CN115414539A

CN115414539A - 一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用

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Publication number: CN115414539A
Application number: CN202211070011.8A
Authority: CN
Inventors: 徐福建; 胡杨; 李筱玥; 杨雪
Original assignee: Beijing University of Chemical Technology
Current assignee: Beijing University of Chemical Technology
Priority date: 2022-09-02
Filing date: 2022-09-02
Publication date: 2022-12-02
Anticipated expiration: 2042-09-02
Also published as: CN115414539B

Abstract

本发明公开了一种多酚‑聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，制备步骤为：将基材在多酚羟基类物质和亲水不带电或亲水带负电聚合物的混合溶液在室温下浸泡，浸泡时间为0.7～4小时，得到具有多酚/聚合物共沉积促凝止血涂层材料；所述的多酚羟基类物质与亲水不带电或亲水带负电聚合物的质量比为1:2～8。该涂层通过温和的血浆蛋白黏附，使关键凝血蛋白转变为激活构象，促进血小板的黏附，从而达到最佳的促凝血性能。

Description

一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用

技术领域

本发明属于医用止血材料领域，涉及一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用。

背景技术

不受控制的出血是交通事故、外科手术和自然灾害中造成伤亡的重要原因。目前常用的止血材料/医疗器械存在性能不足的缺陷，因此开发高效安全的新型止血材料十分重要。通过构建新型促凝血涂层对现有医用止血材料/器械进行表面改性，可以在不改变现有止血材料/器械的应用场景基础上，提高其止血性能、以更好地满足临床需求。在目前表面材料抗凝血性相关研究中(Acta Biomaterialia,2017,64:187-199)发现，当材料表面对蛋白的黏附能力过强时，会和蛋白产生较为强烈的相互作用，在表面与血液接触的过程中，这种较强的黏附作用不利于纤维蛋白原向其有效构象发生转变，进而抑制血小板的黏附与激活，导致抗凝。因此，有必要开发具有可控/温和的蛋白黏附能力的促凝涂层，通过促进关键凝血蛋白转化为有效构象，从而促进血小板的黏附与激活，最终促进凝血。将多酚类物质与多羟基聚合物共沉积制备复合止血涂层，这一技术国内未见报道。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用。本发明具体提供了如下的技术方案：

一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，制备方法为：1)将多酚羟基类物质和亲水不带电或亲水带负电聚合物配制成混合溶液，所述的多酚羟基类物质与亲水不带电或亲水带负电聚合物的质量比为1:2～8；2)将基材在所述的混合溶液中浸泡0.7～4小时；3)洗涤，干燥，得到具有多酚-聚合物共沉积促凝止血涂层的材料。

进一步，步骤1)所述的多酚羟基类物质与亲水不带电或亲水带负电聚合物的质量比为1:2～5，所述的多酚羟基类物质在混合溶液中的浓度为0.25～3mg/mL，步骤2)所述的浸泡时间为0.7～1.5小时。

进一步，步骤1)所述的混合溶液为碱性水溶液，pH为8～9。

进一步，步骤1)所述的多酚羟基类物质为多巴胺、单宁酸、没食子酸、儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、茶黄素-3-没食子酸酯、5-羟基多巴胺盐酸盐或黄芩素，步骤1)所述的亲水不带电聚合物为葡聚糖、羟丙基纤维素、羟乙基淀粉、羟乙基纤维素、普罗兰多糖、普兰尼克或聚乙二醇，步骤1)所述的亲水负电聚合物为羧甲基纤维素或海藻酸、海藻酸钠、透明质酸、透明质酸钠或羧甲基淀粉。

进一步，步骤1)所述的多酚羟基类物质在混合溶液中的浓度为1～1.5mg/mL，亲水不带电或亲水负电聚合在混合溶液中的浓度为3～5mg/mL。

进一步，步骤1)所述的多酚羟基类物质为多巴胺、单宁酸或没食子酸，步骤1)所述的亲水不带电聚合物为葡聚糖、羟丙基纤维素或聚乙二醇，步骤1)所述的亲水负电聚合物为羧甲基纤维素。

