CN110051885A - 一种消化内科用胃管材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消化内科用胃管材料的制备方法，包括如下步骤：(一)环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素，(二)含共聚单体溶液的制备，(三)胃管材料改性。本发明还公开了根据所述消化内科用胃管材料的制备方法制备而成的消化内科用胃管材料。本发明公开的消化内科用胃管材料生物相容性好，弹性佳，性能稳定，抗感染抗菌效果显著，表面润滑性好，机械力学性能优异。

Description

一种消化内科用胃管材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用材料技术领域，尤其涉及一种消化内科用胃管材料及其制备方法。
背景技术
消化内科是研究食管、胃、小肠、大肠、肝、胆及胰腺等疾病为主要内容的临床三级学科，消化内科疾病种类繁多，医学知识面广，操作复杂而精细。胃管是医院消化内科临床上经常使用的医疗器械之一，它通常由鼻孔插入，经由咽部，通过食管到达胃部，多是用来抽胃液，也可以用来往胃里注入液体提供给患者必须的食物和营养。
目前，临床上的胃管需要或长期或短期与机体组织接触，每次插入或拔出组织时，病人会有不同程度的不适感，易发生鼻腔粘膜充血、水肿、甚至出血，插入后病人会有强烈的排斥反应，无论是生理上还是心里上都给患者带来了痛苦。另一方面，在胃管插管和拔管过程中，细菌容易通过各种途径入侵，形成生物膜，进而引发感染，导致发病率与死亡率大大提高。
现有技术中的胃管制备材料主要包括橡胶、硅胶和乳胶，这些材料或多或少存在生物相容性不佳，弹性不足或者性能不稳定，易分解生成有毒有害物质，损害患者的身体健康。
因此，开发一种生物相容性好、弹性佳、性能稳定、抗感染抗菌效果显著，表面润滑性好的胃管材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进消化内科疾病的诊治具有非常重要的意义。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种消化内科用胃管材料及其制备方法，该制备方法操作简单，原料易得，制备成本低廉，具有较高的临床实用价值；制备得到的消化内科用胃管材料生物相容性好，弹性佳，性能稳定，抗感染抗菌效果显著，表面润滑性好，机械力学性能优异。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种消化内科用胃管材料的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素：将环氧氯丙烷、二乙氨基乙基纤维素加入到有机溶剂中，在30-40℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去有机溶剂，并用乙醇洗涤产物3-5次，后旋蒸除去乙醇，得到环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素；
Ⅱ含共聚单体溶液的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素、马来酰亚胺-三(乙烯乙二醇)-丙酸、蜡果杨梅酸B、4-羟基-3-(2-(吡啶基)-4-噻唑基)-马来酰亚胺、双(乙烯砜基)丙醇、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮、芦荟油、引发剂加入到N,N-二甲基乙酰胺中，超声10-15分钟，再搅拌30-50分钟，得到含共聚单体溶液；
Ⅲ胃管材料改性：将普通胃管材料浸泡在经过步骤Ⅱ制备得到的含共聚单体溶液中3-6小时，后取出并放入80-90℃的微波炉中，在照射功率为100-300W的微波下连续照射10-20分钟，后置于真空干燥箱90-100℃下干燥至恒重，最后利用γ射线辐射消毒使其达到无菌状态，得到消化内科用胃管材料。
进一步地，步骤Ⅰ中所述环氧氯丙烷、二乙氨基乙基纤维素、有机溶剂的质量比为1:(3-5):(24-30)。
优选地，所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
进一步地，步骤Ⅱ中所述环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素、马来酰亚胺-三(乙烯乙二醇)-丙酸、蜡果杨梅酸B、4-羟基-3-(2-(吡啶基)-4-噻唑基)-马来酰亚胺、双(乙烯砜基)丙醇、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮、芦荟油、引发剂、N,N-二甲基乙酰胺的质量比为0.2:1:1:1:0.5:0.3:0.5:(0.04-0.07):(30-40)。
