一種超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管及其制備方法，該導管的管體材料為端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯與熱塑性聚氨酯彈性體的熔融混合材料，導管的外表面涂覆可與導管產(chǎn)生共價鍵連接的親水涂層，該親水涂層包括可與導管外表面接枝的底層涂層，以及與底層涂層形成半互穿交聯(lián)網(wǎng)絡結構的頂層涂層。本發(fā)明利用了超支化聚酯具有大量端基的特點，結合導管與涂層的化學鍵接枝技術以及親水聚合物與涂層的半互穿網(wǎng)絡構建技術，有效地將導管與涂層緊密結合，可獲得具有優(yōu)異潤滑性和耐磨性的聚氨酯醫(yī)用介入導管，該導管適合應用于血管內(nèi)介入診療領域。
【專利說明】
一種超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管及其制備方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領域，具體涉及一種超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管及 其制備方法。
【背景技術】
[0002] 血管內(nèi)介入診療技術廣泛應用于臨床血管造影、血管成形術、血管內(nèi)血栓或異物 的清除等方面，同傳統(tǒng)醫(yī)療技術相比，不僅操作方便，而且由于介入治療的創(chuàng)傷低，能夠減 輕病人的痛苦，治療風險較小，治療費用也相對較低，因此這項技術在醫(yī)學領域得到了廣泛 的推廣和運用。血管內(nèi)介入診療技術是借助于介入導管通過血管管腔到達體內(nèi)較遠的病變 部位，如冠狀動脈等血管部位，再注入診療劑或置入器械，以達到對體內(nèi)較遠部位實現(xiàn)診斷 和微創(chuàng)治療的目的。
[0003] 血管內(nèi)介入導管是血管內(nèi)介入技術的主要器械之一，其種類可以有造影介入導 管、藥物輸送介入導管、血管成形術介入導管等，這些介入導管應具有優(yōu)良的可操作性和安 全性，一般需要優(yōu)異的血液相容性、一定的血液軟化性、無有害物滲出、優(yōu)異的抗扭結性、 優(yōu)良的機械性能、良好的可加工性、與X射線不透明劑具有良好的相容性等性能。聚乙烯 (PE)、聚氯乙烯（PVC)和尼龍是最早用于制作介入導管的材料。已有大量證據(jù)表明它們血 液相容性較差，且不夠柔軟。加入50%的鄰苯二甲酸酯類增塑劑可以得到較軟的PVC材料， 但這些易滲透的添加劑對人體健康有潛在的威脅。硅橡膠具有較好的血液相容性也被用于 制作介入導管。聚四氟乙烯（PTFE)被用于制造外周介入導管和導管鞘，也可用作某些介入 導管的潤滑內(nèi)管層。但是從操作性方面來看，PTFE導管的彈性較差，抗扭結性差且較硬，而 硅橡膠又太軟，機械強度較差。
[0004] 聚氨酯彈性體通常具有嵌段結構，其軟段和硬段微相分離結構可以提供優(yōu)良的血 液相容性和機械性能。同PTFE、PVC、PE等相比，由聚氨酯制造的介入導管具有足夠的剛性， 有利于進入體內(nèi)，進一步受到人體體溫的作用，聚氨酯中軟段結構軟化以及聚氨酯吸水，導 管變得柔軟，從而大大減小對血管壁的機械損傷，避免由此引發(fā)的凝血反應和并發(fā)癥。聚氨 酯彈性體材料還具有優(yōu)良的拉伸性能和抗扭結性能。與X射線不透明劑相容性好，高添加 量下仍保證良好的機械性能。熱塑性的聚氨酯彈性體能夠熱塑擠出成型，易于加工成各種 規(guī)格的導管。
[0005] 潤滑性也是血管內(nèi)介入導管十分重要的性能之一。當導管在進入、退出血管以及 在血管中運動時，高潤滑性可以抑制血液中的大分子如血漿蛋白、血小板等在材料表面的 粘附，減少對血管壁和血細胞的損傷，減輕對血液層流的擾動，可避免凝血反應的發(fā)生。因 此，對聚氨酯醫(yī)用介入導管進行表面潤滑處理是十分必要的。涂覆親水潤滑涂層是改善介 入導管潤滑性的有效手段。利用含有大量吡咯烷酮基團、氧化乙烯基團、羧基、酰胺基的聚 合物在血液中表現(xiàn)的高親水性，將其作為涂層的成膜物可以達到高效潤滑的目的，此類聚 合物包括聚乙烯基吡咯烷酮（PVP)、聚氧化乙烯（PEO)、丙烯酰胺類共聚物、丙烯酸類共聚 物和馬來酸酐類共聚物等。
[0006] 美國專利 US 4589873、US 4835003、US 4875287、US 5331027、US 5509899、US 5620738和US 6042876均公開了含有PVP的親水潤滑涂層，這類涂層的特點是，頂層均涂覆 有PVP，但PVP所在涂層或其底部涂層都沒有引入交聯(lián)結構，PVP在吸水膨脹后容易脫落，會 使整個涂層體系失去親水潤滑的效果。