进一步，步骤2)所述的基材为高分子医用材料、无机类医用材料、金属类医用材料；所述的高分子医用材料为纱布、聚乙烯醇海绵、聚乙烯醇微米级颗粒、聚乙烯醇微球、壳聚糖海绵、壳聚糖无纺布、明胶海绵、明胶海绵微米级颗粒、海藻酸敷料、海藻酸微球、海藻酸无纺布或胶原蛋白海绵；所述的无机类医用材料是生物玻璃、生物陶瓷；所述的金属类医用材料是镍钛合金器械、钛合金医用器械、形状记忆金属微弹簧圈。

进一步，步骤2)所述基材为金属类医用材料时，基材在浸泡混合溶液前可以用多酚羟基类物质进行预处理，在基材表面形成多酚涂层。

进一步，所述的预处理方法为：将基材在多酚羟基类物质的pH为8～9的碱性水溶液中浸泡4～24小时。

进一步，步骤2)所述的基材为纱布、聚乙烯醇海绵、聚乙烯醇微米级颗粒、聚乙烯醇微球、明胶海绵、明胶海绵微米级颗粒、胶原蛋白海绵、生物玻璃或钛合金医用器械。

本发明的有益效果在于：本发明利用多酚羟基物质的氧化自聚与亲水不带电或负电的聚合物相结合，在基材表面形成涂层。多酚羟基物质与蛋白之间具有强的氢键相互作用，在复合涂层中它提供对血液中凝血关键成分如血浆蛋白(纤维蛋白原等)的作用力，使之黏附聚集；具有抗蛋白黏附作用的亲水不带电或负电聚合物在与多酚羟基物质共沉积的过程中，调控了酚羟基与蛋白间的作用，通过削弱酚羟基和血浆中关键凝血蛋白的氢键等作用力，实现“温和”/中等强度的蛋白黏附，使蛋白转变为易黏附血小板的构象，促进血小板黏附，进而达到促凝血的效果。

多酚/亲水不带电或负电聚合物形成促凝涂层，可与现有止血器械(如明胶海绵、纱布、栓塞弹簧圈等)复合，在不改变其原有应用场景的同时增强其促凝血性能。可调节多酚与聚合物的比例与处理时间，在不同基材上形成促凝涂层，该涂层通过温和的血浆蛋白黏附，使关键凝血蛋白转变为激活构象，促进血小板的黏附，从而达到最佳的促凝血性能。

而正电性聚合物的正电性对血液中的负电的血细胞具有很强的吸引作用，若使用正电性聚合物进行共沉积(无论何种多酚/聚合物比例与处理时间)，相比于纯多酚涂层对蛋白的强作用力，形成的多酚/正电性聚合物涂层都不会明显降低该蛋白强相互作用、甚至有可能增强。因此，此两种强相互作用存在的情况下，反而会抑制血浆蛋白向促进凝血的有效构象转变，无法有效黏附血小板，使表面失去促凝血作用。因此本发明只能采用亲水不带电或负电的聚合物相，而不能使用正电性聚合物。

具体实施方式

下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例1

将盐酸多巴胺50mg，葡聚糖250mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节 pH为8.5，将市售明胶海绵浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，冷冻干燥得到GS1。

本实施例中，多酚羟基类物质为多巴胺，亲水不带电聚合物为葡聚糖，质量比为1:5。

实施例2

将盐酸多巴胺50mg，葡聚糖250mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节 pH为8.5，将市售明胶海绵微米级颗粒浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，冷冻干燥得到GSP1。

实施例3

将单宁酸50mg，聚乙二醇150mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节pH 为8.5，将市售明胶海绵加入该溶液中，25℃浸泡1h，用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的单宁酸与聚乙二醇，干燥得到GS2。

