一種聚氨酯材料的製備工藝的製作方法
2023-09-20 22:00:20 4
專利名稱：一種聚氨酯材料的製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種醫用聚合物材料表面功能化的領域，具體涉及了一種製備高端醫 用導管、導絲和心血管支架等醫用聚氨酯材料的製備工藝。
背景技術：
聚氨酯(polyurethanes，PU)主要通過二異氰酸酯和二元醇或多元醇為基本原料 加聚獲得，由Bayer公司在1947年首次合成，到目前為止已經有60多年的發展歷史.PU主 鏈結構的多樣性決定了其具有十分豐富而獨特的物理化學性質，表面功能化的PU已經被 廣泛用作生物醫用材料.例如，目前外科手術中介入診療所用到的聚氨酯醫用導管，表面 上嫁接有聚乙二醇(PEG)或肝素，起到增強導管表面的親水性潤滑性，抗凝血和抗蛋白質 沉積的作用，可以應用到病人的血管裡.聚氨酯能夠在外科介入診療中的應用前提之一必 須是具有很好的生物相容性，包括親水性，高的表面潤滑性，抗凝血和阻止蛋白質的沉積或 吸附等功能.而其中聚氨酯表面的親水性是最重要的研究內容之一。在溼潤環境中變得潤 滑的PU表面，可減少器官與導管之間界面的損傷，減少血小板聚集和血纖維蛋白吸附，同 時也可以減少細菌對材料表面的吸附。提高聚氨酯表面的親水潤滑性主要包括如下幾種方法水凝膠修飾表面，聚氧化 乙烯(PEO)修飾，聚甲基乙烯基醚(PMVE)修飾，或接枝聚合修飾等。目前PEO修飾技術已 經得到廣泛應用。國際上，具有親水潤滑性抗菌抗血栓等功能的高端醫用PU導管已經商 品化。但PU材料表面的潤滑性仍然不能達到要求，血小板或蛋白質的吸附依然存在，表面 塗層的耐久性也不夠。由於大量專利的保護和關鍵技術的缺乏，目前我國還不能生產具有 優異親水潤滑特性的高端聚氨酯醫用導管材料，外國公司壟斷著高端聚氨酯導管的生產技 術，國內市場上高端醫用PU導管價格昂貴。聚甲基乙烯基醚(PMVE)的水溶液具有雙峰的低臨介共溶溫度(LCST)，因此將這 類在水溶液裡具有豐富相行為的PMVE或MVE和其它單的共聚物與PU共混，將能夠極大地 豐富聚氨酯表面的物理化學性質。發明人嘗試將聚氨酯材料與聚甲基乙烯基醚材料進行共混，使其互相以非化學鍵 作用相連，方法簡單易行。這些新的嘗試提供了一種新的功能化聚氨酯，有望成為生產高端 醫用器械的材料。
發明內容
本發明的目的是提供一種聚氨酯材料的製備工藝，將聚氨酯原料與聚甲基乙烯基 醚按一定比例共混，獲得一種抗血小板黏附的功能材料。為實現上述目的，本發明採取如下工藝步驟1)取聚氨酯原料與聚甲基乙烯基醚，加入一個圓底燒瓶中；2)在所述的圓底燒瓶內，再加入四氫呋喃有機溶劑，製成質量百分比為5%到 20 %的聚氨酯/聚甲基乙烯基醚溶液；
3)蓋上所述圓底燒瓶的玻璃蓋，靜置在室溫下的通風櫥中；4)2 4天後，將所述圓底燒瓶中已充分溶解的共混溶液緩慢倒入一個平底培養 皿中；5)蓋上所述平底培養皿的蓋子，在室溫範圍為25°C_60°C，相對溼度在20%-90% 的環境中，靜置於通風櫥2 3天；6)待所述平底培養皿中沒有液體時，將所述的平底培養皿置於溫度不高於60°C 烘箱中乾燥24小時，從而獲得聚氨酯與聚甲基乙烯基醚共混薄膜，即為本發明的聚氨酯膜 材料。進一步的，所述的聚氨酯原料包括聚醚型聚氨酯，聚酯型聚氨酯，以及聚氨酯的嵌 段共聚物。