[0007] 美國專利 US 8287890 B2、US 6299980 BUUS 5776611、US 5179174、US 5160790 和US 4666437均公開了以異氰酸酯交聯(lián)劑為底部涂層、頂層涂覆PVP或PEO等親水高分子 的涂層體系，這類涂層的特點是，頂層涂層中除了含有親水高分子外，還加入了可以與底層 異氰酸酯交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應的多元醇或多元胺，因此起到了固定親水高分子的作用。但 異氰酸酯交聯(lián)劑均為有毒化合物，常用于其他工業(yè)領域的涂料配方中，在醫(yī)療領域的實際 應用中并不十分適合。另外，此類涂層均為有機溶劑體系，且溶劑極性較強，在涂覆以聚氨 酯為基材的導管等器械時會腐蝕導管，致使導管表面出現(xiàn)缺陷，因此既不適用于聚氨酯導 管，同時也不環(huán)保。
[0008] 美國專利 US 8039524 B2、US 7696259 B2、US7534495 B2、US 7052131 B2、US 8378011 B2、US 8512795 B2和US 8513320 B2均公開了以雙鍵化合物和PVP等親水高分子 的紫外光固化體系涂層。這類涂層的特點是，以雙鍵化合物為丙烯酸類單體，在溶劑的溶解 作用下與親水高分子、光引發(fā)劑等混合后進行涂覆，通過紫外光固化得到雙鍵的交聯(lián)結構， 可以起到固定親水高分子的作用。但通常丙烯酸類單體的自由基固化反應由于分子間的位 阻、擴散效應，反應程度在后期受到抑制，均存在反應不完全的現(xiàn)象，殘留的丙烯酸類單體 將成為健康的安全隱患。此外，與傳統(tǒng)固化方式相比，紫外光固化對器械的涂覆工藝和涂裝 設備要求較高。所采用的有機溶劑體系同樣對聚氨酯導管具有不利的影響，對環(huán)境也存在 一定危害。
[0009] 氮丙啶基團與羧基的反應也可以被用來構建含有親水高分子的交聯(lián)體系涂層。此 類涂層中除含有氮丙啶交聯(lián)劑外，還含有水性聚氨酯、水性聚丙烯酸酯、聚丙烯酸-丙烯酰 胺或PVP等聚合物。由于多數(shù)氮丙啶衍生物易溶于水，因此配合水溶性的聚合物就可以組 成水體系的涂層配方，避免了有機溶劑的不利影響。
[0010] 美國專利US 7008979 B2公開了以PVP、水性聚氨酯、氮丙啶交聯(lián)劑CX-100、硅溶 膠組成的涂層配方，并以水、異丙醇和N-甲基吡咯烷酮作溶劑。但此體系為單層涂層，當 PVP吸水膨脹后，整體涂層容易從基材脫落。此外，體系仍使用強極性的N-甲基吡咯烷酮作 溶劑，不適合涂覆于聚氨酯基材。
[0011] 美國專利US 6673453 B2公開了底層為自制的水性聚丙烯酸酯和氮丙啶交聯(lián)劑 CX-100組成的水體系涂層配方，當?shù)讓庸袒?，再涂覆透明質(zhì)酸作頂層涂層。同樣，此體系 中頂層的透明質(zhì)酸吸水后容易從基材脫落。
[0012] 美國專利US 6558798 B2公開了含氮丙啶交聯(lián)劑的雙涂層體系，將水性聚氨酯與 氮丙啶交聯(lián)劑CX100混合后涂覆于器械表面，待底層涂層半干后，涂覆反應型的親水高分 子丙烯酸-丙烯酰胺共聚物，頂層固化后最終形成聚氨酯、交聯(lián)劑、親水高分子三者的化學 交聯(lián)結構。但是，丙烯酸-丙烯酰胺共聚物等高分子通常是以丙烯酸為原料共聚獲得，丙 烯酸為具有腐蝕性和毒性的化合物，即使少量殘留也會對人體產(chǎn)生危害，同時此類聚合物 均含有刺激性氣味，即為其中殘留的單體化合物所致。并且，反應型高分子作為涂層外表 面，必然會殘留反應性的活性基團，易使材料的物理性質(zhì)和機械性能的穩(wěn)定性下降，長期 存放后還會影響材料表面的形貌，以及吸附其他物質(zhì)，降低材料的綜合性能。美國專利US 6468649 Bl公開的技術與US 6558798 B2類似，所使用的主要原料也是水性聚氨酯、氮丙啶 交聯(lián)劑CXlOO和丙烯酸-丙烯酰胺共聚物，當然也存在與其類似的缺陷。
[0013] 對于聚氨酯介入導管上的涂層，由于其在人體內(nèi)要進行運動以及停留一定時間， 因此除了滿足高親水潤滑性能，還需注重潤滑性能的牢固和穩(wěn)定，涂層的親水部分和涂層 整體部分都要在經(jīng)受反復摩擦后不脫落，并維持良好的綜合性能。目前來看，基本公開的技 術都是專注于對涂層進行改進，例如采用交聯(lián)結構改性等，而均沒有將導管基材和涂層有 效的結合在一起，涂層和導管之間缺少化學鍵連接，處于各自獨立的體系，涂層的牢固性仍 不理想。因此，需要從導管和涂層兩個方面進行改進，從而獲得性能優(yōu)異的、改進的親水潤 滑聚氨酯醫(yī)用介入導管，以及制備該親水潤滑聚氨酯導管的方法。
