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1、 医用聚酯的磷脂表面改性及其血液相容性研究 医用聚酯的磷脂表面改性及其血液相容性研究 王晓丽 计剑* 沈家骢 浙江大学高分子科学与工程系，高分子复合材料研究所, 杭州, 浙江 310027 关键词关键词：PET Michael加成 MPC 血液相容性 O OPO O O O- N+ PET由于其良好的力学性能及对人体体液的高抗渗透性等,已经有应用于人 工血管,心脏修补片 1等相关的研究报道。但其血液相容性还有待提高。血红细 胞膜具有由磷脂分子自组装形成的双层膜细胞生物学研究表明，细胞膜外层带 有等量正电荷和负电荷的卵磷脂不会激活内源性凝血途径， 含有磷脂酰胆碱基团 （PC）的表面被认为是血液相
2、容性良好的生物惰性表面2。据此，人们合成了 2-(甲基丙烯酰氧基)乙基-2-(三甲基氨基)乙基磷酸酯(简称,MPC) 3， 用以提 高材料的血液相容性。本文拟通过的Michael加成的方法将磷酸胆碱基团（PC） 化学接枝到已修饰过的PET表面，在其表面模拟细胞膜外层的卵磷脂层，从而达 到抗凝血的目的。 PET首先通过PEI进行氨基化处理， 使得PET表面被氨基所覆盖， 进一步利用 氨基与双键的Michael加成反应将MPC化学接枝上去。反应过程如Fig.1所示。 Fig.1 The schematic of process that immobilized MPC molecules onto
3、 the PET surface. 在研究中，采用跟踪接触角变化的方法来证实表面组成的变化。PET经过清 洗后，其静态接触角的为67.71.75。然后通过PEI对其进行氨基化处理，将氨基 引入到PET表面。接触角为63.20.89。PET经PEI处理之后，表面被氨基所覆盖， 为其表面功能化提供了可行性。利用氨基与MPC的双键之间的Michael加成反应 将PC基团引入，以提高血液相容性。Michael加成反应的原理是氨基中N原子的孤 电子对进攻碳碳双键中的碳原子，加成形成共价键。在接枝MPC后，由于PC 基团具有强亲水性，接触角降为22.52.07，表明PET表面已经被PC基团所覆盖。 Fig
4、.2 为材料表面的血小板粘附 SEM 照片。Fig.2a 和 Fig.2b 所示的材料 PET 和 PET-PEI 表面所粘附的血小板非常多，且血小板都已经聚集成块状，表明材 料会激活血小板，引起血液的凝结。相对的 Fig.2c 所示的材料 PET-PEI-MPC 表 面所粘附的血小板数量比 PET 和 PET-PEI 有明显的下降，并且血小板保持原来 的形态，说明材料的血液相容性有了很大的提高。 a b c Fig.2 Scanning electron micrographs of platelet adhesion on (a) PET, (b) PET-PEI (c) PEI-PEI-
5、MPC (The magnification of each image is 10000). 综上所述，采用简单的Michael加成方法可将MPC化学接枝到已修饰过的PET表 面，构建模拟细胞膜外层的卵磷脂层，有效提高医用聚酯的血液相容性。这种简 单、广谱的磷酸胆碱化学修饰方法为医用材料表面抗凝血修饰提供了良好选择。 参考文献： 1.Uchida E , Ikada Y. Polymer , 2000 , 41 :3609-3614 2. J. A. Hayward, D. Chapman. Biomaterials 1984; (5):135-142 3. Ishihara K, Arag
6、aki R, Ueda T, et al. J.Biomed Mater Res 1990;24:1069-77 Surface modification of PET by graft of methacryloyloxyethyl phosphorylcholine(MPC) to improve its blood compatibility Surface modification of PET by graft of methacryloyloxyethyl phosphorylcholine(MPC) to improve its blood compatibility WANG
7、Xiaoli, JI Jian, SHEN Jiacong Department of polymer science, Zhejiang University, Hangzhou, 310027 Abstract: This study is concerned with the blood compatibility of methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) immobilized on PEI-grafted PET. The surface properties were characterized with static cont
8、act angle measurement, and the results showed that the MPC molecular was successfully fixed on the PET surface. The blood compatibility was evaluated in terms of platelet adhesion. An in vitro platelet adhesion assay indicated that only a small number of platelets adhered to the substrate modified with MPC. Keywords: Michael addition，MPC， Blood compatibility， Surface modification
