CN107434877A - 一种鞘管材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种鞘管材料及其制备方法，其鞘管材料包括如下组分：聚丙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、三元乙丙橡胶、聚乙烯基吡咯烷酮、纳米二氧化硅、玻璃纤维、蒙脱土、β晶型成核剂、马来酸酐接枝聚乙烯、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、柠檬酸三正丁酯、过氧化二异丙苯、苯甲酸锌、水杨酸对辛基苯酯、氧化锌、抗氧剂1010、PE蜡、聚乙二醇棕榈酸酯、肝素、环糊精。本发明制备的鞘管材料硬度高，支撑力和抗折性好，析出物少，无毒，生物相容性良好，可用于制备疤痕鞘以解决现有血管介入手术器材的不足。

Description

一种鞘管材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用材料领域，具体涉及一种鞘管材料及其制备方法。
背景技术
微创血管介入治疗技术作为新兴的医学在国内发展迅速。目前，80％以上的血管疾病都可以通过血管腔内介入的手段来完成。血管腔内介入治疗的首要条件是建立外界和血管的通道，即血管鞘。手术进行时，首先使用空心穿刺针通过血管穿刺技术穿刺血管，然后沿穿刺针送入指引导丝，在指引导丝引导下送入输送鞘系统，输送鞘系统包括扩张鞘和血管鞘，最后撤除扩张鞘及指引导丝，保留血管鞘，这样就建立了外界进入血管的通道。
现有的输送鞘系统主要针对正常的皮肤组织设计制成，材质较软，如果穿刺患者既往有过穿刺手术，会导致穿刺部位组织疤痕形成，坚韧度增加，再进行穿刺手术时，现有的输送鞘系统就很难通过指引导丝进入血管内。尤其是现有的扩张鞘，材质多为聚乙烯，聚乙烯的邵氏硬度在45-72A，刚性差，支撑力和抗折性不足，在进入疤痕组织时，很容易被折弯，不仅增加了手术难度，有时还需要被迫改变手术方案。
因此，针对有疤痕组织的患者进行血管介入手术时，需要一种硬度更高、支撑力更好的血管介入手术器械。对现有的血管介入手术器械的材料进行改进，增强材料的力学性能，使其能够通过坚韧的疤痕组织，同时又具有良好的生物相容性，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
为了提供一种柔韧性和刚性更适合现有临床手术要求的手术器械，本发明的第一目的在于提供一种针对疤痕组织的鞘管材料。
本发明的第二目的在于提供一种鞘管材料的制备方法。
本发明的第三目的在于提供一种用于血管介入手术的输送鞘系统。
为实现上述目的，本发明首先提供一种鞘管材料，包括如下重量份数的原料：聚丙烯树脂40-75份、高密度聚乙烯树脂10-25份、三元乙丙橡胶8-16份、聚乙烯基吡咯烷酮1-3份、纳米二氧化硅3-5份、玻璃纤维12-15份、蒙脱土4-6份、β晶型成核剂2-6份、马来酸酐接枝聚乙烯8-14份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷3-8份、柠檬酸三正丁酯2-6份、过氧化二异丙苯1-2份、苯甲酸锌2-5份、水杨酸对辛基苯酯3-7份、氧化锌1-3份、抗氧剂10102-4份、PE蜡4-8份、聚乙二醇棕榈酸酯1-4份、肝素0.03-0.05份、环糊精3-9份。
所述聚丙烯树脂和所述高密度聚乙烯树脂均为塑料管材制品中应用最广泛的树脂材料。聚丙烯树脂刚性好，硬度高，同时韧性较差，易脆裂。高密度聚乙烯树脂正好相反，韧性好，但硬度低，聚丙烯树脂与高密度聚乙烯树脂共混刚好能弥补各自的不足，提高材料的硬度同时增强材料的韧性。
所述三元乙丙橡胶可进一步改善聚丙烯树脂的韧性和耐老化性。
所述聚乙烯基吡咯烷酮是一种水溶性高分子，可提高材料表面的亲水性，同时还能改善材料与血液的相容性，是制备介入导管材料不可多得的原料。
所述纳米二氧化硅、玻璃纤维、蒙脱土、β晶型成核剂均为功能添加剂，增强材料的机械性能。
所述马来酸酐接枝聚乙烯为相容剂，增加聚丙烯树脂和聚乙烯树脂的极性。
所述γ-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂。
所述柠檬酸三正丁酯为增塑剂。
所述过氧化二异丙苯为交联剂。
所述苯甲酸锌为热稳定剂。
所述水杨酸对辛基苯酯和氧化锌为光稳定剂。
所述抗氧剂1010为聚烯烃常用氧化剂。
所述PE蜡为润滑剂。