[0014] 超支化聚酯（Hyperbranched Polyester)是一類有別于傳統(tǒng)線型聚酯的、具有 典型超支化聚合物結構特征（即類球形的分子形狀、高度支化分子結構、大量端基官能團 等）的新型聚酯聚合物，是超支化聚合物發(fā)展過程中孕育出來的一類品種繁多、應用性強 的產(chǎn)物，也是超支化聚合物家族中最主要的成員之一。與傳統(tǒng)線性聚酯相比，超支化聚酯 仍然以酯鍵作為鏈結構的主要構成單元，因此合成上與傳統(tǒng)線性聚酯有很多相似之處。但 高度支化結構又使得超支化聚酯具備了許多傳統(tǒng)線性聚酯所不具有的性能，如高分量條件 下的低粘度特性、通過大量的端基修飾可獲得特殊性能等。此類聚合物的詳細特性、合成 方法及應用可參考文獻[1~3] ([1]羅運軍，夏敏，王興元.超支化聚酯.北京：化學 工業(yè)出版社，2009. [2]王興元，羅運軍，夏敏等.超支化聚合物在樹脂改性中的應用研 究進展.高分子材料科學與工程，2009, 25 (3) :158-161. [3]王興元，羅運軍，夏敏.超 支化聚合物在紫外光固化涂料中的應用研究進展.化工新型材料，2008, 36(3) : 15-17.)。 在涂料領域中超支化聚酯通過端基的乙烯基功能改性，也獲得了較好的應用效果，如文 獻[4]和[5] ([4]王興元，羅運軍，夏敏等.端丙烯酸酯基超支化聚酯/聚氨酯丙烯酸 酯體系的紫外光固化行為及性能.高分子材料科學與工程，2010, 26(2) :77-79. [5]王興 元，羅運軍，李曉萌等.超支化聚酯的改性及紫外光固化涂層性能研究.高?；瘜W工程學 報，2010, 24(6) : 1079-1083.)中所示。可以看到，超支化聚酯獨特的性質(zhì)使其在傳統(tǒng)領域 的應用中展現(xiàn)了突出而顯著的效果。尤其是將其端基數(shù)量多的特點加以利用，必將會在更 多應用領域有所突破。
[0015] 而目前將超支化聚酯應用于親水潤滑的聚氨酯醫(yī)用介入導管方面的研究還未見 報道。為了解決聚氨酯介入導管中基材和涂層有效結合的問題，以及進一步拓展超支化聚 酯在新領域中的應用，通過超支化聚酯對聚氨酯導管進行改性，同時結合其他的技術改進， 將為獲得高性能的親水潤滑聚氨酯醫(yī)用介入導管開辟嶄新的技術途徑。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管及其 制備方法。目的是賦予聚氨酯醫(yī)用介入導管優(yōu)異的親水潤滑性和耐磨性。
[0017] 本發(fā)明創(chuàng)造性地利用了導管與涂層的化學鍵接枝技術以及親水聚合物與涂層的 半互穿網(wǎng)絡構建技術，有效地將導管和涂層相結合，獲得既滿足高潤滑性又具有良好耐磨 性的聚氨酯醫(yī)用介入導管。分別通過對導管和涂層的改進，使涂層通過共價鍵連接至導管 表面，從而使涂層在提供親水潤滑功能的同時還能夠與聚氨酯導管緊密地結合，其中涂層 分為頂層和底層兩部分，頂層與底層通過半互穿網(wǎng)絡結構可以有效地固定頂層的親水聚合 物，同時底層涂層還起到了橋接導管和頂層涂層的作用。
[0018] 進一步簡述就是，通過合成端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯，并將其與熱 塑性聚氨酯彈性體熔融混合擠出成管，充分利用超支化聚合物端基數(shù)量多的特點，使超支 化聚酯改性后的導管表面帶有羧基。再在此導管上涂覆親水涂層，其中由多官能度氮丙啶 衍生物作為交聯(lián)劑，氮丙啶基團通過共價鍵連接導管表面上的羧基，同時還連接了底層涂 層和頂層涂層中聚氨酯上的羧基，從而使導管表面接枝具有交聯(lián)網(wǎng)絡結構的聚氨酯涂層， 頂層中的親水聚合物由于嵌入在交聯(lián)結構中，形成了半互穿網(wǎng)絡結構（Semi-IPN)，因此親 水聚合物、交聯(lián)聚氨酯涂層、導管三者牢固地結合為一個整體，從而在保持高親水性的同時 大大提高了耐磨性。
[0019] 上述目的可以由以下詳細的技術方案實現(xiàn)：
[0020] -種超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管，其特征在于，介入導管的管體材料為 端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯與熱塑性聚氨酯彈性體的熔融混合材料，介入導管 的外表面涂覆可與導管產(chǎn)生共價鍵結合的親水涂層。
[0021] 所述的熔融混合材料中，端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯是以三羥甲基丙 烷作為單體形成中心核分子結構，以二羥甲基丙酸作為聚合單體形成超支化的分子結構， 以棕櫚酸和馬來酸酐作為封端劑形成端基分子結構，熔融混合材料中端基含羧基和棕櫚酸 酯基的超支化聚酯與熱塑性聚氨酯彈性體的質(zhì)量之比為1: (4~19)。
[0022] 所述的親水涂層包括與聚氨酯導管外表面產(chǎn)生共價鍵連接的底層涂層，以及與底 層涂層形成半互穿交聯(lián)網(wǎng)絡結構的頂層涂層。
