一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，先將聚氨酯、甲基丙烯酸、馬來酸酐、氧化鎂、N,N?二甲基甲酰胺混合，加熱反應(yīng)，冷卻至室溫，再加入對甲苯磺酸和肝素，然后升溫反應(yīng)，冷卻至室溫，用硫酸水溶液、NaOH水溶液、去離子水依次洗滌反應(yīng)物，最后加入聚甘油蓖麻油酸酯、卵磷脂、碳酸鈣和乙基纖維素，混合物料于雙螺桿擠出機中擠出，即得。本發(fā)明的生物醫(yī)用聚氨酯材料親水性和排斥蛋白質(zhì)吸附的能力得到了較大的提高，具有良好的組織相容性和血液相容性。
【專利說明】
一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物醫(yī)學(xué)材料要求材料具有以下三個特征:生物功能性、生物相容性、生物安全性。聚氨醋是由軟段、硬段組成的多嵌段共聚物，軟段通常為聚醚、聚醋、聚丁二烯、聚二甲基硅氧烷等，硬段為脲基和氨基甲酸酯基，軟硬段各自形成不同的微區(qū)分散在聚氨酯基體中，形成微相分離結(jié)構(gòu)。聚氨酯彈性體在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)異性表現(xiàn)為:(I)耐磨性能、耐溫氣性、耐多種化學(xué)藥品性優(yōu)異，使用范圍寬(2)優(yōu)異的韌性和彈性，加工方式多樣(3)臨床應(yīng)用中無致畸變作用，無過敏反應(yīng)。1968年，研究證實聚氨酯彈性體在人體中具有較好的生物相容性，此后就被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)治療，如制作人工器官、介入導(dǎo)管及緩釋高分子藥物膠囊等。四十多年來，聚氨酯在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣。
[0003]目前，全世界用于醫(yī)療的聚氨酯彈性體材料已達萬。盡管聚氨酯彈性體是公認的血液相容性相對較好的高分子生物醫(yī)用材料，在一些應(yīng)用領(lǐng)域己經(jīng)成功實現(xiàn)了商品化，但是在一些要求較高的領(lǐng)域如人工心臟瓣膜、人工心臟等方面，還沒有取得令人滿意的效果，血管再狹窄和血栓形成仍然是限制其廣泛應(yīng)用的主要問題。因此，國內(nèi)外學(xué)者開始了對材料表面凝血機理進行研究，以便于對其進行改性以提高其生物相容性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，所得材料具有良好的組織相容性和血液相容性。
[0005]—種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟1，以重量份計，將聚氨酯10?20份、甲基丙烯酸I?4份、馬來酸酐2?3份、氧化鎂3?5份、N，N-二甲基甲酰胺4?8份混合，加熱至130?140 °C反應(yīng)4?6h，冷卻至室溫，再加入對甲苯磺酸I?4份和肝素2?5份，然后升溫至140?150 °C反應(yīng)8?12h，冷卻至室溫，得到混合物I;
步驟2，將混合物I依次用硫酸水溶液、NaOH水溶液、去離子水洗滌，得到混合物II;
步驟3，在混合物II中加入以重量份計的聚甘油蓖麻油酸酯2?6份、卵磷脂I?4份、碳酸鈣2?5份和乙基纖維素3?7份，混合物料于雙螺桿擠出機中擠出，擠出分四區(qū)，第一區(qū)溫度為180?190°C，第二區(qū)溫度為195?200°C，第三區(qū)溫度為200?210°C，第四區(qū)溫度為205?210。。。
[0006]進一步地，步驟I的反應(yīng)在氮氣或氬氣氛圍中進行。
[0007 ]進一步地，步驟2中硫酸水溶液的體積百分數(shù)為I?5%。
[0008]進一步地，步驟2中NaOH水溶液的質(zhì)量百分濃度為3?7%。
[0009]進一步地，步驟I中的氧化鎂是進過環(huán)氧樹脂改性的。
[0010]進一步地，步驟3中還需要加入碳酸氫鈉2?7份。
[0011]本發(fā)明的生物醫(yī)用聚氨酯材料親水性和排斥蛋白質(zhì)吸附的能力得到了較大的提高，具有良好的組織相容性和血液相容性。
【具體實施方式】
[0012]實施例1
一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟I，以重量份計，將聚氨酯10份、甲基丙烯酸I份、馬來酸酐2份、氧化鎂3份、N，N-二甲基甲酰胺4份混合，加熱至130°C反應(yīng)6h，冷卻至室溫，再加入對甲苯磺酸I份和肝素2份，然后升溫至140°C反應(yīng)12h，冷卻至室溫，得到混合物I;
步驟2，將混合物I依次用硫酸水溶液、NaOH水溶液、去離子水洗滌，得到混合物II;