优选地，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化月桂酰、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二环己酯中的一种或几种。
优选地，所述普通胃管材料选自硅胶、硅橡胶、乳胶中的一种。
优选地，步骤Ⅲ胃管材料改性：中所述普通胃管材料、含共聚单体溶液的质量比为1:(4-6)。
进一步地，一种消化内科用胃管材料，采用上述消化内科用胃管材料的制备方法制成。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的消化内科用胃管材料的制备方法，操作简单，原料易得，制备成本低廉，对设备和反应条件要求不高，适合规模化生产，具有较高的市场推广应用价值，临床实用性强。
(2)本发明提供的消化内科用胃管材料，克服了传统胃管材料或多或少存在的生物相容性不佳，弹性不足或者性能不稳定，易分解生成有毒有害物质，损害患者的身体健康，表面润滑性差，在插管和拔管过程中易发生鼻腔粘膜充血、水肿、甚至出血，插入后病人会有强烈的排斥反应，无论是生理上还是心里上都给患者带来了痛苦的技术缺陷，具有生物相容性好，弹性佳，性能稳定，抗感染抗菌效果显著，表面润滑性好，机械力学性能优异的优点。
(3)本发明提供的消化内科用胃管材料，通过在普通胃管材料表面改性，赋予材料润滑性、抗菌抗感染性和生物相容性，各有效功能成分均以化学键与普通胃管材料相连接，材料稳定性更好，使用寿命更长，表面通过共聚物改性，各单体可以合理配伍，提高材料综合性能，通过共聚引入乙二醇、蜡果杨梅酸B、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮结构，协同作用提高材料抗菌抗感染性能、材料润滑性和生物相容性；从而有效减缓抗菌物质的释放速度，延长抗菌物质释放时间，增加胃管材料的抗菌持久性；添加的芦荟油还可以起到杀菌、美容、强心活血、解毒等作用；添加的双(乙烯砜基)丙醇，在共聚过程中，形成三维网络结构，进一步提高材料的综合性能；添加的环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素能进一步起到交联剂和润滑的作用。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
其中，实施例中涉及到的原料均为商业购买。
实施例1
一种消化内科用胃管材料的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素：将环氧氯丙烷100g、二乙氨基乙基纤维素300g加入到N,N-二甲基甲酰胺2400g中，在30℃下搅拌反应6小时，后旋蒸除去N,N-二甲基甲酰胺，并用乙醇洗涤产物3次，后旋蒸除去乙醇，得到环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素；
Ⅱ含共聚单体溶液的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素20g、马来酰亚胺-三(乙烯乙二醇)-丙酸100g、蜡果杨梅酸B 100g、4-羟基-3-(2-(吡啶基)-4-噻唑基)-马来酰亚胺100g、双(乙烯砜基)丙醇50g、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮30g、芦荟油50g、偶氮二异丁腈4g加入到N,N-二甲基乙酰胺3000g中，超声10分钟，再搅拌30分钟，得到含共聚单体溶液；
Ⅲ胃管材料改性：将普通硅胶胃管材料100g浸泡在经过步骤Ⅱ制备得到的含共聚单体溶液400g中3小时，后取出并放入80℃的微波炉中，在照射功率为100W的微波下连续照射10分钟，后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，最后利用γ射线辐射消毒使其达到无菌状态，得到消化内科用胃管材料。
一种消化内科用胃管材料，采用上述消化内科用胃管材料的制备方法制成。
实施例2
一种消化内科用胃管材料的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素：将环氧氯丙烷100g、二乙氨基乙基纤维素350g加入到N,N-二甲基乙酰胺2550g中，在32℃下搅拌反应6.5小时，后旋蒸除去N,N-二甲基乙酰胺，并用乙醇洗涤产物4次，后旋蒸除去乙醇，得到环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素；
Ⅱ含共聚单体溶液的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素20g、马来酰亚胺-三(乙烯乙二醇)-丙酸100g、蜡果杨梅酸B 100g、4-羟基-3-(2-(吡啶基)-4-噻唑基)-马来酰亚胺100g、双(乙烯砜基)丙醇50g、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮30g、芦荟油50g、偶氮二异庚腈5g加入到N,N-二甲基乙酰胺3300g中，超声11分钟，再搅拌33分钟，得到含共聚单体溶液；