[0023] 所述的底層涂層是由底層涂料固化后所得到，底層涂料包括水性聚氨酯、三羥甲 基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基）]丙酸酯、去離子水、潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑，其中，三羥甲 基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基）]丙酸酯的質(zhì)量為水性聚氨酯質(zhì)量的5 %，去離子水的質(zhì) 量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為20: 1，潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分別為水性聚氨酯質(zhì)量的 0· 1%〇
[0024] 所述的頂層涂層是由頂層涂料固化后所得到，頂層涂料包括水性聚氨酯、聚乙烯 基吡咯烷酮、去離子水、潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑，其中，聚乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量與水性聚氨 酯的質(zhì)量之比為（5~1) : 1，去離子水的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為30:1，潤濕劑和硅 烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分別為水性聚氨酯乳液質(zhì)量的0. 1%。
[0025] 所述的潤濕劑為聚醚改性聚硅氧烷，所述的硅烷偶聯(lián)劑為N-氨乙基-γ -氨丙基 三甲氧基硅烷。
[0026] -種所述的超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管的制備方法，其特征在于，包括 如下步驟：
[0027] (1)端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯的制備：將三羥甲基丙烷加入反應器 中，升溫至140°C，分三步加入二羥甲基丙酸，首先加入a克的二羥甲基丙酸，混合均勻后加 入對甲苯磺酸，減壓攪拌反應至無氣泡產(chǎn)生后，加入b克的二羥甲基丙酸，混合均勻后減壓 攪拌反應至無氣泡產(chǎn)生，加入c克的二羥甲基丙酸，混合均勻后減壓攪拌反應至無氣泡產(chǎn) 生，加入棕櫚酸，混合均勻后減壓攪拌反應至無氣泡產(chǎn)生，降溫至80°C，加入N，N-二甲基 甲酰胺，待固體中間產(chǎn)物溶解后，加入馬來酸酐，反應12小時后降至室溫，產(chǎn)物倒入裝有丙 酮的容器中沉淀，收集沉淀物，再用丙酮洗滌3次，放入真空干燥烘箱中于80°C下干燥24 小時，最終得到端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯，將產(chǎn)物粉碎成粉末狀后保存待用， 其中，所述減壓攪拌反應時的真空度為〇. lkPa，三羥甲基丙烷的質(zhì)量為a/3克，a:b:c = 1:2:4,對甲苯磺酸的質(zhì)量為二羥甲基丙酸總質(zhì)量的0. 1%，棕櫚酸與三羥甲基丙烷的摩爾 數(shù)之比為12:1，馬來酸酐與三羥甲基丙烷的摩爾數(shù)之比為60:1，N，N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量 與其他所有原料的總質(zhì)量之比為4:1，沉淀時所用丙酮的質(zhì)量與N, N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量 之比為2:1，每次洗滌時所用丙酮的質(zhì)量與N，N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量之比為2:1 ;
[0028] (2)底層涂料的制備：將水性聚氨酯、三羥甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基）] 丙酸酯、去離子水、潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑加入至容器中，在室溫下攪拌30分鐘，得到底層涂 料，所述底層涂料中三羥甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基）]丙酸酯的質(zhì)量為水性聚氨 酯質(zhì)量的5%，去離子水的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為20:1，潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑的 質(zhì)量分別為水性聚氨酯質(zhì)量的〇. 1% ;