本实施例中，多酚羟基类物质为单宁酸，亲水不带电聚合物为聚乙二醇，质量比为1:3。

实施例4

将没食子酸75mg，羟丙基纤维素150mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节pH为8.5，将市售纱布浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的没食子酸与羟丙基纤维素，冷冻干燥得到G1。

本实施例中，多酚羟基类物质为没食子酸，亲水不带电聚合物为羟丙基纤维素，质量比为1:2。

实施例5

将没食子酸50mg，羧甲基纤维素250mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节pH为8.5，将市售纱布浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的没食子酸与羧甲基纤维素，冷冻干燥得到G2。

本实施例中，多酚羟基类物质为没食子酸，亲水负电性聚合物为羧甲基纤维素，质量比为1:5。

实施例6

1)用Tris缓冲溶液(10mM)配制1mg/mL的盐酸多巴胺溶液，调节pH为8.5，将医用实验钛合金圆片在25℃下在溶液中浸泡12h，使用大量去离子水洗涤三次；

2)将盐酸多巴胺5mg，葡聚糖25mg溶于5mL Tris缓冲溶液(10mM)中，将1) 中处理后的钛合金圆片浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，氮气吹干得到Ti1。

实施例7

将盐酸多巴胺50mg，葡聚糖250mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节 pH为8.5，将医用玻璃片浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，氮气吹干得到GL1。

本实施例中，多酚羟基类物质为多巴胺，亲水不带电聚合物为葡聚糖，质量比为1:5，浸泡时间1h。

实施例8

将盐酸多巴胺5mg，葡聚糖25mg溶于5mL Tris缓冲溶液(10mM)中，将医用实验钛合金圆片浸泡在该混合溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，氮气吹干得到Ti2。

本对比例中，钛合金圆片表面不进行多酚预处理(即不采用实施例6的步骤1)，直接采用步骤2)进行制备)

对比例1

将盐酸多巴胺50mg，葡聚糖500mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节 pH为8.5，将市售明胶海绵浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，冷冻干燥得到GS3。

本对比例中，多酚羟基类物质为多巴胺，亲水不带电聚合物为葡聚糖，质量比为1:10。

对比例2

将盐酸多巴胺50mg，葡聚糖50mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节 pH为8.5，将市售明胶海绵浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，冷冻干燥得到GS4。

本对比例中，多酚羟基类物质为多巴胺，亲水不带电聚合物为葡聚糖，质量比为1:1。

对比例3

将盐酸多巴胺50mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节pH为8.5，将市售明胶海绵浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，冷冻干燥得到GS5。

本对比例中，多酚羟基类物质为多巴胺，不添加聚合物组分。

对比例4

将盐酸多巴胺50mg，葡聚糖250mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节 pH为8.5，将市售明胶海绵浸泡在该溶液中，25℃浸泡5h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，冷冻干燥得到GS6。

本对比例中，多酚羟基类物质为多巴胺，亲水不带电聚合物为葡聚糖，质量比为1:5，浸泡时间为5h。

对比例5

将盐酸多巴胺50mg，葡聚糖250mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节 pH为8.5，将市售明胶海绵浸泡在该溶液中，25℃浸泡0.5h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，冷冻干燥得到GS7。

本对比例中，多酚羟基类物质为多巴胺，亲水不带电聚合物为葡聚糖，质量比为1:5，浸泡时间为0.5h。

对比例6

将盐酸多巴胺50mg，季铵化支链淀粉250mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM) 中，调节pH为8.5，将市售明胶海绵浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与季铵化支链淀粉，冷冻干燥得到GS8。

本对比例中，多酚羟基类物质为多巴胺，亲水正电性聚合物为季铵化支链淀粉，质量比为1:5。

本实施例子中的季铵化支链淀粉按照如下方法制备得到：称取1.8g氢氧化钠和6g2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)溶于50mL去离子水中，将6g支链淀粉分散在200 mL去离子水中形成分散液，随后，将NaOH与GTA的混合溶液缓缓滴加到淀粉分散液中，25℃下搅拌反应24h。反应完成后，将反应溶液倒入透析袋(MWCO,1000Da)中使用去离子水透析2天，至少换水8次，透析完成后，将透析袋内溶液冻干，得到季铵化支链淀粉。

