[发明专利]一种增强异种生物瓣生理稳定性和抗钙化能力的化学改性方法

说明书

本发明是异种生物瓣化学改性的一种方法，制成人工心脏瓣膜。

目前，生物瓣所面临的最为核心的问题就是瓣叶组织过早地退变和钙化所致的耐久性差。大量的研究和临床资料表明，一直延用至今的戊二醛（GA）改性的生物材料其稳定性所能达到的耐久程度已经到了极限，导致使用受限。为此，在尚未找到更好的生物材料和其它合成材料之前，要使现有异种生物瓣材料，特别是牛心包材料从根本上提高组织的稳定性以及耐久性，则必须找到能够进一步有效地提高生物组织结构分子之间的交联程度和交联质量的化学改性的新方法，随着新的化学改性方法的研究和探索很有可能使生物瓣的使用寿命明显得以延长。

生物瓣损坏最主要的因素首先是由于随着瓣叶启闭，长期的交变应力的作用，使组织中胶原纤维机械损伤和退变。在中国医学科学院阜外医院从1976年5月至1991年4月植入的741枚牛心包瓣中，二次换瓣取出的71枚生物瓣中仅有10枚失功于钙化。其余均为交变应力作用所致的组织退变和撕裂。同时也发现，钙化很大程度上都发生在瓣叶应力比较集中的部位。因此，我们认为必须设法有效地强化组织的交联，以提高瓣叶组织的整体稳定性，并在此基础上防钙化，方有可能行之有效地延长生物瓣的工作寿命。鉴此，本发明力图从加强生物组织共同的骨架分子-胶原蛋白交联入手，采用羟基铬（Hydroxyl-Chromum，HC）处理牛心包（Bovine    Pericardium    BP）组织，通过对改性后试片的组织稳定性，力学特性，防钙化性能等的测试和超微结构的观察，对羟基铬的改性作用进行初步探讨。

取分析纯CrCl₃，Cr₂（SO₄）₃，Cr（NO₃）₃或其它铬盐配制成一定浓度的溶液，按OH/Cr³⁺一定的比例（1∶1-1∶5之间）加入等浓度的NaOH溶液，使Cr³⁺的使用浓度为0.1-0.2%而成的HC应用液。

异种生物瓣材料（包括牛心包，猪心包，猪主脉瓣及其它）常规漂洗后经GA初步处理，材料酸化，使用HC应用液进行处理保持pH2.0-5.0之间，环境温度30-50℃，制成改性后的异种生物瓣。

大量的理化测试表明，HC改性后的异种生物瓣组织中明显提高了胶原蛋白分子内和分子间，胶原蛋白和PG基质间以及PG基质间的交联程度和交联质量，明显增强了材料整体的稳定性，显著地改善了材料的理化特性和机械性能。动物皮下移植试验表明HC改性后的材料具有较好的生物相溶性和较强的抗钙化能力，其抗皱缩温度可达100℃以上。

实施例：

1.试剂配制

1）.10%NaCl的柠檬酸液（pH2.0）

称取NaCl（A.R）200g，加蒸馏水800ml溶解后取柠檬酸51.84g于2000ml容量瓶中加水溶后至刻度线。

2）.NaHCO₃溶液5%

称取16.2gAR级NaHCO₃加蒸馏水324ml溶解即成。

3）.HC应用液

取分析纯的Cr（NO₃）₃在酸性介质中用滴定法制备成含有0.58mmol/L的Cr³⁺，碱度为33.3%的HC应用液。

2.试片的制备

取新鲜牛心包，选择右前区透光均匀的部位，截取BP试片。

3.处理过程：

BP试片常规漂洗后0.6%GA处理24小时，取出试片，生理盐水振荡3分钟，按1∶5加入柠檬酸NaCl液，32℃水浴振荡30分钟。弃去柠檬酸液，1∶5加入HC应用液。32℃水浴振荡1.5小时，测pH2.6加5%NaHCO₃提高pH0.4，水浴振荡20分钟，测pH2.8，加NaHCO₃调pH3.2，36℃水浴振荡20分钟，测pH3.0，加NaHCO₃调pH3.4，40℃水浴振荡40分钟，加NaHCO₃测pH4.2，40分钟水浴振荡，测pH4.0，加入等体积的蒸馏水，室温保存生物瓣改性后材料72小时，4%甲醛等渗Na₂SO₄溶液中保存备用。