[0029] (3)頂層涂料的制備：將水性聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮、去離子水、潤濕劑和硅 烷偶聯(lián)劑加入至容器中，在室溫下攪拌30分鐘，得到頂層涂料，所述頂層涂料中聚乙烯基 吡咯烷酮的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為（5~1) : 1，去離子水的質(zhì)量與水性聚氨酯的 質(zhì)量之比為30:1，潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分別為水性聚氨酯質(zhì)量的0. 1% ;
[0030] (4)超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管的制備：將端基含羧基和棕櫚酸酯基的 超支化聚酯與熱塑性聚氨酯彈性體按1: (4~19)重量比例混合后，通過螺桿擠出機熔融混 合后擠出成型，得到管壁含羧基的聚氨酯導管，將底層涂料涂覆至聚氨酯導管后，于60°C下 固化2小時，再將頂層涂料涂覆至已涂有底層涂料的聚氨酯導管上，于60°C下固化6小時， 得到超支化聚酯改性的聚氨酯醫(yī)用介入導管。
[0031] 步驟（2)和步驟（3)中所述的潤濕劑為聚醚改性聚硅氧烷，所述的硅烷偶聯(lián)劑為 N-氛乙基-γ -氛丙基二甲氧基硅烷。
[0032] 本發(fā)明的有益效果是：
[0033] (1)本發(fā)明創(chuàng)造性地利用了聚氨酯導管與親水涂層間的化學鍵接枝以及親水聚合 物與涂層間形成半互穿網(wǎng)絡結構的技術，有效地將導管和涂層相結合，所得到的聚氨酯醫(yī) 用介入導管具有高潤滑性和耐磨性。在水浸潤下與不涂覆親水涂層的聚氨酯導管相比，本 發(fā)明的導管所受摩擦力可降低80%以上。在反復摩擦作用后親水聚合物保留較為完整，導 管所受摩擦力增加幅度不超過4%。
[0034] (2)本發(fā)明為了使導管與涂層更好的結合，創(chuàng)造性地提出了將含有羧基的超支化 聚酯與熱塑性聚氨酯彈性體熔融混合得到表面含有活性基團的聚氨酯導管，通過超支化聚 酯的改性使導管具有了連接涂層的功能性。所合成的含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯具 有大量的羧基端基，可提供活性基團，而端基中大量的棕櫚酸酯基團則使該產(chǎn)物具有蠟狀 固體的性質(zhì)，從而方便于產(chǎn)物的粉碎、保存和熔融混合加工。因此這種新型的含羧基和棕櫚 酸酯基超支化聚酯充分滿足了本發(fā)明技術方法中所需要的功能，起到了較好的應用效果， 也為超支化聚合物在醫(yī)用介入導管方面的應用拓展開辟了新的路線。
[0035] (3)本發(fā)明所提供的親水涂層為水溶液體系，所用原料都具有水溶性，避免了有機 溶劑對聚氨酯底材的腐蝕和溶解等不利影響，且更為環(huán)保。
[0036] (4)與其他公開技術中氮丙啶交聯(lián)劑和親水聚合物配合的方法不同，本發(fā)明在涂 層頂層所采用的是非反應性的親水聚合物，即聚乙烯基吡咯烷酮，而未采用聚丙烯酸或丙 烯酸-丙烯酰胺共聚物，避免了丙烯酸單體殘留對健康安全的隱患以及殘留的活性基團對 涂層物理性能的不利影響，此外，本發(fā)明中氮丙啶交聯(lián)劑還參與了導管表面的接枝反應，起 到了橋聯(lián)涂層與導管的作用。而與其他公開技術中使用聚乙烯基吡咯烷酮的方法不同，本 發(fā)明采用雙層涂層體系，上下兩層可以形成交聯(lián)結構，在頂層中由于高分子鏈的纏結作用 使得聚乙烯基吡咯烷酮被牢固地鎖定，從而形成了半互穿網(wǎng)絡結構，解決了其他公開技術 中聚乙烯基吡咯烷酮易脫落、耐磨性差的問題。因此與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所提供的親水 涂層及其制備方法更具有先進性和創(chuàng)造性，且更能滿足本發(fā)明中聚氨酯導管所需的性能。
[0037] (5)本發(fā)明所提供的聚氨酯醫(yī)用介入導管適用范圍廣，尤其適合用于血管內(nèi)介入 診療技術領域。當在制造導管時，除了采用本發(fā)明所提供的技術外，另外摻雜其他物質(zhì)，如 鎢粉、硫酸鋇等無機化合物，可賦予導管額外的功能性，以及按照不同形狀和規(guī)格對導管進 行加工，使其在應用時更加滿足實際需要。例如適合用于的醫(yī)療器械有導絲、球囊導管、血 栓抽吸導管、中心靜脈導管、外周靜脈導管、造影導管、擴張管和撕開鞘等。
【附圖說明】
[0038] 圖1為本發(fā)明的含羧基和棕櫚酸酯基超支化聚酯的理想結構式。
[0039] 圖2為本發(fā)明的含羧基和棕櫚酸酯基超支化聚酯的紅外光譜圖。
[0040] 圖3為本發(fā)明的含羧基和棕櫚酸酯基超支化聚酯的核磁共振氫譜。
【具體實施方式】
[0041] 下面通過具體的實施例子對本發(fā)明進行詳細說明。
[0042] 實施例1
[0043] 含羧基和棕櫚酸酯基超支化聚酯的制備：
