CN110743043A - 导管亲水涂层及器械 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种导管亲水涂层，包括底涂层和面涂层，所述底涂层包括水性树脂、三官能氮丙啶交联剂和纯化水；所述面涂层包括透明质酸钠、三官能氮丙啶交联剂、磷酸盐或三羟甲基氨基甲烷和纯化水；所述面涂层通过酸调节pH至7‑10。本发明提供的导管亲水涂层，具有较低的摩擦力，生物相容性高同时不易脱落，降低使用过程中对患者的损伤。

Description

导管亲水涂层及器械
技术领域
本发明属于生物材料亲水涂层技术领域，特别涉及一种医用导管亲水涂层及其制备方法。
背景技术
现有涂层配方技术多是采用有机溶剂系树酯或部分采用水溶性树酯。由这些技术制备的亲水涂层导管或多或少存在产品生物相容性低、样品蒸发残留等化学指标检测不合格、或所制备的亲水涂层样品摩擦力偏高以及涂层牢固度不够等问题，导致产品在血管通路中使用有对患者造成损伤的风险。
如专利申请号为201610665468.1的专利文献1，公开了一种医用导管用亲水涂层，包括具有亲水基团含SiO2纳米微粒的高分子聚合物、氨基甲酸乙酯、聚硅氧烷或硅氧烷乳状液。如专利申请号为201710957204.8的专利文献2，公开了一种不含任何有机溶剂的乳液体系制备的低粘附防污爽滑涂层，将乳液聚合工艺引入到低粘附防污爽滑涂层的制备当中，结合交联组分和低表面能组分的水性化修饰，实现了可用于制备低粘附防污爽滑涂层的不含任何有机溶剂的乳液体系。但是根据上述专利申请所制样品存在摩擦力偏高以及涂层牢固度不够的缺陷。
目前，临床介入手术中使用的微导管，存在通导性不好，以及部分生物相容性不好的涂层导管发生涂层脱落时引发患者严重损伤，并引起外科干预、组织不良反应和血栓形成等难题，亟需研发制备一种具有良好通导性及优良生物相容性为目标的水溶性涂料。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种器械，该器械为医用导管，医用导管具有亲水涂层，具有较低的摩擦力，生物相容性高同时不易脱落，降低使用过程中对患者的损伤。
本发明解决的技术问题是提供一种医用导管亲水涂层的制备方法，能够制备具有较低的摩擦力，生物相容性高同时不易脱落的亲水涂层。
本发明的技术方案如下：
一种医用导管亲水涂层，包括底涂层和面涂层，
所述底涂层包括水性树脂、三官能氮丙啶交联剂和纯化水；
所述面涂层包括透明质酸钠、三官能氮丙啶交联剂、磷酸盐或三羟甲基氨基甲烷和纯化水；
所述面涂层通过酸调节pH至7-10。
优选的，所述底涂层包括5-30wt％的水性树脂、0.05-9wt％三官能氮丙啶交联剂、60-95wt％纯化水。
优选的，所述底涂层还包括亲水性脂肪族聚异氰酸酯和/或透明质酸钠。
优选的，所述底涂层包括0-0.1wt％透明质酸钠、0-10wt％的亲水性脂肪族聚异氰酸酯和60-95wt％纯化水，所述透明质酸钠和所述亲水性脂肪族聚异氰酸酯含量不同时为0。
优选的，所述面涂层包括0.05-5wt％的透明质酸钠、0.01-8wt％的三官能氮丙啶交联剂、0.02-1wt％的磷酸盐或三羟甲基氨基甲烷和80-99.9wt％纯化水。
优选的，所述面涂层包括0.1-3wt％的透明质酸钠、0.01-1wt％的三官能氮丙啶交联剂、0.02-1wt％的磷酸盐缓冲液或三羟甲基氨基甲烷和80-99.9wt％的纯化水。
优选的，所述底涂层中水性树脂选自水性的有机硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、酚醛树脂分散体中的一种或几种。