步驟3，在混合物II中加入以重量份計的聚甘油蓖麻油酸酯2份、卵磷脂I份、碳酸鈣2份和乙基纖維素3份，混合物料于雙螺桿擠出機中擠出，擠出分四區(qū)，第一區(qū)溫度為180°C，第二區(qū)溫度為195°C，第三區(qū)溫度為200°C，第四區(qū)溫度為205°C。
[0013]其中，步驟I的反應(yīng)在氮氣或氬氣氛圍中進行；步驟2中硫酸水溶液的體積百分數(shù)為1%，NaOH水溶液的質(zhì)量百分濃度為3%。
[0014]本實施例的生物醫(yī)用聚氨酯材料的水接觸角為60°，說明該材料具有良好的表面親水性;L929細胞接種在材料表面能夠生長，具有較好的鋪展，說明該材料具有良好的生物相容性。
[0015]實施例2
一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟I，以重量份計，將聚氨酯17份、甲基丙烯酸3份、馬來酸酐3份、氧化鎂4份、N，N-二甲基甲酰胺6份混合，加熱至135°C反應(yīng)5h，冷卻至室溫，再加入對甲苯磺酸3份和肝素4份，然后升溫至145°C反應(yīng)9h，冷卻至室溫，得到混合物I;
步驟2，將混合物I依次用硫酸水溶液、NaOH水溶液、去離子水洗滌，得到混合物II;
步驟3，在混合物II中加入以重量份計的聚甘油蓖麻油酸酯4份、卵磷脂3份、碳酸鈣3份和乙基纖維素6份，混合物料于雙螺桿擠出機中擠出，擠出分四區(qū)，第一區(qū)溫度為180°C，第二區(qū)溫度為195°C，第三區(qū)溫度為200°C，第四區(qū)溫度為205°C。
[0016]其中，步驟I的反應(yīng)在氮氣或氬氣氛圍中進行；步驟2中硫酸水溶液的體積百分數(shù)為4%，NaOH水溶液的質(zhì)量百分濃度為6%。
[0017]本實施例的生物醫(yī)用聚氨酯材料的水接觸角為55°，說明該材料具有良好的表面親水性;L929細胞接種在材料表面能夠生長，具有較好的鋪展，說明該材料具有良好的生物相容性。
[0018]實施例3
一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟I，以重量份計，將聚氨酯13份、甲基丙烯酸2份、馬來酸酐3份、氧化鎂4份、N，N-二甲基甲酰胺6份混合，加熱至140°C反應(yīng)4h，冷卻至室溫，再加入對甲苯磺酸3份和肝素4份，然后升溫至150°C反應(yīng)8h，冷卻至室溫，得到混合物I;
步驟2，將混合物I依次用硫酸水溶液、NaOH水溶液、去離子水洗滌，得到混合物II; 步驟3，在混合物II中加入以重量份計的聚甘油蓖麻油酸酯5份、卵磷脂3份、碳酸鈣4份和乙基纖維素6份，混合物料于雙螺桿擠出機中擠出，擠出分四區(qū)，第一區(qū)溫度為190°C，第二區(qū)溫度為200°C，第三區(qū)溫度為210°C，第四區(qū)溫度為210°C。
[0019]其中，步驟I的反應(yīng)在氮氣或氬氣氛圍中進行；步驟2中硫酸水溶液的體積百分數(shù)為5%，NaOH水溶液的質(zhì)量百分濃度為6%。
[0020]本實施例的生物醫(yī)用聚氨酯材料的水接觸角為60°，說明該材料具有良好的表面親水性;L929細胞接種在材料表面能夠生長，具有較好的鋪展，說明該材料具有良好的生物相容性。
[0021 ] 實施例4
一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟I，以重量份計，將聚氨酯20份、甲基丙烯酸4份、馬來酸酐3份、氧化鎂5份、N，N-二甲基甲酰胺8份混合，加熱至140°C反應(yīng)4h，冷卻至室溫，再加入對甲苯磺酸4份和肝素5份，然后升溫至140°C反應(yīng)12h，冷卻至室溫，得到混合物I;
步驟2，將混合物I依次用硫酸水溶液、NaOH水溶液、去離子水洗滌，得到混合物II;
步驟3，在混合物II中加入以重量份計的聚甘油蓖麻油酸酯6份、卵磷脂4份、碳酸鈣5份和乙基纖維素7份，混合物料于雙螺桿擠出機中擠出，擠出分四區(qū)，第一區(qū)溫度為180°C，第二區(qū)溫度為195°C，第三區(qū)溫度為200°C，第四區(qū)溫度為205°C。
[0022]其中，步驟I的反應(yīng)在氮氣或氬氣氛圍中進行；步驟2中硫酸水溶液的體積百分數(shù)為1%，NaOH水溶液的質(zhì)量百分濃度為3%。
[0023]本實施例的生物醫(yī)用聚氨酯材料的水接觸角為55°，說明該材料具有良好的表面親水性;L929細胞接種在材料表面能夠生長，具有較好的鋪展，說明該材料具有良好的生物相容性。
[0024]實施例5
本發(fā)明與實施例3的區(qū)別在于:步驟I中的氧化鎂是進過硬脂酸改性的。
[0025]改性的具體方法是:取硬脂酸，放入容器中，加熱使熔化，之后加熱至1600C，再加入氧化鎂，控制漿料的濃度是10%，轉(zhuǎn)速1000r/min，保持2小時，過濾，洗滌，于110 °C下烘干，即可。