对比例7

将没食子酸50mg，聚赖氨酸250mg溶于50mL Tris缓冲溶液(10mM)中，调节 pH为8.5，将市售纱布浸泡在该溶液中，25℃浸泡1h后取出，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的没食子酸与聚赖氨酸，冷冻干燥得到G3。

本对比例中，多酚羟基类物质为没食子酸，亲水正电性聚合物为聚赖氨酸，质量比为1:5。

对比例8

用Tris缓冲溶液(10mM)配制1mg/mL的盐酸多巴胺溶液，调节pH为8.5，将医用实验钛合金圆片在25℃下在溶液中浸泡12h，使用大量去离子水洗涤三次，除去未形成涂层的多巴胺与葡聚糖，氮气吹干得到Ti3。

本对比例中，钛合金圆片表面仅用多酚进行预处理(只做了实施例6的步骤1))，不用多酚/聚合物止血促凝涂层进行涂覆(不做实施例6的步骤2))。

对比例9

市售明胶海绵GS(未作任何改性)。

对比例10

市售明胶海绵颗粒GSP(未作任何改性)。

对比例11

市售纱布G(未作任何改性)。

对比例12

医用实验钛合金圆片Ti(未作任何改性)。

对比例13

医用玻璃片(未作任何改性)。

测试例1体外凝血效果测试

检测条件：将各实验例、对比例得到的材料进行凝血效果对比实验，检测用血液为取自大鼠心脏的新鲜柠檬酸钠抗凝血液。

测试方法：将明胶海绵材料称取3mg，纱布材料裁剪四层0.5×0.5cm，明胶海绵颗粒材料称取5mg，医用实验钛合金圆片取直径为10mm的一片。取100μL的新鲜抗凝血与10μL的0.2M CaCl₂溶液充分混合后，迅速加在材料上，将其管置于37℃的恒温水浴锅中孵育1分钟。接着用10mL去离子水将未形成血凝块的多余血液充***解，置于 37℃的恒温水浴锅中孵育3分钟。吸取1mL裂解后的液体离心(2500rpm，3分钟)。取100μL离心后的上清液加入96孔板，用酶联免疫检测仪测试545nm处的吸光度 (Abs)。空白组是将100μL新鲜抗凝血加入10mL去离子水，37℃的恒温水浴锅中孵育3分钟，取100μL加入96孔板，测试545nm处的吸光度Abs。最后通过以下公式来计算凝血指数(BCI)。

凝血指数％(BCI)＝(Abs_样品/Abs_空白)×100％...................式1

式中：Abs_样品是实施例与对比例在545nm处的吸光度；Abs_空白是空白组在545nm 处的吸光度。

表1体外凝血效果测试

BCI(Blood clotting index，凝血指数)，可以表征材料的凝血效果，通常BCI的数值越小，表示材料的凝血效果越好。从表1可以看出，本发明实施例1～6得到的包覆多酚/聚合物促凝涂层的材料的BCI指数最低的只有16.3％，最高的44.8％，说明多酚/聚合物促凝涂层改性的材料具有更优异的促凝血性能。由此可见，采用本发明的制备方法，向多酚中加入不带电或负电性聚合物共沉积可以得到提升材料促凝血效果的多酚/聚合物促凝涂层，该涂层通过加入不带电或负电性聚合物调节多酚基团与蛋白的相互作用，可以温和地黏附蛋白并调节关键血浆蛋白的构象，从而促进血小板黏附以达到止血的目的。而对比例止血效果不好的原因如下：

