CN107118305B - 一种防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，该方法简单易行，对聚丙烯表面进行改性，以便获得特定的亲水性以及抗细胞粘附的性能。本发明包括以下步骤：1)将聚丙烯材料置于二氯甲烷超声清洗或搅拌清洗3～24小时以除去各种添加剂，然后在烘箱中25℃～40℃干燥；2)将上述聚丙烯材料通过氧等离子体处理30秒～2分钟；3)合成多巴胺的衍生物单体；4)通过自由基引发在聚丙烯材料表面形成具有抗粘附特性的涂层；5)取出上述表面功能化的聚丙烯材料PP/PEGMA‑DMA，并用去离子水彻底清洗，以除去未反应的PEGMA‑DMA，经上述处理程序后，就获得了表面高度亲水性的防粘连医用聚丙烯材料。

Description

一种防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法
技术领域
本发明涉及医用聚丙烯材料的表面修饰技术，特别涉及一种用多巴胺修饰的聚丙烯膜、网、颗粒或微球材料的制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是一种热塑性树脂，是目前全球五大通用塑料之一，可分为等规聚丙烯(isotaetic polyprolene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotatic polypropylene)三种。PP是一种半结晶性材料,比聚乙烯(polyethylene,PE)有更大的硬度和更高的熔点。由于均聚型的聚丙烯具有一定的脆性，所以聚合时常常加入1％～4％或更高含量的乙烯作为共聚单体从而获得聚丙烯聚乙烯的共聚物。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性和抗溶解性。医用聚丙烯已经作为医疗器械材料而广泛使用，如除了用作制造医用导管和血液净化滤膜等外，还在疝外科手术中广泛用作疝修补材料。然而在保持其本体力学性能不发生显著下降的前提下，如何提高这类材料的亲水性、抗粘接性和生物相容性等,依然是技术难点和研究热点。
聚乙二醇(Polyethylene glycol，PEG)，无毒无味，具有较高的生物相容性。PEG溶解具有良好的抗组织粘连性能。一般情况下术间用于涂覆相应位置，可有效降低术后粘连的发生。且现在已有商业化的防粘连PEG上市，所以从原料上来说，PEG是安全可靠的。
发明内容
技术问题：本发明的目的是通过一种新颖的表面生物修饰方式，使补片材料表面性能发生改变，防止粘连的发生几率，最大程度上减少并发症的发生。
技术方案：为了解决上述问题，本发明提供的一种防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法如下：
步骤一：将聚丙烯材料置于二氯甲烷超声清洗或搅拌清洗以除去各种添加剂，然后在烘箱中干燥；
步骤二：将上述聚丙烯材料通过氧等离子体处理，备用；
步骤三：取十水四硼酸钠和碳酸氢钠放入圆底烧瓶中，通入氮气搅拌；
步骤四：再加入盐酸多巴胺单体；
步骤五：将甲基丙烯酸酐加入四氢呋喃中充分混合后缓慢滴加至步骤四的溶液中，并用的氢氧化钠溶液调节pH值，使pH＞8.0，并在环境温度中，氮气保护条件下反应；
步骤六：向步骤五的溶液中加入乙酸乙酯洗涤两次，弃去乙酸乙酯层，向其中加入盐酸调节pH值，使pH＜2.0，并用乙酸乙酯抽提；
步骤七：合并步骤六中的抽提液，并加入无水硫酸镁干燥；
步骤八：将步骤七中的液体旋转蒸发，并将其加入正己烷中，静置后，弃去正己烷，收集沉淀并在真空干燥；获得多巴胺甲基丙烯酸酯DMA；
步骤九：取聚(乙二醇)甲基丙烯酸甲酯加入N,N-二甲基甲酰胺中，通入氮气搅拌；
步骤十：取DMA溶于步骤九所述溶液中，并分别加入偶氮二异丁腈AIBN和步骤二中处理过的聚丙烯材料，大于65℃反应；
步骤十一：取出步骤十中反应后的聚丙烯材料，并在蒸馏水中清洗、干燥；经上述处理程序后，就获得了表面高度亲水性的防粘连医用聚丙烯组织修补材料。
其中，所述的聚丙烯材料包括等规聚丙烯isotaeticpolyprolene、无规聚丙烯atacticpolypropylene或间规聚丙烯syndiotaticpolypropylene以及加入1～4wt％乙烯的无规则共聚物或更高比例乙烯含量的嵌段式共聚物，
所述的聚丙烯材料形状包括膜、网、丝、颗粒或微球的一种或几种的有机结合。
所述的盐酸多巴胺单体为纯度为98％的盐酸多巴胺单体粉末。
所述的步骤六中pH＝1.0～2.0。
所述的步骤五中pH＝8.0～9.0。
所述的步骤十中所使用的大于65℃搅拌反应温度为65℃～70℃，反应时间为8～24小时；
所述的聚(乙二醇)甲基丙烯酸甲酯所用分子量为Mw＝360。
