摘要
丝素蛋白（SF）是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，具有优良的生物相容性和良好的物理化学性能，在生物医用领域有着广泛应用，但丝素蛋白在作为血液接触材料时应具有较强的抗凝活性。目前国内外主要研究了肝素对丝素蛋白材料的抗凝血改性，而肝素是一种凝血酶间接抑制剂，通过与抗凝血酶III结合来抑制凝血酶活性，它的抗凝作用依赖抗凝血酶III的存在。水蛭素（Hir）作为一种直接凝血酶抑制剂，也是目前最强效的临床用抗凝试剂。 本文通过聚乙二醇双胺（NH2-PEG-NH2）对丝素蛋白材料进行阳离子化改性，制备丝素蛋白膜，通过静电吸附作用在膜表面加载水蛭素，制备水蛭素改性的丝素蛋白抗凝血材料。探究了聚乙二醇双胺对丝素蛋白材料进行阳离子化改性比例（SF:NH2-PEG-NH2，w/w）和水蛭素的加载浓度。研究了水蛭素改性丝素蛋白膜的抗凝血性能。 聚乙二醇双胺改性丝素蛋白材料具有良好的热水稳定性，蛋白热水溶失率均低于10%，随着SF:NH2-PEG-NH2比例的增加，改性丝素蛋白膜表面等电点随之增加，当SF:NH2-PEG-NH2=100:5时，材料表面zeta电位由纯丝素的-10.85mv增至9.35mv（pH=7.4时），说明聚乙二醇双胺成功地对丝素蛋白进行了阳离子化改性。傅里叶红外（FTIR）、拉曼（Raman）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）对聚乙二醇双胺改性丝素蛋白材料进行了组成和结构分析，发现聚乙二醇双胺诱导丝素蛋白分子形成了稳定的二级结构（以β折叠为主，伴随有少量的β转角和α螺旋），改性后的丝素蛋白引入了新的CH2-CH2-基团，O-C-O基团和-NH2基团，消耗了-COOH而生成了新的酰胺键，证明了聚乙二醇双胺的成功引入，对丝素蛋白成功进行了阳离子化改性。 SF:NH2-PEG-NH2=100:10的聚乙二醇双胺改性丝素蛋白膜表面水蛭素有效加载量最高，加载量达40U/cm2以上。当聚乙二醇双胺改性丝素蛋白膜（SF:NH2-PEG-NH2=100:10）加载5U/cm2的水蛭素时，浸渍于PBS（pH=7.4,37℃）中，水蛭素较缓慢地从水蛭素加载丝素蛋白膜中释放出来，而当水蛭素加载量较高（40U/cm2）时，水蛭素在2h内即大量释放，随后释放较缓慢。 加载水蛭素的丝素蛋白膜与血浆孵育后，明显抑制了血浆中的凝血酶活性，延长了活化部分凝血酶时间（APTT），相对于纯丝素蛋白膜，当水蛭素加载量为40U/cm2时，血浆中凝血酶活性下降了34%，APTT延长率达90%以上。血小板计数和通过扫描电镜对血小板形态观察均表明水蛭素的加入使膜表面粘附的血小板数目减少，且多数呈现未激活状态。通过纤维蛋白原的酶联免疫吸附测定（ELISA）检测显示，水蛭素改性丝素蛋白膜表面能够显著抑制纤维蛋白原吸附。结果表明，阳离子化丝素蛋白膜在水蛭素改性后显著提高了抗凝血性能。
NETL