專利名稱：一種聚氨酯材料的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種醫(yī)用聚合物材料表面功能化的領(lǐng)域，具體涉及了一種制備高端醫(yī) 用導(dǎo)管、導(dǎo)絲和心血管支架等醫(yī)用聚氨酯材料的制備工藝。
背景技術(shù)：
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(jīng)有60多年的發(fā)展歷史.PU主 鏈結(jié)構(gòu)的多樣性決定了其具有十分豐富而獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，表面功能化的PU已經(jīng)被 廣泛用作生物醫(yī)用材料.例如，目前外科手術(shù)中介入診療所用到的聚氨酯醫(yī)用導(dǎo)管，表面 上嫁接有聚乙二醇(PEG)或肝素，起到增強(qiáng)導(dǎo)管表面的親水性潤滑性，抗凝血和抗蛋白質(zhì) 沉積的作用，可以應(yīng)用到病人的血管里.聚氨酯能夠在外科介入診療中的應(yīng)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(zhì)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(nèi)容之一。在濕潤環(huán)境中變得潤 滑的PU表面，可減少器官與導(dǎo)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(xì)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(shù)已 經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。國際上，具有親水潤滑性抗菌抗血栓等功能的高端醫(yī)用PU導(dǎo)管已經(jīng)商 品化。但PU材料表面的潤滑性仍然不能達(dá)到要求，血小板或蛋白質(zhì)的吸附依然存在，表面 涂層的耐久性也不夠。由于大量專利的保護(hù)和關(guān)鍵技術(shù)的缺乏，目前我國還不能生產(chǎn)具有 優(yōu)異親水潤滑特性的高端聚氨酯醫(yī)用導(dǎo)管材料，外國公司壟斷著高端聚氨酯導(dǎo)管的生產(chǎn)技 術(shù)，國內(nèi)市場上高端醫(yī)用PU導(dǎo)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 類在水溶液里具有豐富相行為的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(xué)性質(zhì)。發(fā)明人嘗試將聚氨酯材料與聚甲基乙烯基醚材料進(jìn)行共混，使其互相以非化學(xué)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(chǎn)高端 醫(yī)用器械的材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚氨酯材料的制備工藝，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(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下工藝步驟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(nèi)，再加入四氫呋喃有機(jī)溶劑，制成質(zhì)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(fēng)櫥中；4)2 4天后，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(yǎng) 皿中；5)蓋上所述平底培養(yǎng)皿的蓋子，在室溫范圍為25°C_60°C，相對濕度在20%-90% 的環(huán)境中，靜置于通風(fēng)櫥2 3天；6)待所述平底培養(yǎng)皿中沒有液體時，將所述的平底培養(yǎng)皿置于溫度不高于60°C 烘箱中干燥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(fā)明的聚氨酯膜 材料。進(jìn)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(jìn)一步的，所述的聚氨酯原料和所述的聚甲基乙烯基醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為5 1 25 I0進(jìn)一步的，所述的四氫呋喃有機(jī)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(jìn)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(jī)溶劑 中混溶，所得四氫呋喃溶液的濃度在5%到50%之間。進(jìn)一步的，步驟2)中所述的聚甲基乙烯基醚以非共價鍵結(jié)合方式與聚氨酯中氨 基甲酸酯結(jié)合。進(jìn)一步的，所述的聚氨酯材料的制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(fā)明的一種聚氨酯材料的制備工藝。1)制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(fēng)櫥中加入 20mL的四氫呋喃(THF)并蓋上玻璃蓋，靜置三天，待混合物充分溶解。2)制備共混材料薄膜室溫下，在通風(fēng)櫥中，將已充分溶解的共混溶液緩慢倒入 OlOcm平底培養(yǎng)皿中，蓋上培養(yǎng)皿蓋，防止異物進(jìn)入，靜置3天，待四氫呋喃(THF)自然揮 發(fā)。3)待已經(jīng)明顯觀察到培養(yǎng)皿中沒有液體時，可看到培養(yǎng)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(yǎng)皿置于不高于60°C烘箱中干燥 24小時，就獲得了本發(fā)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)采用健康成人全血，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，制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緩沖溶液中活化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緩沖溶液多次沖洗，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溶液徹底沖洗干凈。分別用體積比為50 %，60 %，70 %，80 %，90 %，100 %的乙醇/水溶液對樣品進(jìn)行脫水。獲得的樣品采用冷凍 干燥ld，進(jìn)行SEM電鏡測試，僅發(fā)現(xiàn)少量的血小板黏附在其上。實施例2 本發(fā)明的另一種聚氨酯材料的制備工藝。1)制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(fēng)櫥中加入 20mL的四氫呋喃(THF)并蓋上玻璃蓋，靜置3天，待混合物充分溶解。2)制備共混材料薄膜室溫下，在通風(fēng)櫥中，將已充分溶解的共混溶液緩慢倒入 OlOcm平底培養(yǎng)皿中，蓋上培養(yǎng)皿蓋，防止異物進(jìn)入，靜置3天，待四氫呋喃(THF)自然揮 發(fā)。3)待已經(jīng)明顯觀察到培養(yǎng)皿中沒有液體時，可看到培養(yǎng)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(yǎng)皿置于不高于60°C烘箱中干燥 24h，就獲得了本發(fā)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)采用健康成人全血，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，制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緩沖溶液中活化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緩沖溶液多次沖洗，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溶液徹底沖洗干凈。分別用體積比為 50 %，60 %，70 %，80 %，90 %，100 %的乙醇/水溶液對樣品進(jìn)行脫水。獲得的樣品采用冷凍 干燥ld，進(jìn)行SEM電鏡測試，沒有發(fā)現(xiàn)明顯的血小板黏附。
權(quán)利要求
一種聚氨酯材料的制備工藝，其特征在于，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(nèi)，再加入四氫呋喃有機(jī)溶劑，制成質(zhì)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(fēng)櫥中；4)2～4天后，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(yǎng)皿中；5)蓋上所述平底培養(yǎng)皿的蓋子，在室溫范圍為25℃-60℃，相對濕度在20％-90％的環(huán)境中，靜置于通風(fēng)櫥2～3天；6)待所述平底培養(yǎng)皿中沒有液體時，將所述的平底培養(yǎng)皿置于溫度不高于60℃烘箱中干燥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(fā)明的聚氨酯膜材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料的制備工藝，其特征在于，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(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料的制備工藝，其特征在于，所述的聚氨酯原料和 所述的聚甲基乙烯基醚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為5 1 25 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料的制備工藝，其特征在于，所述的四氫呋喃有機(jī) 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(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料的制備工藝，其特征在于，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(jī)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(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料的制備工藝，其特征在于，步驟2)中所述的聚甲 基乙烯基醚以非共價鍵結(jié)合方式與聚氨酯中氨基甲酸酯結(jié)合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚氨酯材料的制備工藝，其特征在于，所述的聚氨酯材料的 制備工藝的整個膜定型過程為一個星期。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚氨酯材料的制備工藝，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(nèi)，再加入四氫呋喃有機(jī)溶劑，制成質(zhì)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(fēng)櫥中；4)2～4天后，將所述圓底燒瓶中的共混溶液倒入一個平底培養(yǎng)皿中；5)密封靜置于通風(fēng)櫥2～3天；6)將所述的平底培養(yǎng)皿置于溫度不高于60℃烘箱中干燥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(fā)明的聚氨酯膜材料。本發(fā)明的一種聚氨酯材料，能作為高端醫(yī)用導(dǎo)管、導(dǎo)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(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者劉麗, 張?zhí)熘? 王北瓊, 石泉, 顧寧 申請人:東南大學(xué)