优选的，所述面涂层和底涂层中透明质酸钠分子量为150-280万道尔顿。
优选的，所述面涂层通过稀盐酸或低浓度氢氧化钠调节pH至7-10。
优选的，底涂层与面涂层固含量质量之比为5-25：1。
本发明还提供一种医用导管亲水涂层的制备方法，包括如上任一项所述的医用导管亲水涂层，采用浸涂方式在医用导管上形成底涂层，底涂层完成后对样品进行烘干，样品冷却后以浸涂方式进行面涂形成面涂层，面涂结束后样品进行再烘干。
优选的，在形成底涂层前，先清洁医用导管表面；底涂层烘干温度为50-80℃，时间30-120min；面涂结束后样品烘干温度50-80℃，时间4-24h。
本发明还提供一种导管，所述导管具有涂层，所述涂层为如上任一项所述的导管亲水涂层。
本发明还提供一种导管，所述导管具有涂层，所述涂层为如上任一项所述的导管亲水涂层，所述导管亲水涂层如上所述的制备方法制备。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的医用导管亲水涂层使用透明质酸钠作为亲水润滑层，无毒副作用，生物相容性好，并且，涂层的摩擦力平均值在2-15g之间，力值很低，使导管在血管通路中来回运动几乎感觉不到阻力，达到患者损伤为0目的，并且牢固度性能优越。
本发明通过在底涂层和面涂层中均加入透明质酸钠，使面涂与底涂之间交联形成更稳定的空间网络结构，相较于仅面层添加，两层均添加的透明质酸钠在交联剂的作用下交联形成网络结构，使整个涂层体系均交联形成网络结构，也即使面涂层与底涂层再咬合在一起，致使涂层牢固度提高。
本发明通过用酸调节pH，使得配方中所用交联剂在碱性环境效果更理想。
本发明透明质酸钠分子量我们使用的是150-280万道尔顿，一般情况下100万道尔顿分子量的透明质酸钠表现出良好的润滑性能，透明质酸钠亲水涂层在制备及产品长期储存过程中会出现不同程度的降解，且分子量太高溶液粘度变大，增加工艺难度，为避免涂层润滑性能丧失以及兼顾生产工艺难度，本申请使用的透明质酸钠分子量区间是合适的。
本发明底涂层中水性树酯使用量的确定需兼顾溶液低粘度高固含量指标择优确定，水性树酯使用量在5-30wt％之间，是合适的使用量。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明的实施例1的样品摩擦力测试结果图；
图2为实施例3的样品1摩擦力测试结果图；
图3为对比例1的样品2摩擦力测试结果图；
图4为实施例4的样品3摩擦力测试结果图；
图5为对比例2的样品4摩擦力测试结果图；
图6为实施例5的样品5摩擦力测试结果图；
图7为对比例3的样品6摩擦力测试结果图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
为了更好的说明本发明，下方结合附图对本发明进行详细的描述。
实施例1：
底涂层的配方包括水性聚氨酯分散体(5wt％)、亲水性脂肪族聚异氰酸酯(5wt％)、透明质酸钠(分子量180万道尔顿，0.05wt％)、三官能氮丙啶交联剂(0.1wt％)和余量为纯化水，样品以浸涂方式完成底涂后，静置70℃烘干0.5h；面涂层配方为透明质酸钠(分子量180万道尔顿，2wt％)、三官能氮丙啶交联剂(1wt％)、三羟甲基氨基甲烷(0.05wt％)和纯化水(96.95wt％)，面涂层通过0.1mol/L盐酸调节PH至8.12；底涂层与面涂层固含量质量之比为20:1；涂层完毕后样品置烘箱中70℃烘干10h。
实施例2：