[0044] 將IOg的三羥甲基丙烷加入反應器中，升溫至140°C，分三步加入二羥甲基丙酸， 首先加入30g的二羥甲基丙酸，混合均勻后加入0. 21g的對甲苯磺酸，減壓攪拌反應至無 氣泡產(chǎn)生后，加入60g的二羥甲基丙酸，混合均勻后減壓攪拌反應至無氣泡產(chǎn)生，加入120g 的二羥甲基丙酸，混合均勻后減壓攪拌反應至無氣泡產(chǎn)生，加入229. 3g的棕櫚酸，混合均 勻后減壓攪拌反應至無氣泡產(chǎn)生，其中所述減壓攪拌反應時的真空度為〇. lkPa，降溫至 80°C，加入3553g的N，N-二甲基甲酰胺，待固體中間產(chǎn)物溶解后，加入438. 8g的馬來酸酐， 反應12小時后降至室溫，產(chǎn)物倒入裝有7106g丙酮的容器中沉淀，收集沉淀物，再分別用 7106g的丙酮洗滌3次，放入真空干燥烘箱中于80°C下干燥24小時，最終得到端基含羧基 和棕櫚酸酯基的超支化聚酯，將產(chǎn)物粉碎成粉末狀后保存待用。
[0045] 產(chǎn)物的理想結構式如圖1所示，其結構通過紅外光譜和核磁共振氫譜表征，結果 分別如圖2和圖3所示，從圖中可以看到馬來酸酯基中的雙鍵和羧基的特征峰，以及棕櫚酸 酯基中的亞甲基特征峰，各特征均符合預期產(chǎn)物的結構。
[0046] 實施例2
[0047] 親水涂層底層涂料（B-Coating)的制備：
[0048] 將水性聚氨酯、三羥甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基）]丙酸酯、去離子水、潤 濕劑和硅烷偶聯(lián)劑加入至容器中，在室溫下攪拌30分鐘，得到底層涂料，所述底層涂料中 三羥甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基）]丙酸酯的質(zhì)量為水性聚氨酯質(zhì)量的5%，去離子 水的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為20: 1，潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分別為水性聚氨酯 質(zhì)量的0. 1%。
[0049] 親水涂層頂層涂料（T-Coating)的制備：
[0050] 將水性聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮、去離子水、潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑加入至容器 中，在室溫下攪拌30分鐘，得到頂層涂料，所述頂層涂料中聚乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量與水 性聚氨酯的質(zhì)量之比記為F-a，去離子水的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為30:1，潤濕劑 和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分別為水性聚氨酯質(zhì)量的0. 1% ;
[0051] 所述的水性聚氨酯為路博潤公司（The Lubrizol Corporation)的脂肪族水性聚 氨酯（Sancure 777型號），所述的潤濕劑為贏創(chuàng)工業(yè)公司（Evonik Industries)的聚醚改 性聚硅氧烷（Tego Wet 260型號），所述的硅烷偶聯(lián)劑為N-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅 烷，所述的聚乙烯基吡咯烷酮為醫(yī)用級Κ90型號。
[0052] 親水涂層涂料（Coating)由底層涂料（B-Coating)和頂層涂料（T-Coating)組 成，分別存放待用，其組合成的涂料代號、組成和用量如表1所示。
[0053] 表1親水涂層涂料的組成和用量
[0055] 實施例3~12
[0056] 超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管的制備：
[0057] 將端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯與熱塑性聚氨酯彈性體按一定的重量 比例混合，超支化聚酯與聚氨酯彈性體的質(zhì)量之比記為F_b，通過螺桿擠出機熔融混合后擠 出成型，得到管壁含羧基的聚氨酯導管，使用親水涂層涂料（Coating)對導管進行處理，將 底層涂料涂覆至聚氨酯導管后，于60°C下固化2小時，再將頂層涂料涂覆至已涂有底層涂 料的聚氨酯導管上，于60°C下固化6小時，得到超支化聚酯改性的聚氨酯醫(yī)用介入導管。
[0058] 所述的熱塑性聚氨酯彈性體為路博潤公司（The Lubrizol Corporation)的熱塑 性聚氨酯（Pellethane2363-65D 型號）。
[0059] 各實施例均采用相同的制備方法，區(qū)別是制備各超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入 導管所使用的材料和用量不同，其具體配方和性能如表2所示。
