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体外循环（CPB）是目前心脏外科的常规技术。然而,由于制备CPB管道所使用的人工材料的生物相容性尚未达到理想程度,当其与血液接触时,可能引起严重的术后全身炎症反应,从而影响患者术后的临床转归。以往的研究表明,肝素涂层能够改善CPB管道材料的生物相容性,减轻术后全身炎症反应,但同时也存在对血浆蛋白吸附不具选择性、抗凝效果不确切以及国内目前尚无商品化的肝素涂层产品。因此,本研究在我科既往成功研发聚乙烯亚胺-戊二醛（PEI-G）结合技术的基础上,创新性地合成出高碘酸钠氧化低分子量肝素-抗凝血酶复合物（SPLMWATH）,并将其涂覆于CPB中的聚氯乙烯（PVC）管道上,以期开发出具有自主知识产权的新型CPB管道材料表面改性方法,进一步增加CPB管道材料的生物相容性,最终应用于临床体外循环心脏手术,提高治疗效果、降低死亡率和减少并发症。第一部分:SPLMWATH涂层PVC管道的制备及其理化性能检测:利用蛋白非酶糖基化反应合成SPLMWATH,采用PEI-G结合技术分别制备SPLMWATH涂层、肝素涂层和低分子量肝素（LMWH）涂层PVC管道,并通过分光光度法和动态凝血时间实验分别测定SPLMWATH合成率以及不同涂层PVC管道的涂层结合密度、涂层脱落率和抗凝血性能。结果: SPLMWATH合成率约为55%;SPLMWATH涂层、肝素涂层和LMWH涂层PVC管道的涂层结合密度（mol/cm2）分别为1.83×10-11±1.63×10-12、1.02×10-10±1.36×10-11和3.71×10-10±2.29×10-11,生理盐水浸泡1个月后,涂层脱落率（%）分别为0.58±0.10、0.85±0.14和0.92±0.18,SPLMWATH涂层与肝素涂层和LMWH涂层间有显著差异（P<0.05）;动态凝血时间曲线显示SPLMWATH涂层的抗凝血性能明显优于肝素涂层和LMWH涂层。第二部分:SPLMWATH涂层PVC管道的生物相容性评价:实验分为对照组、无涂层组、肝素涂层组、LMWH涂层组和SPLMWATH涂层组共5组。将人抗凝全血用Chandlar-Loop模型体外模拟转流4 h后,分别测定各组的血小板计数、纤维蛋白原含量及血浆白细胞介素-8（IL-8）和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）的浓度,并用扫描电镜观察各组管道的内表面情况。结果:各组血小板计数（×109/L）和纤维蛋白原含量（g/L）均较对照组基线值（198±22和2.75±0.56）有所下降,其中SPLMWATH涂层组（174±20和2.55±0.55）下降程度最小,与肝素涂层（109±19和1.50±0.35）、LMWH涂层（150±17和1.95±0.33）两组间有显著性差异（P<0.05）,且肝素涂层组和LMWH涂层组之间也有显著性差异（P<0.05）。各组血浆IL-8和MCP-1的浓度（pg/ml）均较对照组基线值（33±6和27±2）有所升高,其中SPLMWATH涂层组（278±24和110±10）升高程度最小,与肝素涂层（446±48和168±20）、LMWH涂层（417±38和157±17）两组间有显著性差异（P<0.05）,而肝素涂层组和LMWH涂层组之间无显著性差异（P>0.05）。扫描电镜观察结果显示肝素涂层、LMWH涂层、SPLMWATH涂层组较无涂层组均减少了血小板和纤维蛋白粘附,其中SPLMWATH涂层组管道的表面情况明显优于肝素涂层组和LMWH涂层组,LMWH涂层组略优于肝素涂层组。结论:1.我们成功合成了SPLMWATH,其合成率约为55%;2.与肝素涂层和LMWH涂层相比,虽然SPLMWATH涂层PVC管道的涂层结合密度较小,但其稳定性和抗凝血性能均明显优于肝素涂层和LMWH涂层;3. SPLMWATH涂层PVC管道具有较肝素涂层和LMWH涂层PVC管道更佳的生物相容性,减轻了血液与PVC管道表面接触所引起的炎性介质生成、释放和凝血系统激活。