底涂层配方包括水性聚氨酯分散体(20wt％)、水性丙烯酸-苯乙烯乳液(10wt％)、透明质酸钠(分子量180万道尔顿，0.05wt％)、亲水性脂肪族聚异氰酸酯(2wt％)和纯化水(67.95wt％)，样品以浸涂方式完成底涂后，静置70℃烘干0.5h；面涂层配方为透明质酸钠(分子量180万道尔顿、1wt％)、三官能氮丙啶交联剂(0.5wt％)、三羟甲基氨基甲烷(0.05wt％)和纯化水(98.45wt％)，面涂层通过0.1mol/L盐酸调节PH至7.5；底涂层与面涂层固含量质量之比为15:1；涂层完毕后样品置烘箱中70℃烘干16h。
本申请制得的产品能够具有较小的摩擦力以及较强的牢固性，具体的，能够达到的如下三个有益效果：效益一：使用摩擦力测试仪测试摩擦力平均值在2-15g之间，力值很低，使导管在血管通路中来回运动几乎感觉不到阻力，达到患者损伤为0目的；效益二：摩擦力连续测试25次，前三次平均值与后三次平均值差值在5g以内，即牢固度性能优越；效益三：产品做加速老化性能测试(老化条件：温度60℃，湿度22％)，连续加速老化64天(相当于产品常温条件下长期保存2年)，摩擦力及牢固度测试结果还与效益一和效益二结果一样。
具体的，实施例1的摩擦力测试结果举例如图1。
摩擦力测试仪设备设置参数如下：
升降机速度：10.00mm/sec
升降机加速时间：2.00s
夹紧力：300.00g
距离：15.00cm
实施例3及对比例1：
实施例3和对比例1的不同点在于面涂层中透明质酸钠的分子量不同，具体的：
底涂层的配方包括水性聚氨酯分散体(5wt％)、亲水性脂肪族聚异氰酸酯(5wt％)、三官能氮丙啶交联剂(0.1wt％)和余量为纯化水，样品以浸涂方式完成底涂后，静置70℃烘干0.5h；面涂层配方为透明质酸钠(实施例3样品1使用分子量180万道尔顿，1wt％；对比例1样品2使用分子量80万道尔顿，1wt％)、三官能氮丙啶交联剂(1wt％)、三羟甲基氨基甲烷(0.05wt％)和纯化水(96.95wt％)，面涂层通过0.1mol/L盐酸调节PH至9.0；底涂层与面涂层固含量质量之比为20:1；涂层完毕后样品置烘箱中70℃烘干10h。
实施例3的摩擦力测试数据如图2所示、对比例1的摩擦力测试数据如图3所示。
实施例4及对比例2：
实施例4及对比例2的不同点在于底涂层中水性树酯用量不同，具体的：
底涂层的配方包括水性聚氨酯分散体(实施例4样品3水性树酯用量5wt％；对比例2样品4水性树酯用量35wt％)、亲水性脂肪族聚异氰酸酯(5wt％)、三官能氮丙啶交联剂(0.1wt％)和余量为纯化水，样品以浸涂方式完成底涂后，静置70℃烘干0.5h；面涂层配方为透明质酸钠(分子量180万道尔顿，1wt％)、三官能氮丙啶交联剂(1wt％)、三羟甲基氨基甲烷(0.05wt％)和纯化水(96.95wt％)，面涂层通过0.1mol/L盐酸调节PH至9.0；底涂层与面涂层固含量质量之比为20:1；涂层完毕后样品置烘箱中70℃烘干10h。
实施例4的摩擦力测试数据如图4所示、对比例2的摩擦力测试数据如图5所示。
实施例5及对比例3：
实施例5及对比例3的不同点在于面涂层中是否透明质酸钠，具体的：
底涂层的配方包括水性聚氨酯分散体(5wt％)、亲水性脂肪族聚异氰酸酯(5wt％)、三官能氮丙啶交联剂(0.1wt％)和余量为纯化水，样品以浸涂方式完成底涂后，静置70℃烘干0.5h；面涂层配方为透明质酸钠(实施例5样品5使用分子量180万道尔顿，1wt％的透明质酸钠；对比例3样品6不添加透明质酸钠)、三官能氮丙啶交联剂(1wt％)、三羟甲基氨基甲烷(0.05wt％)和纯化水(96.95wt％)，面涂层通过0.1mol/L盐酸调节PH至9.0；底涂层与面涂层固含量质量之比为20:1；涂层完毕后样品置烘箱中70℃烘干10h。
