具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料及其製備和應用方法
2023-10-07 11:18:44
專利名稱：具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料及其製備和應用方法
技術領域：
本發明涉及一種具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料及其製備和應用方 法，所屬技術領域為材料、生物、物理、化學等學科的交叉學科領域。
背景技術：
新型心血管植入材料的應用已經成為人們戰勝心血管疾病的重要手段，然而現有 的心血管醫用材料還存在包括凝血、術後狹窄等一系列問題。為了解決這一關鍵問題，人們 進行了一系列嘗試。在支架上攜帶藥物對細胞進行抑制從而解決術後狹窄的問題是目前常 用的方法。但是藥物在抑制平滑肌細胞的同時也會抑制內皮細胞的生長從而破壞內皮層的 癒合，增加晚期血栓甚至死亡的風險。通過功能界面材料實現生物活性分子的固定，原位增 強內皮細胞的選擇性黏附和競爭性生長，實現血管內皮在植入部位的原位快速癒合，是解 決心血管植入材料生物相容性的重要途徑之一。與傳統的藥物洗脫支架相比，這種方法可 以在體內迅速原位捕獲循環血液中的內皮細胞，形成快速內皮化的過程；同時抑制平滑肌 細胞的生長，避免了血栓、再狹窄等不良反應的產生。和傳統組織工程化單一細胞種植不同，原位捕獲要求材料界面具有在人體多細胞 複雜環境中高選擇性捕獲特定細胞的功能。通過對功能界面材料組成和結構的設計，實現 複雜環境中的細胞選擇性黏附是構建內皮原位捕獲功能界面材料的關鍵問題。基於細胞膜 仿生結構的各種單體材料不僅可有效改善材料的血液相容性，而且可有效實現對包括蛋白 質、血小板和細胞的非特異性阻抗，已成為心血管植入材料界面修飾的有效手段之一。含疏 水功能基團的可聚合單體通過疏水作用與基材結合，增加塗層的穩定性。含可反應活性功 能基團的可聚合單體可以特異性結合一些生物分子，具有良好的反應活性。精氨酸_穀氨 酸-天冬氨酸_纈氨酸是細胞外基質中的一種多肽，它可以特異性的促進內皮細胞的粘附。 通過與具有反應性單體的結合，並進一步通過表面固定的方法，引入具有內皮細胞特異性 誘導功能的多肽，從而得到具有內皮細胞選擇性的新型心血管支架塗層
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足提供一種具有內皮細胞選擇性的心血管支 架塗層材料及其製備和應用方法，通過塗層材料對心血管支架表面進行修飾，改善心血管 支架表面生物相容性的同時，顯著提高心血管支架在植入體內後的原位內皮細胞選擇性粘 附、遷移、生長和增殖。具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料是一種三元共聚物，該三元共聚物由 三種單體通過自由基共聚合得到，其中三種單體分別為含細胞膜仿生結構的生物相容性單 體、含疏水功能基團的可聚合單體、以及含可反應活性功能基團的可聚合單體。具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料所含細胞膜仿生結構的生物相容性 單體選自如下單體
權利要求
一種具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料，其特徵在於它是一種三元共聚物，該三元共聚物由三種單體通過自由基共聚合得到，其中三種單體分別為含細胞膜仿生結構的生物相容性單體、含疏水功能基團的可聚合單體、以及含可反應活性功能基團的可聚合單體。
2.根據權利要求1所述的一種具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料，其特徵在於所述的含細胞膜仿生結構的生物相容性單體選自如下單體CH3IH2C=CHH2C=CIICOORCOORO Il + (CH2)IiOyOCH2CH2N+(CH3)3 n=l 18 °(CH2CH2O)IiH n=l~50CH3 O Il (CH2)IIN+CH2CH2SO- I Il CH3 OCH3 O 丨計 Il (CH2)IIN+CH2CH2CH2SO- I Ii CH3 OCH3 O (CH2)nN+CH2CH2CO-CH3CH3 OCH3 (CH2)nN+CH2CH2OPO-CH3 O