進一步的，所述的聚氨酯原料和所述的聚甲基乙烯基醚的質量分數比為5 1 25 I0進一步的，所述的四氫呋喃有機溶劑還包括甲醇，乙醇，二氯甲烷和三氯甲烷或上 述兩種或多種溶劑的混合物。進一步的，步驟2)中，所述的聚氨酯原料與聚甲基乙烯基醚在四氫呋喃有機溶劑 中混溶，所得四氫呋喃溶液的濃度在5%到50%之間。進一步的，步驟2)中所述的聚甲基乙烯基醚以非共價鍵結合方式與聚氨酯中氨 基甲酸酯結合。進一步的，所述的聚氨酯材料的製備工藝的整個膜定型過程約為一個星期。
具體實施例方式實施例1 本發明的一種聚氨酯材料的製備工藝。1)製備聚氨酯與聚甲基乙烯醚配比為15 1的共混物室溫下，將0. 9040g聚氨 酯(PU)和0.0603g聚甲基乙烯基醚(PVME)加到一個50mL圓底燒瓶中，在通風櫥中加入 20mL的四氫呋喃(THF)並蓋上玻璃蓋，靜置三天，待混合物充分溶解。2)製備共混材料薄膜室溫下，在通風櫥中，將已充分溶解的共混溶液緩慢倒入 OlOcm平底培養皿中，蓋上培養皿蓋，防止異物進入，靜置3天，待四氫呋喃(THF)自然揮 發。3)待已經明顯觀察到培養皿中沒有液體時，可看到培養皿底部平鋪一層透明薄 膜，此薄膜即為聚氨酯、聚甲基乙烯基醚共混薄膜。將培養皿置於不高於60°C烘箱中乾燥 24小時，就獲得了本發明的表面具有良好親水性且親水性隨配比可控的功能聚氨酯膜材 料，水接觸角為48°。4)採用健康成人全血，收集在含3. 8%檸檬酸鈉溶液的離心管中(blood sodium citrate = 9 1 (V/V))，800rpm 離心 lOmin，製備得到富含血小板血漿(Platelet-rich plasma, PRP)。測試所獲得的樣品中的血小板濃度約為380X 109platelet/L。將PU/PVME 樣品膜在PBS緩衝溶液中活化ld，溫度保持37°C。將樣品浸入在2mL PRP血漿中，用搖床 輕微搖動120min，溫度仍然保持37°C。取出樣品用PBS緩衝溶液多次衝洗，放入2. 5%的戊 二醛PBS溶液，4°C下保存2h。接著樣品用37°C PBS溶液徹底衝洗乾淨。分別用體積比為50 %，60 %，70 %，80 %，90 %，100 %的乙醇/水溶液對樣品進行脫水。獲得的樣品採用冷凍 乾燥ld，進行SEM電鏡測試，僅發現少量的血小板黏附在其上。實施例2 本發明的另一種聚氨酯材料的製備工藝。1)製備聚氨酯與聚甲基乙烯醚配比為20 1的共混物室溫下，將0. 9040g聚氨 酯(PU)和0.0470g聚甲基乙烯基醚(PVME)加到一個50mL圓底燒瓶中，在通風櫥中加入 20mL的四氫呋喃(THF)並蓋上玻璃蓋，靜置3天，待混合物充分溶解。2)製備共混材料薄膜室溫下，在通風櫥中，將已充分溶解的共混溶液緩慢倒入 OlOcm平底培養皿中，蓋上培養皿蓋，防止異物進入，靜置3天，待四氫呋喃(THF)自然揮 發。3)待已經明顯觀察到培養皿中沒有液體時，可看到培養皿底部平鋪一層透明薄 膜，此薄膜即為聚氨酯、聚甲基乙烯基醚共混薄膜。將培養皿置於不高於60°C烘箱中乾燥 24h，就獲得了本發明的表面具有良好親水性且親水性隨配比可控的功能聚氨酯膜材料，水 接觸角為54°。4)採用健康成人全血，收集在含3. 8%檸檬酸鈉溶液的離心管中(blood sodium citrate = 9 1 (V/V))，800rpm 離心 lOmin，製備得到富含血小板血漿(Platelet-rich plasma,PRP) ο測試所獲得的樣品中的血小板濃度約為380X 109 platelet/L。