[0060] 對本發(fā)明獲得的聚氨酯導管進行潤滑性和耐磨性測試。
[0061] 潤滑性測試方法如下：將長度為20cm的聚氨酯導管一半長度涂覆親水涂層，而另 一半長度不涂親水涂層，導管一端垂直固定在拉伸機的下部夾具上，在導管表面夾持一個 自制滑塊，該滑塊可旋擰在導管上并給予導管固定的壓力，滑塊內(nèi)部夾層可承載一定體積 的去離子水，可對導管實施連續(xù)地浸潤，用拉伸機中連接有力學傳感器的上部夾具夾持滑 塊，滑塊從導管下部按照固定速度拉至導管上部，則傳感器的受力變化體現(xiàn)了導管在兩種 表面受到的摩擦力，摩擦力數(shù)值的差異反映了導管的親水潤滑性。記錄兩部分表面中心位 置所對應的摩擦力數(shù)值，則可得到親水表面摩擦力減小的幅度，記為fp-r，fp-r值越大，說 明潤滑性越好。
[0062] 耐磨性測試方法如下：將涂覆有親水涂層的聚氨酯導管裝載至潤滑性測試方法中 所述的設備上，通過程序控制使滑塊在固定移動距離和速度下垂直往復運動100次，記錄 起始和終止時的摩擦力數(shù)值，該摩擦力數(shù)值的差異反映了涂層磨損脫落的程度和導管的耐 磨性。將終止時摩擦力增大的幅度記為fp-i，fp-i值越小，說明耐磨性越好。
[0063] 從各實施例中的結果可以看出，本發(fā)明的聚氨酯導管在水潤濕下比無親水涂層導 管所受摩擦力低80%以上，在反復摩擦作用后導管所受摩擦力增加幅度均不超過4%，說 明導管具有優(yōu)異的親水潤滑性和耐磨性。
[0064] 表2超支化聚酯改性聚氨酯導管的組成和用量
【主權項】
1. 一種超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管，其特征在于，介入導管的管體材料為端 基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯與熱塑性聚氨酯彈性體的熔融混合材料，介入導管的 外表面涂覆可與導管產(chǎn)生共價鍵結合的親水涂層。2. 根據(jù)權利要求1所述的超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管，其特征在于，所述的 熔融混合材料中，端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯是以三羥甲基丙烷作為單體形成 中心核分子結構，以二羥甲基丙酸作為聚合單體形成超支化的分子結構，以棕櫚酸和馬來 酸酐作為封端劑形成端基分子結構，熔融混合材料中端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚 酯與熱塑性聚氨酯彈性體的質(zhì)量之比為1: (4~19)。3. 根據(jù)權利要求1所述的超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管，其特征在于，所述的 親水涂層包括與聚氨酯導管外表面產(chǎn)生共價鍵連接的底層涂層，以及與底層涂層形成半互 穿交聯(lián)網(wǎng)絡結構的頂層涂層。4. 根據(jù)權利要求3所述的超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管，其特征在于，所述 的底層涂層是由底層涂料固化后所得到，底層涂料包括水性聚氨酯、三羥甲基丙烷-三 [3-(2-甲基氮丙啶基）]丙酸酯、去離子水、潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑，其中，三羥甲基丙烷-三 [3-(2-甲基氮丙啶基）]丙酸酯的質(zhì)量為水性聚氨酯質(zhì)量的5%，去離子水的質(zhì)量與水性聚 氨酯的質(zhì)量之比為20:1，潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分別為水性聚氨酯質(zhì)量的0. 1%。5. 根據(jù)權利要求3所述的超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管，其特征在于，所述的 頂層涂層是由頂層涂料固化后所得到，頂層涂料包括水性聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮、去離 子水、潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑，其中，聚乙烯基吡咯烷酮的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為 (5~1) : 1，去離子水的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為30:1，潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量 分別為水性聚氨酯乳液質(zhì)量的〇. 1%。6. 