3.根據權利要求1所述的一種具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料，其特徵在 於所述的含疏水功能基團的可聚合單體選自如下單體R=其中CH3 IH2C=CICOOR
4.根據權利要求1所述的一種具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料，其特徵在 於所述的含可反應活性功能基團的可聚合單體選自下圖所列的如下單體(CH2)IiCH3n=4 18O , TT Il .f H Il \ -(-O—C —CH~ v 丁 'η H3Cn=l0-1000O 丄 H Il X -f O—C —CH~ v 丨 h H3Cη=10-1000
5.一種根據權利要求1所述的具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料的製備方 法，其特徵在於包括以下步驟1)將含細胞膜仿生結構的生物相容性單體、含疏水功能基團的可聚合單體和含可反應 活性功能基團的可聚合單體按照重量比1 0. 1 0. 1 1 10 10的比例溶解在10 200mL溶劑中，獲得溶液A，其中溶劑為甲苯、四氫呋喃、二甲基亞碸、氯仿、二氯甲烷、異丙 醇、乙醇或甲醇；2)按照步驟1)中三種單體總質量的0.2% 2%稱取自由基引發劑偶氮二異丁腈，加 入到溶液A中，得到溶液B;3)用氮氣或者氬氣對溶液B除氧5 30分鐘；4)將除氧後的溶液加熱到50 90度，反應6 48小時；5)減壓除去溶劑，用冰乙醚或冰甲醇沉析2 3次，得到具有內皮細胞選擇性的心血管 支架塗層材料。
6.一種根據權利要求1所述的具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料的應用方 法，其特徵在於包括如下步驟1)將具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料溶於四氫呋喃溶劑中，配置成質量百 分比濃度為0. 01 5%的溶液，並用超聲處理，得到溶解均勻的溶液C ；2)將玻璃基底膜、PET基底膜、不鏽鋼基底膜或不鏽鋼心血管支架依次用丙酮、甲醇、 三蒸水超聲預處理10 30分鐘；或者用體積比為7 3的濃硫酸和雙氧水熱預處理30 60分鐘，三蒸水衝洗；3)採用浸塗法將溶液C塗覆在預處理過的玻璃基底膜、PET基底膜、不鏽鋼基底膜或不 鏽鋼心血管支架表面； 4)將已塗覆材料的玻璃基底膜、PET基底膜、不鏽鋼基底膜或不鏽鋼心血管支架表面 用氮氣吹乾後，浸入質量百分比濃度為0. 01 0. 5%多肽精氨酸-穀氨酸-天冬氨酸-纈 氨酸的磷酸鹽緩衝液，在4 25°C下反應24 72h，用賴氨酸的PBS溶液封端，真空乾燥， 得到具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層。
全文摘要
本發明公開了一種具有內皮細胞選擇性的心血管支架塗層材料及其製備和應用方法。該塗層材料由三種單體通過自由基共聚合得到，分別為含細胞膜仿生結構的生物相容性單體、含疏水功能基團的可聚合單體、以及含可反應活性功能基團的可聚合單體；三種單體通過自由基共聚的方法合成了具有反應活性的三元共聚物；通過表面固定的方法引入多肽序列精氨酸-穀氨酸-天冬氨酸-纈氨酸，它可以特異性促進內皮細胞的粘附，使塗層具有內皮細胞選擇性。這種心血管支架塗層材料具有良好的反應性，能實現多肽等生物分子的固定化和活性保持，實現體內原位內皮細胞捕獲能力，且得到的塗層結構穩定，能適應人體的內環境，在心血管疾病、癌症等方面具有良好的應用前景。
文檔編號C08F220/38GK101962422SQ20101024900
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月6日 優先權日2010年8月6日
發明者徐建平, 紀纓, 計劍, 魏雨 申請人:浙江大學