所述聚乙二醇棕榈酸酯为抗静电剂。
所述肝素为抗凝血剂。
所述环糊精为阻燃剂。
优选的，所述鞘管材料，包括如下重量份数的原料：聚丙烯树脂57-65份，高密度聚乙烯树脂14-17份，三元乙丙橡胶11-14份，聚乙烯基吡咯烷酮2-3份，纳米二氧化硅3-4份，玻璃纤维12-14份，蒙脱土4-5份，β晶型成核剂3-5份，马来酸酐接枝聚乙烯10-13份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷6-8份，柠檬酸三正丁酯2-5份，过氧化二异丙苯1-2份，苯甲酸锌2-4份，水杨酸对辛基苯酯5-7份，氧化锌1-2份，抗氧剂10103-4份，PE蜡6-8份，聚乙二醇棕榈酸酯2-4份，肝素0.03-0.04份，环糊精5-8份。
优选的，所述鞘管材料，包括如下重量份数的原料：聚丙烯树脂63份、高密度聚乙烯树脂14份、三元乙丙橡胶13份、聚乙烯基吡咯烷酮2份、纳米二氧化硅3份、玻璃纤维14份、蒙脱土5份、β晶型成核剂4份、马来酸酐接枝聚乙烯12份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷8份、柠檬酸三正丁酯4份、过氧化二异丙苯1份、苯甲酸锌3份、水杨酸对辛基苯酯5份、氧化锌2份、抗氧剂10103份、PE蜡8份、聚乙二醇棕榈酸酯3份、肝素0.034份、环糊精7份。
优选的，所述材料硬度为85D-95D。所述材料硬度具有足够的刚性以通过疤痕组织，但又不会刚硬至损伤血管。
进一步地，本发明提供了一种鞘管材料的制备方法，其包括如下步骤：
(1)按比例准备各物料，所述物料为聚丙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、三元乙丙橡胶、聚乙烯基吡咯烷酮、纳米二氧化硅、玻璃纤维、、蒙脱土、β晶型成核剂、马来酸酐接枝聚乙烯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、柠檬酸三正丁酯、过氧化二异丙苯、苯甲酸锌、水杨酸对辛基苯酯、氧化锌、抗氧剂1010、PE蜡、聚乙二醇棕榈酸酯、肝素、环糊精；
(2)充分搅拌混合步骤(1)各物料；
(3)塑化步骤(2)中混合好的物料，所述塑化的温度为175-250℃；
(4)冷却定型塑化后的物料、最后牵引、裁切处理得到所述鞘管材料。
优选的，所述原料在搅拌机中混合时的转速为110-130r/min。
优选的，所述挤出机为单螺杆挤出机，挤出温度为220℃，螺杆区的各区温度为175℃，225℃，205℃，235℃，250℃。
进一步地，本发明提供了一种用于血管介入手术的输送鞘系统，所述系统包括血管鞘、疤痕鞘和指引导丝，其特征在于，所述疤痕鞘是采用本发明所述的鞘管材料制成的一种新型扩张鞘。
优选的，所述指引导丝的J形头端前5cm范围内导丝直径为0.035英寸，5cm后导丝直径变为0.038英寸，外涂亲水涂层，所述亲水涂层为聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮或多巴胺。
进一步地，本发明提供了一种用于血管介入手术的疤痕鞘，所述疤痕鞘为管状的扩张鞘，其长度为10-12cm、30-40cm或90-100cm中的一种或多种长度范围、内径为1.33mm-2.67mm。
优选的，所述疤痕鞘表面涂有亲水涂层，所述亲水涂层为聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮或多巴胺。
有益效果
本发明公开了一种鞘管材料及其制备方法。本发明制备的鞘管材料的硬度高，拉伸强度、弯曲强度等机械性能好，比现有的血管介入手术器械的材质有更好的支撑力和抗折性，同时，析出物少，无毒，生物相容性好，适用于疤痕组织患者的血管介入手术器械的制备，解决了现有血管介入手术器材的不足，为疤痕组织患者的血管介入手术提供了方便。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
以下实施例中提到的主要原材料信息见表1：
表1原材料信息
本发明使用的术语高密度聚乙烯，又称低压聚乙烯(High DensityPolyethylene，简称为“HDPE”)，是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂,属于聚乙烯树脂的一类，相比低密度类聚乙烯树脂有更好的硬度和拉伸强度。