对比例1是将实施例1中的葡聚糖添加量由5mg/mL提高为10mg/mL，实施例1 的BCI为43.6％，对比例1的BCI为57.6％。结果表明，提高葡聚糖添加量得到的多酚/ 聚合物复合涂层的材料BCI较高，促凝血效果不好。因为复合涂层中葡聚糖含量的提高会增强对于多酚基团与凝血蛋白强作用力的屏蔽作用，使表面与蛋白产生有效相互作用偏弱，难以黏附血小板，从而影响凝血过程。

对比例2是将实施例1中的葡聚糖添加量由5mg/mL降低为1mg/mL，实施例1的 BCI为43.6％，对比例2的BCI为75.1％。结果表明，降低葡聚糖添加量得到的多酚/聚合物复合聚合物的材料BCI较高，促凝血效果不好。因为复合涂层中葡聚糖的含量的降低会减弱对于多酚基团与凝血蛋白强作用力的屏蔽作用，使蛋白不易活化，导致表面无法有效黏附血小板，进而影响凝血。

对比例3是将实施例1中的不带电聚合物去掉，直接形成多酚涂层，实施例1的BCI为43.6％，对比例3的BCI为77.1％。结果表明，仅使用多酚进行包覆，不用不带电聚合物包覆，得到涂层的材料BCI较高，促凝血效果不好。因为纯多酚涂层中的酚羟基和凝血蛋白相互作用力过强，抑制其活化，使其无法向有效黏附血小板的构象转变，抑制了血小板黏附，进而影响凝血。

对比例4是将实施例1中的涂层包覆时间由1h延长为5h，实施例1的BCI为43.6％，对比例4的BCI为57.7％。结果表明，延长涂层包覆时间得到的多酚/聚合物复合涂层的材料BCI较高，促凝血效果不好。因为延长涂层包覆的时间会导致多巴胺自聚的涂层增厚，聚合物可能会被更厚的聚多巴胺包裹起来，无法起到通过抗蛋白黏附作用对涂层表面性能进行调控。

对比例5是将实施例1中的涂层包覆时间由1h降低为0.5h，实施例1的BCI为43.6％，对比例5的BCI为64.7％。结果表明，降低涂层包覆时间得到的多酚/聚合物复合涂层的材料BCI较高，促凝血效果不好。因为降低涂层包覆的时间可能会导致材料表面不能形成均匀完整的涂层，限制了该涂层促凝效果的发挥。

对比例6是将实施例1中的不带电聚合物(葡聚糖)替换为正电性聚合物(季铵化支链淀粉)，实施例1的BCI为43.6％，对比例6的BCI为59.3％。结果表明，采用正电性聚合物进行涂覆，得到的材料BCI较高，促凝血效果不好。因为正电性聚合物对血液中的负电的血细胞与血小板具有吸引作用，将具有抗蛋白黏附的不带电聚合物组分替换成正电性聚合物后，涂层中多酚对蛋白的强作用力无法得到有效的屏蔽，且大量正电性聚合物的加入也会促使材料表面与血液组分直接产生强相互作用。两种强相互作用存在的情况下，反而会抑制血浆蛋白向促进凝血的有效构象转变，无法有效黏附血小板，使表面失去促凝血作用。

对比例7是将实施例5中的负电性聚合物(羧甲基纤维素)替换为正电性聚合物(聚赖氨酸)。实施例5的BCI为42.9％，对比例7的BCI为62.7％。结果表明，采用正电性聚合物进行涂覆，得到的材料BCI较高，促凝血效果不好。因为正电性聚合物对血液中的细胞具有一定的吸引作用，将具有抗生物黏附的负电性聚合物替换成正电性聚合物后，涂层中多酚对蛋白的强作用力无法得到有效的屏蔽，会抑制血浆蛋白向促进凝血的有效构象转变，且大量正电性聚合物的加入也会促使材料表面与血液组分直接产生强相互作用，这种强相互作用反而会抑制凝血过程。两种强相互作用存在的情况下，该表面无法有效黏附血小板，从而失去促凝血作用。