所述的步骤五中调节pH值的氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。
所述的步骤六中调节pH值加入的盐酸浓度为6mol/L。
有益效果：在当今社会，疝气发生率逐年攀升，目前医学上主要采取假体植入修补的方式来解决这一问题，现在用的最多的修补假体材料就是聚丙烯补片，但由于材料自身特性使假体植入后随时间延长，在患者体内与脏器发生粘连，导致患者感到体内异物感或带来严重的并发症，如慢性疼痛，肠梗阻，肠道狭窄等。本发明的目的是通过一种新颖的表面生物修饰方式，使补片材料表面性能发生改变，防止粘连的发生几率，最大程度上减少并发症的发生。
具体实施方式
实施例1
1.将0.5g聚丙烯颗粒(或微球),用二氯甲烷清洗三次，每次20mL，清洗时间3小时，并在40℃条件下干燥24小时。
2.将上述聚丙烯材料通过氧等离子体处理2分钟。
3.取10g十水四硼酸钠和4g碳酸氢钠放入500ml圆底烧瓶中，通入氮气搅拌20min。
4.在步骤3中加入5g盐酸多巴胺单体。
5.将5ml甲基丙烯酸酐加入20ml四氢呋喃中充分混合后缓慢滴加至步骤4的溶液中，并用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH，使pH＝8.0，并在25℃环境中，氮气保护条件下反应14小时。
6.向步骤5的溶液中加入100ml乙酸乙酯洗涤两次，弃去乙酸乙酯层。向其中加入6mol/L的盐酸调节pH，使pH＝2.0，并用100ml乙酸乙酯抽提3次。
7.合并步骤6中的抽提液，并加入2g无水硫酸镁干燥24小时。
8.将步骤七中的液体旋转蒸发至50ml，并将其滴加入400ml正己烷中，置于4℃中24小时，弃去正己烷，收集沉淀并在25℃真空干燥24小时；获得多巴胺甲基丙烯酸酯(DMA)。
9.取0.0055mol聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯加入30ml N,N-二甲基甲酰胺中，通入氮气搅拌20分钟。
10.取0.0011mol的DMA溶于步骤9所述溶液中，并分别加入0.033g偶氮二异丁腈(AIBN)，步骤2中的聚丙烯材料，65℃环境中反应8小时。
11.取出步骤10中的聚丙烯材料，并在蒸馏水中清洗10分钟，40℃环境中干燥12小时。即获得经上述处理程序后，表面高度亲水性并防止细胞粘附的聚丙烯颗粒。
实施例2
1.将聚丙烯颗粒平铺在一块薄铝片上，在磁力加热搅拌器上加热至融化，然后将另一片铝片压在融化的聚丙烯颗粒上，控制厚度，制得聚丙烯膜。膜厚度约为0.1mm,直径大小约为2cm。
2.将步骤1或得聚丙烯膜用二氯甲烷清洗三次，每次20mL，清洗时间3小时，并在40℃条件下干燥24小时。
3.将上述聚丙烯薄片通过氧等离子体处理2分钟。
4.取10g十水四硼酸钠和4g碳酸氢钠放入500ml圆底烧瓶中，通入氮气搅拌20min。
5.在步骤3中加入5g盐酸多巴胺单体。
6.将5ml甲基丙烯酸酐加入20ml四氢呋喃中充分混合后缓慢滴加至步骤5的溶液中，并用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH，使pH＝9.0，并在25℃环境中，氮气保护条件下反应14小时。
7.向步骤6的溶液中加入100ml乙酸乙酯洗涤两次，弃去乙酸乙酯层。向其中加入6mol/L的盐酸调节pH，使pH＝2.0，并用100ml乙酸乙酯抽提3次。
8.合并步骤7中的抽提液，并加入2g无水硫酸镁干燥24小时。
9.将步骤8中的液体旋转蒸发至50ml，并将其滴加入400ml正己烷中，置于4℃中24小时，弃去正己烷，收集沉淀并在25℃真空干燥24小时；获得多巴胺甲基丙烯酸酯(DMA)。
10.取0.0055mol聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯加入30ml N,N-二甲基甲酰胺中，通入氮气搅拌30分钟。
11.取0.0011mol的DMA溶于步骤10所述溶液中，并分别加入0.033g偶氮二异丁腈(AIBN)，步骤3中的聚丙烯材料，70℃环境中反应8小时。
12.取出步骤11中的聚丙烯材料，并在蒸馏水中清洗10分钟，40℃环境中干燥12小时。即获得经上述处理程序后，就获得了表面高度亲水性并防止细胞粘附的聚丙烯薄片。
实施例3
1.常温下，将聚丙烯网(2cm×2cm)50g/m2用二氯甲烷或丙酮清洗三次，每次20mL，清洗时间3小时，并在40℃条件下干燥24小时。
2.将上述聚丙烯网通过氧等离子体处理2分钟。
3.取10g十水四硼酸钠和4g碳酸氢钠放入500ml圆底烧瓶中，通入氮气搅拌20min。
4.在步骤3中加入5g盐酸多巴胺单体。
5.将5ml甲基丙烯酸酐加入20ml四氢呋喃中充分混合后缓慢滴加至步骤4的溶液中，并用1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH，使pH＝9.0，并在25℃环境中，氮气保护条件下反应14小时。
