸附大量血纖維蛋白溶酶原(Plasminogen，Plg)，該蛋白在組織纖溶酶原激活物(t-PA)的作用下轉(zhuǎn)變

2、為血纖維蛋白溶酶(plasmin)，使材料具有溶解血栓的能力(纖溶功能)。 因此，本論文的基本思路是：將ε-lysine通過PEG引入到PU上對其進(jìn)行改性，這樣可以將PEG的排斥非特異性蛋白吸附的能力和ε-lysine潛在的溶解血栓的能力相結(jié)合，最終使材料同時具有抗凝血和纖溶功能，提高其生物相容性。本研究采用本體共混法和表面共價(jià)接枝法對PU進(jìn)行改性。 本體共混法是將ε-lysine接枝到常用的嵌段共聚物Pluronic(

3、PEG-PPO-PEG)的末端形成Pluronic-Lys，然后使其與PU共混。在Pluronic-Lys的合成中，首先將末端含琥珀酰亞胺碳酸酯基團(tuán)(NHS)的Pluronic(Pluronic-NHS)與ε-氨基被叔丁氧羰基保護(hù)的賴氨酸(H-Lys(t-BOC)-OH)反應(yīng)，得到Pluronic-Lys(P)；而后脫除保護(hù)基團(tuán)得到Pluronic-Lys。通過茚三酮、核磁共振法(1H-NMR)證明合成了Pluronic-Lys。采用接

4、觸角及蛋白吸附測試分析共混膜的性能，結(jié)果表明通過將Pluronic-Lys與PU共混，可以提高PU排斥非特異性蛋白吸附的能力；但同時共混膜表面對Plg的吸附量卻沒有提高。實(shí)驗(yàn)表明改性膜表面的賴氨酸密度小，這可能是由于賴氨酸與基材的氫鍵作用使得混入本體中的賴氨酸無法向表面遷移所至。 表面共價(jià)接枝的方法是以PEG為“間隔臂”將ε-lysine引入到PU膜表面。首先在PU表面接枝PEG(PU-PEG)，通過PU-PEG與N，N'-二琥

5、珀酰亞胺基碳酸酯(DSC)反應(yīng)得到表面帶有NHS的膜片(PU-PEG-NHS)，最終該膜片依次與H-Lys(t-BOC)-OH，三氟乙酸反應(yīng)得到ε-氨基自由的賴氨酸表面(PU-PEG-Lys)。利用X射線光電子能譜(XPS)表征各步改性過程中表面的化學(xué)組成變化，證明了接枝過程的成功。接觸角結(jié)果表明經(jīng)過改性的膜表面親水性提高。蛋白吸附實(shí)驗(yàn)表明PU-PEG-Lys有很好的排斥非特異性蛋白吸附的能力，同時它也可從血漿中特異性地吸附大量Plg，