[0026]—種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟I，以重量份計，將聚氨酯13份、甲基丙烯酸2份、馬來酸酐3份、改性氧化鎂4份、N，N-二甲基甲酰胺6份混合，加熱至140°C反應(yīng)4h，冷卻至室溫，再加入對甲苯磺酸3份和肝素4份，然后升溫至150°C反應(yīng)8h，冷卻至室溫，得到混合物I;
步驟2，將混合物I依次用硫酸水溶液、NaOH水溶液、去離子水洗滌，得到混合物II;
步驟3，在混合物II中加入以重量份計的聚甘油蓖麻油酸酯5份、卵磷脂3份、碳酸鈣4份和乙基纖維素6份，混合物料于雙螺桿擠出機中擠出，擠出分四區(qū)，第一區(qū)溫度為190°C，第二區(qū)溫度為200°C，第三區(qū)溫度為210°C，第四區(qū)溫度為210°C。
[0027]其中，步驟I的反應(yīng)在氮氣或氬氣氛圍中進行；步驟2中硫酸水溶液的體積百分數(shù)為5%，NaOH水溶液的質(zhì)量百分濃度為6%。
[0028]本實施例的生物醫(yī)用聚氨酯材料的水接觸角為47°，親水性有所提高;L929細胞接種在材料表面能鋪滿整個基材，生物相容性明顯提高。
[0029]實施例6
本實施例與實施例5的區(qū)別在于:步驟3中還需要加入碳酸氫鈉2?7份。
[0030]—種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，包括以下步驟:
步驟I，以重量份計，將聚氨酯13份、甲基丙烯酸2份、馬來酸酐3份、改性氧化鎂4份、N，N-二甲基甲酰胺6份混合，加熱至140°C反應(yīng)4h，冷卻至室溫，再加入對甲苯磺酸3份和肝素4份，然后升溫至150°C反應(yīng)8h，冷卻至室溫，得到混合物I;
步驟2，將混合物I依次用硫酸水溶液、NaOH水溶液、去離子水洗滌，得到混合物II;
步驟3，在混合物II中加入以重量份計的聚甘油蓖麻油酸酯5份、卵磷脂3份、碳酸鈣4份、碳酸氫鈉7份和乙基纖維素6份，混合物料于雙螺桿擠出機中擠出，擠出分四區(qū)，第一區(qū)溫度為190°C，第二區(qū)溫度為200°C，第三區(qū)溫度為210°C，第四區(qū)溫度為210°C。
[0031]其中，步驟I的反應(yīng)在氮氣或氬氣氛圍中進行；步驟2中硫酸水溶液的體積百分數(shù)為5%，NaOH水溶液的質(zhì)量百分濃度為6%。
[0032]本實施例的生物醫(yī)用聚氨酯材料的水接觸角為40°，親水性明顯提高;L929細胞接種在材料表面能鋪滿整個基材，生物相容性明顯提高。
【主權(quán)項】
1.一種生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟I，以重量份計，將聚氨酯10?20份、甲基丙烯酸I?4份、馬來酸酐2?3份、氧化鎂3?5份、N，N-二甲基甲酰胺4?8份混合，加熱至130?140 °C反應(yīng)4?6h，冷卻至室溫，再加入對甲苯磺酸I?4份和肝素2?5份，然后升溫至140?150 °C反應(yīng)8?12h，冷卻至室溫，得到混合物I; 步驟2，將混合物I依次用硫酸水溶液、NaOH水溶液、去離子水洗滌，得到混合物11 ； 步驟3，在混合物II中加入以重量份計的聚甘油蓖麻油酸酯2?6份、卵磷脂I?4份、碳酸鈣2?5份和乙基纖維素3?7份，混合物料于雙螺桿擠出機中擠出，擠出分四區(qū)，第一區(qū)溫度為180?190°C，第二區(qū)溫度為195?200°C，第三區(qū)溫度為200?210°C，第四區(qū)溫度為205?210。。。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，其特征在于:步驟I的反應(yīng)在氮氣或氬氣氛圍中進行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，其特征在于:步驟2中硫酸水溶液的體積百分數(shù)為I?5%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，其特征在于:步驟2中NaOH水溶液的質(zhì)量百分濃度為3?7%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，其特征在于:步驟I中的氧化鎂是進過環(huán)氧樹脂改性的。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用聚氨酯材料的制備方法，其特征在于:步驟3中還需要加入碳酸氫鈉2?7份。
【文檔編號】C08L75/04GK105820543SQ201610197620
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】青島百瑞吉生物工程有限公司