对比例8是对应实施例6中对金属表面仅进行多酚预处理，不进行多酚/聚合物复合涂层的包覆的材料。实施例6的BCI为44.8％，对比例8的BCI为61.0％。BCI结果表明，仅进行长时间多酚预处理的材料的BCI较高，由于预处理后的表面由聚多巴胺组成，纯多酚涂层中的酚羟基和凝血蛋白相互作用力过强，抑制其活化，使其无法向有效黏附血小板的构象转变，抑制了血小板黏附，进而影响凝血。

对比例9～13对应实施例1-7中不做任何改性的基材，明胶海绵的BCI为83.7％，改性后为43.6％；明胶海绵颗粒的BCI为41.9％，改性后BCI为16.6％，市售纱布的BCI 为70.4％，改性后BCI为34.2％，医用实验钛合金圆片的BCI为57.3％，改性后BCI为 44.8％，医用玻璃片的BCI为71.7％，改性后BCI为37.5％。由此可见，采用本发明的多酚/聚合物涂层对基材进行包覆后，BCI指数显著降低，促凝血效果明显增强。

测试例2体外血小板黏附效果测试

检测条件：将各实验例、对比例得到的材料进行体外血小板黏附效果测试，检测用血液为取自大鼠心脏的新鲜柠檬酸钠抗凝血液，检测使用乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒。

测试方法：将明胶海绵材料称取3mg，明胶海绵颗粒材料称取5mg，分别放入2mL 塑料离心管。将取自大鼠心脏的新鲜柠檬酸钠抗凝血液150g离心10min，收集上清液 PRP，用PBS将其稀释至原血液的体积。向材料中加入100μL稀释PRP，置于37℃的恒温水浴锅中孵育5分钟。孵育完成后，用PBS洗涤材料，共洗涤三遍，每遍使用100μL PBS，去除表面未黏附的血小板。将洗涤液收集，并用PBS稀释至1mL，向其中1mL 加入2％的Triton X-100溶液(用来裂解血小板，使其释放出LDH)置于37℃的恒温水浴锅中孵育60分钟。使用乳酸脱氢酶试剂盒测定裂解液中的LDH含量。空白组是将100 μL稀释PRP用PBS稀释至1mL后，向其中1mL加入2％的Triton X-100溶液裂解全部血小板，使用乳酸脱氢酶试剂盒测定裂解液中的LDH含量。最后通过以下公式计算血小板黏附率。

血小板黏附率η％＝(1－LDH含量_样品/LDH含量_空白)×100％.........式2

式中：LDH含量_样品是实施例与对比例通过LDH试剂盒测定的裂解液中的LDH含量；LDH含量_空白是空白组通过LDH试剂盒测定的裂解液中的LDH含量。

表2体外血小板黏附效果测试

血小板黏附测试可以表征材料对于血小板的黏附效果，通常材料对于血小板的黏附率越高，材料的促凝血效果越好。

从表2可以看出，本发明实施例1与实施例2得到的包覆多酚/聚合物促凝涂层的材料的血小板黏附率明显高于对比例1～3、对比例9与对比10，说明多酚/聚合物促凝涂层改性的材料具有更好的血小板黏附性能，通过多酚/聚合物促凝涂层改性可以通过提高血小板黏附率来提高材料的促凝血性能。

具体说明如下：

对比例1是将实施例1中的葡聚糖添加量由5mg/mL提高为10mg/mL，实施例1 的血小板黏附率为44.1％，对比例1的血小板黏附率为39.5％。结果表明，提高葡聚糖添加量得到的多酚/聚合物复合涂层的材料血小板黏附率偏低，对应其BCI较高，促凝血效果不好。因为复合涂层中葡聚糖的含量的提高会增强对于多酚基团与凝血蛋白强作用力的屏蔽作用，使表面与蛋白产生有效相互作用偏弱，黏附的血小板偏少。

