本发明属于医用材料，具体涉及一种亲水、抗凝增强型双功能涂层及其制备方法。
背景技术：
1、血液接触材料是一类广泛使用的生物医用材料，常见的有应用于支架和心脏瓣膜等植入物、体外生命支持系统的导管等以及用于血液采集和储存的医疗器械等。然而，当接触到血液时，器械表面会迅速发生血浆蛋白吸附，引发调节血栓形成的凝血级联反应。所形成的血凝块不仅有损材料功能寿命、阻塞血管，脱落的血凝块还会随着血流移动，进一步引起并发症，如肺栓塞、肾衰竭、深静脉血栓或中风等。因此，改善血液接触材料的相容性、抑制材料表面的不良反应对于维持医疗器械的功能和保障患者安全至关重要。
2、目前，研究人员提出了许多改善材料血液相容性的方法，例如，通过调节表面亲疏水性质抑制表面蛋白质、血小板等血细胞吸附从而干扰凝血级联反应，或者采用具有抗凝血功能的生物活性分子，如肝素，改善材料抗凝血性质。然而，涂层往往存在长效性有限的问题，且凝血级联的复杂性导致单一的抗凝策略通常并不高效。
3、研究发现，天然的抗凝血表面——内皮细胞层也通过分泌/释放多种信号分子实现优异的抗凝功能。糖胺聚糖位于内皮细胞表面，其中的透明质酸具有很好的亲水性，可以抑制蛋白质、血细胞等黏附，而硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素等则表现出优秀的抗凝血活性。此外，内皮细胞分泌的一氧化氮(no)也具有抑制血小板黏附活化，促进表面内皮化等功能。因此，模拟内皮细胞的功能构建抗凝血涂层是一种改善材料血液相容性的有效策略。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的未经表面改性的血液接触导管容易出现生物容性差的问题，本发明提供了一种亲水、抗凝增强型双功能涂层及其制备方法。本发明首先通过酰胺化反应，利用透明质酸的羧基与多巴胺和一氧化氮催化剂的氨基之间的反应合成多巴胺-透明质酸-一氧化氮催化剂产物，然后将产物溶解并与纳米粒子包覆的糖胺聚糖混合后得到涂层溶液，涂覆在基材表面的涂层溶液经干燥后可在基材表面形成亲水、抗凝双功能涂层。
2、本发明的技术方案为：
3、本发明涉及一种亲水、抗凝增强型双功能涂层的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、通过酰胺化反应，利用透明质酸的羧基与盐酸多巴胺和一氧化氮催化剂的氨基之间的反应，合成透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物；
5、s2、将透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物溶解在磷酸盐缓冲溶液中，然后添加naoh将溶液碱化；
6、s3、继续向步骤s2所得溶液中加入plga包覆的糖胺聚糖，溶解后，得到涂层溶液；
7、s4、将基材浸泡在涂层溶液中，然后洗涤、真空干燥，得到具有亲水、抗凝增强型双功能涂层的样品。
8、优选地，s1步骤中透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物具体制备过程包括以下步骤：
9、(1)将透明质酸钠与一氧化氮催化剂溶解在超纯水中，调节溶液ph为弱酸性5～5.5；
10、(2)向步骤(1)所得溶液中加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺，均匀搅拌20-30min活化羧基；
11、(3)向步骤(2)所得溶液中加入盐酸多巴胺，然后在避光条件下搅拌10-15h；
12、(4)将步骤(3)所得反应产物移入透析袋透析，然后冻干，制得透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物，保存备用。
13、优选地，步骤(1)中，将透明质酸钠与一氧化氮催化剂溶解在超纯水中，所得溶液中的透明质酸钠的质量分数为0.5～3wt％，一氧化氮催化剂的质量分数为1～5wt％；
14、步骤(2)中所用的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺、n-羟基琥珀酰亚胺、步骤(3)所用的盐酸多巴胺与步骤(1)中透明质酸钠的质量比为0.3～0.6：0.2-0.5：0.2-2：0.5～3。
15、优选地，步骤(4)中的截留分子量3000da。
16、优选地，s1步骤中，一氧化氮催化剂为含二硒键或二碲键或二硫键的胱胺盐酸盐类化合物中的一种或多种。
17、优选地，s3步骤所用plga包覆的糖胺聚糖的制备过程为：将聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶于二氯甲烷溶剂中，将糖胺聚糖加入上述溶液，冰浴，超声20-30s，然后与聚乙烯醇水溶液混合并超声，将形成的乳液于室温搅拌12-24h；然后离心清洗去除残余聚乙烯醇及未包裹的质粒，超纯水重悬后冻干机内冻干24-72h，制得plga包覆的糖胺聚糖，保存备用。
18、优选地，将聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶于二氯甲烷溶剂中，所得溶液中聚乳酸-羟基乙酸共聚物的质量分数为1-5wt％；聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为1-5wt％；
