[发明专利]一种壳聚糖/细菌纤维素硫酸酯复合血液相容性材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种壳聚糖/细菌纤维素硫酸酯复合血液相容性材料的制备方法，包括如下步骤：(1)对细菌纤维素进行表面硫酸酯化改性；(2)称取1.2g－3.2g壳聚糖，溶解在稀醋酸溶液中，配制成浓度为3%－10%的壳聚糖溶液；(3)易纺丝高分子配制成浓度5%－16%的溶液；(4)把壳聚糖溶液和易纺丝高分子溶液按质量比6:1－1:4混合制成纺丝液；(5)把纺丝液在静电纺丝装置下纺丝，直接纺丝到细菌纤维素硫酸酯薄膜上，纺丝电压为10—40kV，针头到接收板的距离为10—30cm。本发明相比其他类肝素结构材料，所提供的材料具有制备方法简单、材料机械力学性能好等优点。

技术领域

本发明涉及一种壳聚糖/细菌纤维素硫酸酯复合血液相容性材料的制备方法。

背景技术

随着现代医学的发展，生物材料在组织替代及修复等医疗过程中起着日益显著的作用，除了医用功能性，生物相容性是生物材料必备的基本性能，生物相容性包含血液相容性和组织相容性两方面。与血液接触的医用材料，如血液透析材料、人工血管、人工皮肤等，需要具有好的血液相容性以抑制血管内血液形成血栓（即抗凝血性）和维持血液正常成分和功能。

肝素是天然的血液抗凝剂，在临床血液透析及器官移植等治疗中，通常需通过口服肝素或静脉注射小分子量肝素来克服生物材料血液相容性不足的问题，但是肝素存在价格昂贵、出血率高且缺乏长期稳定性等问题。肝素是由2-硫酸-a-L艾杜糖醛酸及6-硫酸-a-D-葡萄糖胺等糖元组成的生物多糖，肝素的抗凝血性与-OSO₃^-和-COO^-等官能团有着直接关系。因此对生物材料进行化学改性或物理复合，引入-OSO₃^-、-COO^-、－NH₂，使生物材料具有类肝素结构成为提高生物材料血液相容性的重要途径。

壳聚糖(聚(2-氨基-β-(1,4)- D-葡萄糖)，chitosan)是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，其具有良好的生物相容性、血液相容性及生物可降解性等优良性能，在医药、食品、化工、生化和生物医学工程等诸多领域获得广泛研究及应用。壳聚糖为自然界中存在的唯一碱性多糖，含有－NH₂基团，对壳聚糖进行化学改性或物理复合，引入-OSO₃^-、-COO^-等官能团，可获得与肝素类似的化学结构。

静电纺丝法是将聚合物溶液在高压电场作用下进行喷射拉伸而制备纳米级纤维丝的一种纺丝方法。通过静电纺丝技术，可以调控材料化学结构及表观形貌，获得具有良好细胞相容性和血液相容性的纤维膜，静电纺丝已被用于胶原蛋白、壳聚糖、纤维素、聚乳酸等高分子，制备人造血管、血管支架材料等生物材料。但是，由于静电纺丝所得纤维膜为无纺材料，机械强度较差，静电纺丝膜的应该受到了很大限制。

细菌纤维素是一种细菌胞外多糖，可由多种细菌（如Acetobacter、Agrobacterium等）在含糖分的椰子水、菠萝汁、桔子汁等果汁中合成。天然细菌纤维素具有纯度高(含量>95%)、吸水持水率高（吸水量可达自身重量60-700倍）、聚合度高（DP 2000-8000）、杨氏模量大(100GPa)、呈超细纳米纤维三维网状结构（纤维束直径< 50 nm，约为植物纤维的1%)、高比表面积（200倍于植物纤维）和良好的透气透水性能等优点，是制备生物医用材料的理想原料，目前细菌纤维素已被开发用作创口敷料、人造血管、人造皮肤以及组织工程材料等。对细菌纤维素进行表面化学改性，引入－SO₃H等荷电基团，可在保证细菌纤维素机械强度的情况下提高细菌纤维素的血液相容性。