对比例2是将实施例1中的葡聚糖添加量由5mg/mL降低为1mg/mL，实施例1的血小板黏附率为44.1％，对比例2的血小板黏附率为33.9％。结果表明，降低葡聚糖添加量得到的多酚/聚合物复合涂层的材料血小板黏附率较低，对应其BCI较高，促凝血效果不好。因为复合涂层中葡聚糖的含量的降低会减弱对于多酚基团与凝血蛋白强作用力的屏蔽作用，使蛋白不易活化，无法形成有利于血小板黏附的蛋白构象，从而难以黏附血小板。

对比例3是将实施例1中的不带电多羟基聚合物(葡聚糖)去掉，实施例1的血小板黏附率为44.1％，对比例3的血小板黏附率为24.3％。结果表明，仅使用多酚进行包覆，不添加不带电聚合物(葡聚糖)组分时，得到涂层的材料血小板黏附率较低，对应其BCI 较高，促凝血效果不好。因为直接形成多酚涂层，纯多酚涂层中的酚羟基和凝血蛋白相互作用力过强，抑制其活化，无法形成有利于血小板黏附的蛋白构象。

对比例9与对比例10对应实施例1与实施例2中不做任何改性的基材，明胶海绵的血小板黏附率为23.1％，改性后血小板黏附率为44.1％；明胶海绵颗粒血小板黏附率为20.4％，改性后血小板黏附率为37.1％。结果表明：本发明通过在市售止血材料上包覆多酚/聚合物促凝涂层可以增加血小板黏附率，从而提高促凝血性能。

测试例3大鼠股动脉止血效果测试

对于明胶海绵基材料：选取体重在160-190g的SD大鼠通过腹腔注射水合氯醛(10％去离子水，0.5mL/100g体重)麻醉。用外科剪刀切开左后肢上皮组织，暴露大鼠股动静脉。用手术刀迅速切断股动脉(连同难以与动脉分离的静脉和周围神经)。切断股动脉后使其自由出血10秒，同时使用预先称重的纱布(m1)收集前10s失血量，并称重得到m1’。自由出血10秒后，迅速将预先称重的材料(m2，明胶海绵基材料预先裁成1.5 ×2cm的大小)覆盖在出血部位，并立即用标准砝码(100g)覆盖。止血过程中及时用预先称重的滤纸(m3)擦掉溢出的血液，先止血1.5分钟，观察其是否出血，如果仍在出血，每隔1分钟观察，直至停止出血。记录出血时间，收集和称重得到m2’与m3’。实验中前失血异常(>400mg或<200mg)的大鼠样本被排除在失血量和止血时间的最终分析之外，以减少大鼠个体差异和操作失误的影响。

通过以下公式计算前失血量与失血量：

前失血量M1＝m1’-m1...............................................式3

失血量M＝m2’-m2+m3’-m3...........................................式4

表3大鼠股动脉止血的失血量和止血时间

大鼠股动脉止血测试是通过测定材料在大鼠股动脉损伤模型中治疗损伤位置时的止血时间与失血量来模拟评估材料在真实应用场景的止血效果，通常材料的促凝血效果越好，在治疗过程中止血所需的时间越短，损伤位置的失血量越少。

从表3中可以看出，本发明实施例1得到的包覆多酚/聚合物促凝涂层的材料在大鼠股动脉创伤止血中失血量与止血时间低于对比例3、对比例9，说明多酚/聚合物促凝涂层改性的材料在大鼠股动脉损伤模型的治疗中具有更好的治疗效果。具体说明如下：

对比例3是将实施例1中的亲水不带电聚合物(葡聚糖)去掉，直接形成多酚涂层，实施例1的失血量为(33.9mg)小于对比例3的失血量为(146.2mg)，实施例1的止血时间(2min)短于对比例3止血时间(13.3min)。