Ⅲ胃管材料改性：将普通硅橡胶胃管材料100g浸泡在经过步骤Ⅱ制备得到的含共聚单体溶液450g中3.5小时，后取出并放入83℃的微波炉中，在照射功率为150W的微波下连续照射13分钟，后置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，最后利用γ射线辐射消毒使其达到无菌状态，得到消化内科用胃管材料。
一种消化内科用胃管材料，采用上述消化内科用胃管材料的制备方法制成。
实施例3
一种消化内科用胃管材料的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素：将环氧氯丙烷100g、二乙氨基乙基纤维素400g加入到N-甲基吡咯烷酮2700g中，在35℃下搅拌反应7小时，后旋蒸除去N-甲基吡咯烷酮，并用乙醇洗涤产物4次，后旋蒸除去乙醇，得到环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素；
Ⅱ含共聚单体溶液的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素20g、马来酰亚胺-三(乙烯乙二醇)-丙酸100g、蜡果杨梅酸B 100g、4-羟基-3-(2-(吡啶基)-4-噻唑基)-马来酰亚胺100g、双(乙烯砜基)丙醇50g、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮30g、芦荟油50g、过氧化月桂酰5.5g加入到N,N-二甲基乙酰胺3500g中，超声12.5分钟，再搅拌40分钟，得到含共聚单体溶液；
Ⅲ胃管材料改性：将普通乳胶胃管材料100g浸泡在经过步骤Ⅱ制备得到的含共聚单体溶液500g中4.5小时，后取出并放入85℃的微波炉中，在照射功率为200W的微波下连续照射15分钟，后置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，最后利用γ射线辐射消毒使其达到无菌状态，得到消化内科用胃管材料。
一种消化内科用胃管材料，采用上述消化内科用胃管材料的制备方法制成。
实施例4
一种消化内科用胃管材料的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素：将环氧氯丙烷100g、二乙氨基乙基纤维素450g加入到有机溶剂2900g中，在38℃下搅拌反应7.5小时，后旋蒸除去有机溶剂，并用乙醇洗涤产物5次，后旋蒸除去乙醇，得到环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素；所述有机溶剂是N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:3:5混合而成；
Ⅱ含共聚单体溶液的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素20g、马来酰亚胺-三(乙烯乙二醇)-丙酸100g、蜡果杨梅酸B 100g、4-羟基-3-(2-(吡啶基)-4-噻唑基)-马来酰亚胺100g、双(乙烯砜基)丙醇50g、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮30g、芦荟油50g、引发剂6g加入到N,N-二甲基乙酰胺3900g中，超声14分钟，再搅拌47分钟，得到含共聚单体溶液；所述引发剂是偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化月桂酰、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二环己酯按质量比1:2:3:2:1混合而成；
Ⅲ胃管材料改性：将普通硅胶胃管材料100g浸泡在经过步骤Ⅱ制备得到的含共聚单体溶液550g中5.5小时，后取出并放入89℃的微波炉中，在照射功率为280W的微波下连续照射19分钟，后置于真空干燥箱99℃下干燥至恒重，最后利用γ射线辐射消毒使其达到无菌状态，得到消化内科用胃管材料。
一种消化内科用胃管材料，采用上述消化内科用胃管材料的制备方法制成。
实施例5
一种消化内科用胃管材料的制备方法，包括如下步骤：
Ⅰ环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素：将环氧氯丙烷100g、二乙氨基乙基纤维素500g加入到N,N-二甲基乙酰胺3000g中，在40℃下搅拌反应8小时，后旋蒸除去N,N-二甲基乙酰胺，并用乙醇洗涤产物5次，后旋蒸除去乙醇，得到环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素；