根據(jù)權利要求4和權利要求5所述的超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管，其特征 在于，所述的潤濕劑為聚醚改性聚硅氧烷，所述的硅烷偶聯(lián)劑為N-氨乙基-γ -氨丙基三甲 氧基硅烷。7. -種根據(jù)權利要求1所述的超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管的制備方法，其特 征在于，包括如下步驟： (1)端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯的制備：將三羥甲基丙烷加入反應器中， 升溫至140°C，分三步加入二羥甲基丙酸，首先加入a克的二羥甲基丙酸，混合均勻后加入 對甲苯磺酸，減壓攪拌反應至無氣泡產(chǎn)生后，加入b克的二羥甲基丙酸，混合均勻后減壓攪 拌反應至無氣泡產(chǎn)生，加入c克的二羥甲基丙酸，混合均勻后減壓攪拌反應至無氣泡產(chǎn)生， 加入棕櫚酸，混合均勻后減壓攪拌反應至無氣泡產(chǎn)生，降溫至80°C，加入N，N-二甲基甲酰 胺，待固體中間產(chǎn)物溶解后，加入馬來酸酐，反應12小時后降至室溫，產(chǎn)物倒入裝有丙酮的 容器中沉淀，收集沉淀物，再用丙酮洗滌3次，放入真空干燥烘箱中于80°C下干燥24小時， 最終得到端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支化聚酯，將產(chǎn)物粉碎成粉末狀后保存待用，其中， 所述減壓攪拌反應時的真空度為〇. lkPa，三羥甲基丙烷的質(zhì)量為a/3克，a:b:c = 1:2:4， 對甲苯磺酸的質(zhì)量為二羥甲基丙酸總質(zhì)量的〇. 1%，棕櫚酸與三羥甲基丙烷的摩爾數(shù)之比 為12:1，馬來酸酐與三羥甲基丙烷的摩爾數(shù)之比為60:1，N，N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量與其他 所有原料的總質(zhì)量之比為4:1，沉淀時所用丙酮的質(zhì)量與N，N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量之比為 2:1，每次洗滌時所用丙酮的質(zhì)量與N，N-二甲基甲酰胺的質(zhì)量之比為2:1 ; (2) 底層涂料的制備：將水性聚氨酯、三羥甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基）]丙酸 酯、去離子水、潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑加入至容器中，在室溫下攪拌30分鐘，得到底層涂料， 所述底層涂料中三羥甲基丙烷-三[3-(2-甲基氮丙啶基）]丙酸酯的質(zhì)量為水性聚氨酯質(zhì) 量的5%，去離子水的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為20:1，潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量 分別為水性聚氨酯質(zhì)量的〇. 1% ; (3) 頂層涂料的制備：將水性聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮、去離子水、潤濕劑和硅烷偶 聯(lián)劑加入至容器中，在室溫下攪拌30分鐘，得到頂層涂料，所述頂層涂料中聚乙烯基吡咯 烷酮的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量之比為（5~1) : 1，去離子水的質(zhì)量與水性聚氨酯的質(zhì)量 之比為30:1，潤濕劑和硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量分別為水性聚氨酯質(zhì)量的0. 1% ; (4) 超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管的制備：將端基含羧基和棕櫚酸酯基的超支 化聚酯與熱塑性聚氨酯彈性體按1: (4~19)重量比例混合后，通過螺桿擠出機熔融混合后 擠出成型，得到管壁含羧基的聚氨酯導管，將底層涂料涂覆至聚氨酯導管后，于60°C下固化 2小時，再將頂層涂料涂覆至已涂有底層涂料的聚氨酯導管上，于60°C下固化6小時，得到 超支化聚酯改性的聚氨酯醫(yī)用介入導管。8.根據(jù)權利要求6所述的超支化聚酯改性聚氨酯醫(yī)用介入導管的制備方法，其特征在 于，步驟（2)和步驟（3)中所述的潤濕劑為聚醚改性聚硅氧烷，所述的硅烷偶聯(lián)劑為N-氨 乙基-γ -氨丙基三甲氧基硅烷。
【文檔編號】A61L29/06GK105983137SQ201510073930
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月11日
【發(fā)明人】王興元, 戴華英
【申請人】北京迪瑪克醫(yī)藥科技有限公司