实施例5的摩擦力测试数据如图6所示、对比例3的摩擦力测试数据如图7所示。
用稀盐酸调节pH的目的是：因为水性树酯本身pH过高，为满足所选交联剂的最佳反应条件，适当降低pH，使交联反应更充分。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (14)

1.一种导管亲水涂层，其特征在于，包括底涂层和面涂层，
所述底涂层包括水性树脂、三官能氮丙啶交联剂和纯化水；
所述面涂层包括透明质酸钠、三官能氮丙啶交联剂、磷酸盐或三羟甲基氨基甲烷和纯化水；
所述面涂层通过酸调节pH至7-10。
2.如权利要求1所述的导管亲水涂层，其特征在于，所述底涂层包括5-30wt％
的水性树脂、0.05-9wt％三官能氮丙啶交联剂、60-95wt％纯化水。
3.如权利要求1所述的导管亲水涂层，其特征在于，所述底涂层还包括亲水性脂肪族聚异氰酸酯和/或透明质酸钠。
4.如权利要求3所述的导管亲水涂层，其特征在于，所述底涂层包括0-0.1wt％透明质酸钠、0-10wt％的亲水性脂肪族聚异氰酸酯，所述透明质酸钠和所述亲水性脂肪族聚异氰酸酯含量不同时为0。
5.如权利要求1所述的导管亲水涂层，其特征在于，所述面涂层包括0.05-5wt％的透明质酸钠、0.01-8wt％的三官能氮丙啶交联剂、0.02-1wt％的磷酸盐或三羟甲基氨基甲烷和80-99.9wt％纯化水。
6.如权利要求5所述的导管亲水涂层，其特征在于，所述面涂层包括0.1-3wt％的透明质酸钠、0.01-1wt％的三官能氮丙啶交联剂、0.02-1wt％的磷酸盐缓冲液或三羟甲基氨基甲烷和80-99.9wt％的纯化水。
7.如权利要求1所述的导管亲水涂层，其特征在于，所述底涂层中水性树脂选自水性的有机硅树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、酚醛树脂分散体中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的导管亲水涂层，其特征在于，所述面涂层和底涂层中透明质酸钠分子量为150-280万道尔顿。
9.如权利要求1所述的导管亲水涂层，其特征在于，所述面涂层通过稀盐酸或低浓度氢氧化钠调节pH至7-10。
10.如权利要求1所述的导管亲水涂层，其特征在于，底涂层与面涂层固含量质量之比为5-25：1。
11.一种导管亲水涂层的制备方法，包括如权利要求1-10任一权利要求所述的导管亲水涂层，采用浸涂方式在医用导管上形成底涂层，底涂层完成后对样品进行烘干，样品冷却后以浸涂方式进行面涂形成面涂层，面涂结束后样品进行再烘干。
12.如权利要求11所述的导管亲水涂层的制备方法，在形成底涂层前，先清洁医用导管表面；底涂层烘干温度为50-80℃，时间30-120min；面涂结束后样品烘干温度50-80℃，时间4-24h。
13.一种器械，所述器械为导管，所述导管具有涂层，其特征在于，所述涂层为权利要求1-10中任一项所述的导管亲水涂层。
14.一种器械，所述器械为导管，所述导管具有涂层，其特征在于，所述涂层为权利要求1-10中任一项所述的导管亲水涂层，所述导管亲水涂层采用权利要求11或12所述的制备方法制备。
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