將PU/PVME 樣品膜在PBS緩衝溶液中活化ld，溫度保持37°C。將樣品浸入在2mL PRP血漿中，用搖床 輕微搖動120min，溫度仍然保持37°C。取出樣品用PBS緩衝溶液多次衝洗，放入2. 5%的戊 二醛PBS溶液，4°C下保存2h。接著樣品用37°C PBS溶液徹底衝洗乾淨。分別用體積比為 50 %，60 %，70 %，80 %，90 %，100 %的乙醇/水溶液對樣品進行脫水。獲得的樣品採用冷凍 乾燥ld，進行SEM電鏡測試，沒有發現明顯的血小板黏附。
權利要求
一種聚氨酯材料的製備工藝，其特徵在於，包括以下工藝步驟1)取聚氨酯原料與聚甲基乙烯基醚，加入一個圓底燒瓶中；2)在所述的圓底燒瓶內，再加入四氫呋喃有機溶劑，製成質量百分比為5％到20％的聚氨酯和聚甲基乙烯基醚溶液；3)蓋上所述圓底燒瓶的玻璃蓋，靜置在室溫下的通風櫥中；4)2～4天後，將所述圓底燒瓶中已充分溶解的共混溶液緩慢倒入一個平底培養皿中；5)蓋上所述平底培養皿的蓋子，在室溫範圍為25℃-60℃，相對溼度在20％-90％的環境中，靜置於通風櫥2～3天；6)待所述平底培養皿中沒有液體時，將所述的平底培養皿置於溫度不高於60℃烘箱中乾燥24小時，從而獲得聚氨酯與聚甲基乙烯基醚共混薄膜，即為本發明的聚氨酯膜材料。
2.根據權利要求1所述的聚氨酯材料的製備工藝，其特徵在於，所述的聚氨酯原料包 括聚醚型聚氨酯，聚酯型聚氨酯，以及聚氨酯的嵌段共聚物。
3.根據權利要求1所述的聚氨酯材料的製備工藝，其特徵在於，所述的聚氨酯原料和 所述的聚甲基乙烯基醚的質量分數比為5 1 25 1。
4.根據權利要求1所述的聚氨酯材料的製備工藝，其特徵在於，所述的四氫呋喃有機 溶劑還包括甲醇，乙醇，二氯甲烷和三氯甲烷或上述兩種或多種溶劑的混合物。
5.根據權利要求1所述的聚氨酯材料的製備工藝，其特徵在於，步驟2)中，所述的聚氨 酯原料與聚甲基乙烯基醚在四氫呋喃有機溶劑中混溶，所得四氫呋喃溶液的濃度在5%到 50%之間。
6.根據權利要求1所述的聚氨酯材料的製備工藝，其特徵在於，步驟2)中所述的聚甲 基乙烯基醚以非共價鍵結合方式與聚氨酯中氨基甲酸酯結合。
7.根據權利要求1所述的聚氨酯材料的製備工藝，其特徵在於，所述的聚氨酯材料的 製備工藝的整個膜定型過程為一個星期。
全文摘要
本發明涉及一種聚氨酯材料的製備工藝，包括以下工藝步驟1)取聚氨酯原料與聚甲基乙烯基醚，加入一個圓底燒瓶中；2)在所述的圓底燒瓶內，再加入四氫呋喃有機溶劑，製成質量百分比為5％到20％的聚氨酯/聚甲基乙烯基醚溶液；3)密封靜置在通風櫥中；4)2～4天後，將所述圓底燒瓶中的共混溶液倒入一個平底培養皿中；5)密封靜置於通風櫥2～3天；6)將所述的平底培養皿置於溫度不高於60℃烘箱中乾燥24小時，從而獲得聚氨酯與聚甲基乙烯基醚共混薄膜，即為本發明的聚氨酯膜材料。本發明的一種聚氨酯材料，能作為高端醫用導管、導絲和心血管的支架。
文檔編號A61L29/04GK101885909SQ20101022147
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月8日 優先權日2010年7月8日
發明者劉麗, 張天柱, 王北瓊, 石泉, 顧寧 申請人:東南大學