Ⅱ含共聚单体溶液的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素20g、马来酰亚胺-三(乙烯乙二醇)-丙酸100g、蜡果杨梅酸B 100g、4-羟基-3-(2-(吡啶基)-4-噻唑基)-马来酰亚胺100g、双(乙烯砜基)丙醇50g、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮30g、芦荟油50g、过氧化二碳酸二环己酯7g加入到N,N-二甲基乙酰胺4000g中，超声15分钟，再搅拌50分钟，得到含共聚单体溶液；
Ⅲ胃管材料改性：将普通硅橡胶胃管材料100g浸泡在经过步骤Ⅱ制备得到的含共聚单体溶液600g中6小时，后取出并放入90℃的微波炉中，在照射功率为300W的微波下连续照射20分钟，后置于真空干燥箱100℃下干燥至恒重，最后利用γ射线辐射消毒使其达到无菌状态，得到消化内科用胃管材料。
一种消化内科用胃管材料，采用上述消化内科用胃管材料的制备方法制成。
对比例
市售普通硅胶胃管材料。
对上述实施例1-5以及对比例所述消化内科用胃管材料进行性能测试，测试方法及测试结果见表1。
表1
从表1可见，本发明实施例公开的消化内科用胃管材料，与市售产品相比，抗菌性和生物相容性更好，力学性能更加优异，润滑性能更佳。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种消化内科用胃管材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
Ⅰ环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素：将环氧氯丙烷、二乙氨基乙基纤维素加入到有机溶剂中，在30-40℃下搅拌反应6-8小时，后旋蒸除去有机溶剂，并用乙醇洗涤产物3-5次，后旋蒸除去乙醇，得到环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素；
Ⅱ含共聚单体溶液的制备：将经过步骤Ⅰ制备得到的环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素、马来酰亚胺-三(乙烯乙二醇)-丙酸、蜡果杨梅酸B、4-羟基-3-(2-(吡啶基)-4-噻唑基)-马来酰亚胺、双(乙烯砜基)丙醇、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮、芦荟油、引发剂加入到N,N-二甲基乙酰胺中，超声10-15分钟，再搅拌30-50分钟，得到含共聚单体溶液；
Ⅲ胃管材料改性：将普通胃管材料浸泡在经过步骤Ⅱ制备得到的含共聚单体溶液中3-6小时，后取出并放入80-90℃的微波炉中，在照射功率为100-300W的微波下连续照射10-20分钟，后置于真空干燥箱90-100℃下干燥至恒重，最后利用γ射线辐射消毒使其达到无菌状态，得到消化内科用胃管材料。
2.根据权利要求1所述的一种消化内科用胃管材料的制备方法，其特征在于，步骤Ⅰ中所述环氧氯丙烷、二乙氨基乙基纤维素、有机溶剂的质量比为1:(3-5):(24-30)。
3.根据权利要求1所述的一种消化内科用胃管材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种消化内科用胃管材料的制备方法，其特征在于，步骤Ⅱ中所述环氧氯丙烷改性二乙氨基乙基纤维素、马来酰亚胺-三(乙烯乙二醇)-丙酸、蜡果杨梅酸B、4-羟基-3-(2-(吡啶基)-4-噻唑基)-马来酰亚胺、双(乙烯砜基)丙醇、1-[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮、芦荟油、引发剂、N,N-二甲基乙酰胺的质量比为0.2:1:1:1:0.5:0.3:0.5:(0.04-0.07):(30-40)。
5.根据权利要求1所述的一种消化内科用胃管材料的制备方法，其特征在于，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化月桂酰、过氧化环己酮、过氧化二碳酸二环己酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种消化内科用胃管材料的制备方法，其特征在于，所述普通胃管材料选自硅胶、硅橡胶、乳胶中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种消化内科用胃管材料的制备方法，其特征在于，步骤Ⅲ胃管材料改性：中所述普通胃管材料、含共聚单体溶液的质量比为1:(4-6)。
8.一种采用权利要求1-7任一项所述的消化内科用胃管材料的制备方法制成的消化内科用胃管材料。
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