19、聚乳酸-羟基乙酸共聚物与糖胺聚糖的质量比为1-5：2-15；
20、其中，糖胺聚糖为硫酸乙酰肝素(肝素)、硫酸皮肤素、硫酸角质素、硫酸软骨素中的一种或多种。
21、优选地，s2步骤中，透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物溶解在磷酸盐缓冲溶液中，所得溶液的浓度为2-10wt％；naoh与透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物的质量比为0.2-2：2-10；
22、s3步骤中，plga包覆的糖胺聚糖与透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物的质量比0.2-8：2-10。
23、优选地，s4步骤中，基材为金属材质或者高分子聚合物材质，金属材质的基材为不锈钢、镁片或钛片，高分子聚合物材质的基材为聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯。本发明中涂层制备简单，适用于多种基材，能够表现出优异且长期稳定的抗凝血性能。
24、优选地，基材在浸泡使用之前，先依次用丙酮、甲醇和乙醇分别超声清洗10-15min。
25、优选地，将基材浸泡在涂层溶液中6 -12h。
26、本发明还涉及一种亲水、抗凝增强型双功能涂层，采用上述制备方法制得。
27、本发明的有益效果是：
28、(1)本发明通过化学作用固定一氧化氮催化剂，可以长期催化体内一氧化氮生成，结合糖胺聚糖与no的抗凝血作用，涂层可以实现较好的抗凝效果，相比于未处理的表面可以显著抑制表面血小板黏附及活化，抑制平滑肌生长促进内皮细胞生长从而促进内皮化。
29、(2)本发明所制备的亲水抗凝涂层成分功能接近天然的内皮细胞，具有低细胞毒性。
30、(3)物理作用负载的糖胺聚糖通过纳米粒子包覆，可以从涂层中缓慢释放，透明质酸与一氧化氮催化剂通过化学作用固定，可以使涂层抗凝效果更具有长效性。
31、(4)本发明结合主动进攻(no释放与糖胺聚糖释放)与被动防御(固定透明质酸)策略，涂层中的一氧化氮催化剂可以长期持续催化释放no，在此基础上，可降解纳米粒子中的糖胺聚糖在早期阶段可以产生类似内皮细胞的抗凝增强作用，持续至器械表面被内皮细胞完全覆盖；另一方面，涂层中的透明质酸可产生亲水润滑作用，有利于增加器械表面润滑性，减轻器械输送过程中对周边组织的损伤。
32、(5)涂层中的多种组分协同作用，通过提高亲水性抑制蛋白质和血细胞黏附、释放生物活性分子抑制血小板黏附活化并促进内皮化从而改善抗凝血性能。
1.一种亲水、抗凝增强型双功能涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1步骤中透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物具体制备过程包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将透明质酸钠与一氧化氮催化剂溶解在超纯水中，所得溶液中的透明质酸钠的质量分数为0.5～3wt％，一氧化氮催化剂的质量分数为1～5wt％；
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s1步骤中，一氧化氮催化剂为含二硒键或二碲键或二硫键的胱胺盐酸盐类化合物中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s3步骤所用plga包覆的糖胺聚糖的制备过程为：将聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶于二氯甲烷溶剂中，将糖胺聚糖加入上述溶液，冰浴，超声20-30s，然后与聚乙烯醇水溶液混合并超声，将形成的乳液搅拌12-24h；然后离心洗涤，超纯水重悬后冻干，制得plga包覆的糖胺聚糖，保存备用。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶于二氯甲烷溶剂中，所得溶液中聚乳酸-羟基乙酸共聚物的质量分数为1-5wt％；聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为1-5wt％；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s2步骤中，透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物溶解在磷酸盐缓冲溶液中，所得溶液的浓度为2-10wt％；naoh与透明质酸-一氧化氮催化剂-多巴胺产物的质量比为0.2-2：2-10；
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，s4步骤中，基材为金属材质或者高分子聚合物材质，金属材质的基材为不锈钢、镁片或钛片，高分子聚合物材质的基材为聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，基材在浸泡使用之前，先依次用丙酮、甲醇和乙醇分别超声清洗10-15min。
10.一种亲水、抗凝增强型双功能涂层，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