结果表明：仅包覆纯多酚涂层，不添加不带电聚合物组分时，得到的海绵在止血过程中的失血量更大，止血所需的时间更长，说明其在损伤中无法起到较好的止血效果。

对比例10对应实施例1中不做任何改性的基材，市售明胶海绵的失血量(353.1mg)大于实施例1的失血量(33.9mg)，市售明胶海绵止血时间(7.5min)长于实施例1的止血时间(2min)。

结果表明：医用基材按照本发明发明进行涂层包覆后，具备优异的足够促凝能力，在大鼠股动脉损伤模型中失血量小，止血时间短，在损伤时可以起到较好的止血效果。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，制备方法为：

1)将多酚羟基类物质和亲水不带电或亲水带负电聚合物配制成混合溶液，所述的多酚羟基类物质与亲水不带电或亲水带负电聚合物的质量比为1:2～8；

2)将基材在所述的混合溶液中浸泡0.7～4小时；

3)洗涤，干燥，得到具有多酚-聚合物共沉积促凝止血涂层的材料。

2.根据权利要求1所述的一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，步骤1)所述的多酚羟基类物质与亲水不带电或亲水带负电聚合物的质量比为1:2～5，所述的多酚羟基类物质在混合溶液中的浓度为0.25～3mg/mL，步骤2)所述的浸泡时间为0.7～1.5小时。

3.根据权利要求1所述的一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，步骤1)所述的多酚羟基类物质为多巴胺、单宁酸、没食子酸、儿茶素、表儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、茶黄素-3-没食子酸酯、5-羟基多巴胺盐酸盐或黄芩素，步骤1)所述的亲水不带电聚合物为葡聚糖、羟丙基纤维素、羟乙基淀粉、羟乙基纤维素、普罗兰多糖、普兰尼克或聚乙二醇，步骤1)所述的亲水负电聚合物为羧甲基纤维素或海藻酸、海藻酸钠、透明质酸、透明质酸钠或羧甲基淀粉。

4.根据权利要求1所述的一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，步骤1)所述的多酚羟基类物质为多巴胺、单宁酸或没食子酸，步骤1)所述的亲水不带电聚合物为葡聚糖、羟丙基纤维素或聚乙二醇，步骤1)所述的亲水负电聚合物为羧甲基纤维素。

5.根据权利要求1所述的一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，步骤1)所述的多酚羟基类物质在混合溶液中的浓度为1～1.5mg/mL，亲水不带电或亲水负电聚合在混合溶液中的浓度为3～5mg/mL。

6.根据权利要求1所述的一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，步骤1)所述的混合溶液为碱性水溶液，pH为8～9。

7.根据权利要求1所述的一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，步骤2)所述的基材为高分子医用材料、无机类医用材料、金属类医用材料；所述的高分子医用材料为纱布、聚乙烯醇海绵、聚乙烯醇微米级颗粒、聚乙烯醇微球、壳聚糖海绵、壳聚糖无纺布、明胶海绵、明胶海绵微米级颗粒、海藻酸敷料、海藻酸微球、海藻酸无纺布或胶原蛋白海绵；所述的无机类医用材料是生物玻璃、生物陶瓷；所述的金属类医用材料是镍钛合金器械、钛合金医用器械、形状记忆金属微弹簧圈。

8.根据权利要求1所述的一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，步骤2)所述的基材为纱布、聚乙烯醇海绵、聚乙烯醇微米级颗粒、聚乙烯醇微球、明胶海绵、明胶海绵微米级颗粒、胶原蛋白海绵、生物玻璃或钛合金医用器械。

9.根据权利要求1所述的一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，步骤2)所述基材为金属类医用材料时，基材在浸泡混合溶液前可以用多酚羟基类物质进行预处理，在基材表面形成多酚涂层。

10.根据权利要求8所述的一种多酚-聚合物涂层的制备方法及其在增强材料促凝血性能中的应用，其特征在于，所述的预处理方法为：将基材在多酚羟基类物质的pH为8～9的碱性水溶液中浸泡4～24小时。