本发明使用的术语邵氏硬度是表示材料硬度的一种标准，用于测定橡胶、塑料、金属材料等的硬度。邵氏硬度是用邵氏硬度计测出的值的读数，其描述方法分A、D两种，分别代表不同的硬度范围。硬度偏低的材料用邵氏A来描述，单位是HA，表示方法为XXA，例如45A。硬度较高的材料用邵氏D来描述，单位是HD，表示方法为XXD，例如45D。
实施例1
1、按照如下配方配备原料：聚丙烯树脂40份、高密度聚乙烯树脂12份、三元乙丙橡胶9份、聚乙烯基吡咯烷酮1份、纳米二氧化硅3份、玻璃纤维15份、蒙脱土4份、β晶型成核剂2份、马来酸酐接枝聚乙烯8份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷3份、柠檬酸三正丁酯3份、过氧化二异丙苯1份、苯甲酸锌5份、水杨酸对辛基苯酯6份、氧化锌2份、抗氧剂10102份、PE蜡4份、聚乙二醇棕榈酸酯1份、肝素0.03份、环糊精3份。其中原料的组成是按重量份数配备的。
2、将配备好的各种原材料加入搅拌机中充分混合，在110r/min的转速下混合搅拌30min。
3、将混合好的原料加入单螺杆挤出机中，熔融挤出。单螺杆挤出机的挤出温度为220℃，螺杆区的各区温度为175℃，225℃，205℃，235℃，250℃。
4、经冷却、牵引、裁切处理得到鞘管材料。
实施例2
1、按照如下配方配备原料：聚丙烯树脂57份、高密度聚乙烯树脂16份、三元乙丙橡胶12份、聚乙烯基吡咯烷酮2份、纳米二氧化硅3份、玻璃纤维14份、蒙脱土5份、β晶型成核剂3份、马来酸酐接枝聚乙烯10份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷8份、柠檬酸三正丁酯5份、过氧化二异丙苯1份、苯甲酸锌4份、水杨酸对辛基苯酯7份、氧化锌1份、抗氧剂10104份、PE蜡8份、聚乙二醇棕榈酸酯2份、肝素0.032份、环糊精8份。其中原料的组成是按重量份数配备的。
2、将配备好的各种原材料加入搅拌机中充分混合，在110r/min的转速下混合搅拌30min。
3、将混合好的原材料加入单螺杆挤出机中，熔融挤出。单螺杆挤出机的挤出温度为220℃，螺杆区的各区温度为175℃，225℃，205℃，235℃，250℃。
4、经冷却、牵引、裁切处理得到鞘管材料。
实施例3
1、按照如下配方配备原料：聚丙烯树脂65份、高密度聚乙烯树脂17份、三元乙丙橡胶14份、聚乙烯基吡咯烷酮3份、纳米二氧化硅4份、玻璃纤维13份、蒙脱土4份、β晶型成核剂5份、马来酸酐接枝聚乙烯13份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷7份、柠檬酸三正丁酯2份、过氧化二异丙苯1份、苯甲酸锌2份、水杨酸对辛基苯酯5份、氧化锌2份、抗氧剂10103份、PE蜡6份、聚乙二醇棕榈酸酯3份、肝素0.036份、环糊精5份。其中原料的组成是按重量份数配备的。
2、将配备好的各种原材料加入搅拌机中充分混合，在110r/min的转速下混合搅拌30min。
3、将混合好的原料加入单螺杆挤出机中，熔融挤出。单螺杆挤出机的挤出温度为220℃，螺杆区的各区温度为175℃，225℃，205℃，235℃，250℃。
4、经冷却、牵引、裁切处理得到鞘管材料。
实施例4
1、按照如下配方配备原料：聚丙烯树脂63份、高密度聚乙烯树脂14份、三元乙丙橡胶13份、聚乙烯基吡咯烷酮2份、纳米二氧化硅3份、玻璃纤维14份、蒙脱土5份、β晶型成核剂4份、马来酸酐接枝聚乙烯12份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷8份、柠檬酸三正丁酯4份、过氧化二异丙苯1份、苯甲酸锌3份、水杨酸对辛基苯酯5份、氧化锌2份、抗氧剂10103份、PE蜡8份、聚乙二醇棕榈酸酯3份、肝素0.034份、环糊精7份。其中原料的组成是按重量份数配备的。
2、将配备好的各种原材料加入搅拌机中充分混合，在110r/min的转速下混合搅拌30min。
3、将混合好的原料加入单螺杆挤出机中，熔融挤出。单螺杆挤出机的挤出温度为220℃，螺杆区的各区温度为175℃，225℃，205℃，235℃，250℃。
4、经冷却、牵引、裁切处理得到鞘管材料。
实施例5