6.向步骤5的溶液中加入100ml乙酸乙酯洗涤两次，弃去乙酸乙酯层。向其中加入6mol/L的盐酸调节pH，使pH＝2.0，并用100ml乙酸乙酯抽提3次。
7.合并步骤6中的抽提液，并加入2g无水硫酸镁干燥24小时。
8.：将步骤七中的液体旋转蒸发至50ml，并将其滴加入400ml正己烷中，置于4℃中24小时，弃去正己烷，收集沉淀并在25℃真空干燥24小时；获得多巴胺甲基丙烯酸酯(DMA)。
9.取0.0055mol聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯加入30ml N,N-二甲基甲酰胺中，通入氮气搅拌20分钟。
10.取0.0011mol的DMA溶于步骤9所述溶液中，并分别加入0.033g偶氮二异丁腈(AIBN)，步骤2中的聚丙烯材料，65℃环境中反应14小时。
11.取出步骤10中的聚丙烯材料，并在蒸馏水中清洗15分钟，40℃环境中干燥24小时。经上述处理程序后，就获得了表面高度亲水性并防止细胞粘附的聚丙烯网。

Claims (10)

1.一种防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一：将聚丙烯材料置于二氯甲烷超声清洗或搅拌清洗以除去各种添加剂，然后在烘箱中干燥；
步骤二：将上述聚丙烯材料通过氧等离子体处理，备用；
步骤三：取十水四硼酸钠和碳酸氢钠放入圆底烧瓶中，通入氮气搅拌；
步骤四：再加入盐酸多巴胺单体；
步骤五：将甲基丙烯酸酐加入四氢呋喃中充分混合后缓慢滴加至步骤四的溶液中，并用的氢氧化钠溶液调节pH值，使pH≥8.0，并在环境温度中，氮气保护条件下反应；
步骤六：向步骤五的溶液中加入乙酸乙酯洗涤两次，弃去乙酸乙酯层，向其中加入盐酸调节pH值，使pH≤2.0，并用乙酸乙酯抽提；
步骤七：合并步骤六中的抽提液，并加入无水硫酸镁干燥；
步骤八：将步骤七中的液体旋转蒸发，并将其加入正己烷中，静置后，弃去正己烷，收集沉淀并在真空干燥；获得多巴胺甲基丙烯酰胺DMA；
步骤九：取聚(乙二醇)甲基丙烯酸甲酯加入N,N-二甲基甲酰胺中，通入氮气搅拌；
步骤十：取DMA溶于步骤九溶液中，并分别加入偶氮二异丁腈AIBN和步骤二中处理过的聚丙烯材料，大于或等于65℃反应；
步骤十一：取出步骤十中反应后的聚丙烯材料，并在蒸馏水中清洗、干燥；经以上处理程序后，就获得了表面高度亲水性的防粘连医用聚丙烯组织修补材料。
2.根据权利要求1所述的防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于，所述的聚丙烯材料包括等规聚丙烯、无规聚丙烯或间规聚丙烯以及加入1～4wt％乙烯的无规则共聚物或更高比例乙烯含量的嵌段式共聚物。
3.根据权利要求1所述的防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于，所述的聚丙烯材料形状包括膜、网、丝、颗粒或微球的一种或几种结合。
4.根据权利要求1所述的防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于，所述的盐酸多巴胺单体为纯度为98％的盐酸多巴胺单体粉末。
5.根据权利要求1所述的防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤六中pH＝1.0～2.0。
6.根据权利要求1所述的防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤五中pH＝8.0～9.0。
7.根据权利要求1所述的防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤十中反应温度为65℃～70℃，反应时间为8～24小时。
8.根据权利要求1所述的防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于，所述的聚(乙二醇)甲基丙烯酸甲酯所用分子量为Mw＝360。
9.根据权利要求1所述的防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤五中调节pH值的氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L。
10.根据权利要求1所述的防粘连医用聚丙烯组织修补材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤六中调节pH值加入的盐酸浓度为6mol/L。
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