[发明专利]一种仿生抗凝血两性离子微凝胶涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种仿生抗凝血两性离子微凝胶涂层及其制备方法；涂层组分和百分含量为：氨基功能化的两性离子微凝胶含量为32.2～66.6wt％，含儿茶酚组分的化合物为26.6～64.5wt％，多氨基的化合物为3.2～6.6wt％。通过分散聚合制备氨基功能化的两性离子微凝胶；将纯化后的氨基功能化的两性离子微凝胶、含儿茶酚组分的化合物、多氨基的化合物分散在pH＝8.5的Tris‑HCl缓冲液中，通过氧化共沉积制备两性离子微凝胶涂层；本发明工艺简单，条件温和；所制备的两性离子微凝胶涂层模拟鱼皮表面的微结构，具有优异的超亲水性、稳定性和抗凝血性能，在血液接触医疗器械领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，特别涉及一种仿生抗凝血两性离子微凝胶涂层及其制备方 法。

背景技术

植入式医疗器械如心脏瓣膜、血管内支架、关节假体、人工血管等已广泛应用于临床治疗 中。虽然这些植入物挽救了患者的生命，然而必不可免的造成蛋白质、血小板及细胞在其表面 的非特异性粘附，从而引发凝血和血栓形成，导致植入失败，甚至危及患者生命。目前，防止 医疗器械表面蛋白质的非特异性吸附是抑制血栓形成的有效策略。两性离子聚合物(如磷酸胆 碱、羧酸甜菜碱、磺酸甜菜碱)是分子中同时含有等量正负电荷的聚合物，可通过比氢键更强 的与水分子的静电诱导相互作用而结合更为大量的水，而赋予其独特的超高抗蛋白质非特异吸 附性能。有鉴于此，专利文献CN102391539A、CN107064072A、CN111333759A和 CN103214636A等利用原子转移自由基聚合在基底表面制备了两性离子聚合物刷涂层。然而， 该方法需要严格的除氧气过程和有毒过渡金属催化剂的使用，无法实现规模化生产，同时涂层 厚度不足100nm，缺乏稳定性。近年来，专利文献CN111481743A、CN113045698A、 CN110204650A、CN106421906A还提出利用自由基聚合制备两性离子共聚物，并通过共价接 枝策略将其固定在基材表面上。然而该方法接枝效率低，难以实现两性离子基团对基材的完全 覆盖。此外，一些共聚单体的引入还影响涂层的整体防污性能，增加血栓形成的风险。因此， 通过简单的工艺制备具有高密度两性离子基团的抗凝血涂层仍是一个亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有两性离子聚合物涂层制备过程繁琐、接枝效率低和 稳定性不足等缺点，提供一种制备过程简单、具有高密度两性离子基团和良好的稳定性的抗凝 血涂层及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明实施例提供一种仿生抗凝血两性离子微凝胶涂层及其制备方法：将氨基功能化的两 性离子微凝胶、含儿茶酚组分的化合物和多氨基的化合物在碱性条件下，通过氧化共沉积形成 两性离子微凝胶涂层；儿茶酚基团间的共价/非共价作用提供了对基材的强力结合，而儿茶酚 基团和氨基之间的迈克尔加成和席夫碱反应实现对微凝胶的共价锚定；氨基功能化的两性离子 微凝胶用于模拟鱼皮表面的微结构，以得到一种具有良好稳定性和仿生微结构两性离子微凝胶 涂层。

一种仿生抗凝血两性离子微凝胶涂层，该涂层由氨基功能化的两性离子微凝胶、含儿茶酚 组分的化合物、多氨基的化合物组成，组分和百分含量为：氨基功能化的两性离子微凝胶含量 为32.2～66.6wt％，含儿茶酚组分的化合物为26.6～64.5wt％，多氨基的化合物为3.2～6.6wt％。

本发明的一种仿生抗凝血两性离子微凝胶涂层制备方法，包括如下步骤：

(1)通过分散聚合制备氨基功能化的两性离子微凝胶：在氮气气氛下，配制质量比为0.1: 1～1:1的去离子水和乙醇的混合溶液，加入质量分数为5～10wt％两性离子单体、含氨基单体、 引发剂过硫酸铵、分散剂聚乙烯吡咯烷酮，混合搅拌均匀，然后加入交联剂N,N-亚甲基双丙 烯酰胺，在40～80℃反应2～24小时得到微凝胶悬浮液，在1000～7000rpm转速下离心得到沉 淀物，并用乙醇洗涤3次，得到纯化的氨基功能化的两性离子微凝胶。