1、按照如下配方配备原料：聚丙烯树脂75份、高密度聚乙烯树脂23份、三元乙丙橡胶15份、聚乙烯基吡咯烷酮3份、纳米二氧化硅5份、玻璃纤维12份、蒙脱土6份、β晶型成核剂6份、马来酸酐接枝聚乙烯14份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6份、柠檬酸三正丁酯6份、过氧化二异丙苯2份、苯甲酸锌3份、水杨酸对辛基苯酯4份、氧化锌2份、抗氧剂10103份、PE蜡7份、聚乙二醇棕榈酸酯4份、肝素0.05份、环糊精7份。其中原料的组成是按重量份数配备的。
2、将配备好的各种原材料加入搅拌机中充分混合，在110r/min的转速下混合搅拌30min。
3、将混合好的原料加入单螺杆挤出机中，熔融挤出。单螺杆挤出机的挤出温度为220℃，螺杆区的各区温度为175℃，225℃，205℃，235℃，250℃。
4、经冷却、牵引、裁切处理得到鞘管材料。
实施例6
1、用邵氏硬度计(时代TIME5410邵氏硬度计)和AGS-5KN型万能材料试验机(日本岛津公司)对各实施例制备的鞘管材料进行硬度、拉伸强度和弯曲强度等机械性能的测试。
2、用乙醇溶液浸泡各实施例制备的鞘管材料，在25℃条件下水浴1个月，用常规方法测定各实施例制备的鞘管材料溶出物的溶出量。
3、采用国际认可的细胞毒性实验方法——浸提液法，分别检测各实施例制备的鞘管材料，浸提比例按每0.2g样品加入含血清细胞培养液1mL，在37℃条件下，浸提24小时，实验用细胞系为小鼠成纤维细胞L-929,购自中国科学院细胞库，按常规的细胞毒性实验方法测定细胞相对增值率，采用美国药典细胞毒性分级标准对其进行毒性评价。
以上测试和评价结果如表2所示：
表2各实施例制备的鞘管材料性能
由上表可知，本发明实施例4制备的鞘管材料性能最优。本发明制备的鞘管材料硬度高，拉伸强度，弯曲强度等机械性能好，析出物少，无毒，生物相容性好，可制备针对疤痕组织患者的血管介入手术器材。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种鞘管材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
2.如权利要求1所述的鞘管材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
3.如权利要求1所述的鞘管材料，其特征在于，包括如下重量份数的原料：
4.如权利要求1-3所述的鞘管材料，其特征在于，所述材料硬度为85D-95D。
5.一种鞘管材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)按比例准备各物料，所述物料为聚丙烯树脂、高密度聚乙烯树脂、三元乙丙橡胶、聚乙烯基吡咯烷酮、纳米二氧化硅、玻璃纤维、、蒙脱土、β晶型成核剂、马来酸酐接枝聚乙烯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、柠檬酸三正丁酯、过氧化二异丙苯、苯甲酸锌、水杨酸对辛基苯酯、氧化锌、抗氧剂1010、PE蜡、聚乙二醇棕榈酸酯、肝素、环糊精；
(2)充分搅拌混合步骤(1)各物料；
(3)塑化步骤(2)中混合好的物料，所述塑化的温度为175-250℃；
(4)冷却定型塑化后的物料、最后牵引、裁切处理得到所述鞘管材料。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述塑化用的设备为挤出机，所述挤出机为单螺杆挤出机，挤出温度为220℃，螺杆区的各区温度为175℃，225℃，205℃，235℃，250℃。
7.一种用于血管介入手术的输送鞘系统，所述系统包括血管鞘、疤痕鞘和指引导丝，其特征在于，所述疤痕鞘是采用如权利要求1-4所述的鞘管材料制成的一种新型扩张鞘。
8.如权利要求7所述的输送鞘系统，其特征在于，所述指引导丝的J形头端前5cm范围内导丝直径为0.035英寸，5cm后导丝直径变为0.038英寸，导丝表面涂有亲水涂层，所述亲水涂层为聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮或多巴胺。
9.一种用于血管介入手术的疤痕鞘，其特征在于，所述疤痕鞘为管状的扩张鞘，其长度为10-12cm、30-40cm或90-100cm中的一种或多种长度、内径为1.33mm-2.67mm。
10.如权利要求9所述的疤痕鞘，其特征在于，所述疤痕鞘表面还涂有亲水涂层，所述亲水涂层为聚氨酯、聚乙烯基吡咯烷酮或多巴胺。
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