聚乙烯亞胺—肝素結(jié)合體外循環(huán)管道的優(yōu)化及肝素釋放速率研究.pdf

1、體外循環(huán)技術(shù)是進行心臟外科直視手術(shù)治療心臟疾病的基本方法。體外循環(huán)裝置主要由連接管道、氧合器、貯血器、動脈微栓過濾器等部分組成。組成部分涂覆肝素技術(shù)經(jīng)過近20年的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟，已被證實在增加材料血液、生物相容性等方面起到重要作用，成為臨床體外循環(huán)應(yīng)用的一種有效選擇，在國外已經(jīng)大量使用。由于使用肝素結(jié)合技術(shù)的設(shè)備會增加整體醫(yī)療費用，在國內(nèi)應(yīng)用很少。
　　國內(nèi)對于體外循環(huán)設(shè)備肝素化改性的相關(guān)研究比較少，主要集中在基礎(chǔ)研究方面，且操

2、作方法復(fù)雜，肝素結(jié)合量低。本課題組與西安交通大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系合作，研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的肝素-聚乙烯亞胺表面改性技術(shù)。通過聚乙烯亞胺處理引入活性氨基，再應(yīng)用戊二醛共價鍵鉸鏈結(jié)合肝素分子于生物材料表面。初步發(fā)現(xiàn)該方法能夠同時以離子鍵和共價鍵兩種方式結(jié)合，于2005年獲得了專利（ZL03108086.3）。在此基礎(chǔ)上我們對于肝素涂層方法中引入的耦合劑聚乙烯亞胺進一步優(yōu)化、篩選并通過測定肝素的脫落率評估涂層肝素的穩(wěn)定性。
　　目的：

3、r>　　對聚乙烯亞胺-戊二醛-肝素涂層工藝進行優(yōu)化、篩選并對其涂層材料的穩(wěn)固性進行評估。
　　方法：
　　1.制備聚乙烯亞胺-戊二醛-肝素涂層的體外循環(huán)管道，選取平均相對分子量分別為3000、10000、20000的聚乙烯亞胺，以無水乙醇為溶劑，于37℃下配制量取質(zhì)量分數(shù)為1g/dL、2g/dL、5g/dL各100ml，同時以未涂層管道為對照，利用紅外光譜對聚乙烯亞胺-戊二醛-肝素涂層的體外循環(huán)管道的肝素進行表征定性，各組材

4、料的紅外線吸收峰寬度及高度不同，代表不同的肝素定性及定量趨勢。甲苯胺藍分光光度法測定涂層設(shè)備表面肝素結(jié)合量，通過測定反應(yīng)后剩余甲苯胺藍溶液在631nm處的吸光度，繪制肝素標(biāo)準(zhǔn)濃度工作曲線。待測濃度肝素溶液與等量的甲苯胺藍反應(yīng)后，讀取反應(yīng)后甲苯胺藍在631nm處的吸光度值，由標(biāo)準(zhǔn)工作曲線計算出游離肝素的濃度。篩選聚乙烯亞胺的分子量、濃度等因素對結(jié)合肝素量的影響。
　　2.將16組經(jīng)相同工藝處理的聚乙烯亞胺-戊二醛-肝素涂層的醫(yī)用聚氯

5、乙烯材料（n=16）,隨機平均分成2組，通過體外轉(zhuǎn)流，用甲苯胺藍分光光度法測定1、2、4、8、16、32、64、128時點的肝素脫落率，并與單純浸泡法為對照，評測涂層肝素的穩(wěn)定性。
　　結(jié)果：
　　1.涂層材料表面結(jié)合肝素含量與甲苯胺藍吸光度具有良好的正相關(guān)性（回歸系數(shù)R=0.999）,通過甲苯胺藍分光光度法能夠精確測量溶液中游離肝素的含量在0～850μg/cm2范圍內(nèi)。在幾種肝素結(jié)合表面中，平均相對分子量20000、質(zhì)量分

6、數(shù)2g/dl的材料結(jié)合肝素較多，對于同一分子量聚乙烯亞胺涂層材料，肝素結(jié)合量受到質(zhì)量分數(shù)的影響；各組肝素涂層材料肝素質(zhì)量分數(shù)受聚乙烯亞胺平均相對分子量的影響，質(zhì)量分數(shù)為2g/dL的聚乙烯亞胺結(jié)合的肝素量為最多（p＜0.05）。總體上結(jié)合肝素量隨平均相對分子量的增大而增加。通過本部分研究，優(yōu)化篩選了聚乙烯亞胺--戊二醛-肝素涂層方法的合適聚乙烯亞胺質(zhì)量分數(shù)及平均相對分子量分別為2g/dL、20000。
　　2.經(jīng)模擬體外循環(huán)后的涂層

7、材料與對照組肝素涂層材料經(jīng)浸泡處理后測得各時間點的脫落率，在128小時內(nèi)，兩組肝素結(jié)合表面均有不同程度的肝素分子脫落現(xiàn)象，浸泡組材料表面結(jié)合的肝素脫落率為0.108-0.825，經(jīng)體外循環(huán)處理后的材料結(jié)合表面的肝素脫落率為0.13-0.92，其中體外循環(huán)組材料結(jié)合表面的肝素的脫落率與浸泡組材料結(jié)合表面肝素分子的脫落率兩者之間以及相同時間點之間的肝素脫落率無顯著差異（p>0.05）。
　　結(jié)論：
　　1．在聚乙烯亞胺-戊二醛-