CN113817095A - 一种用于植入体辅助显影的聚合物及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于植入体辅助显影的聚合物及其方法，涉及医疗材料技术领域。聚合物包含如下单元：黏附单元、亲水单元以及造影单元。包括以下步骤：S1、原料的备用；S2、甲基丙烯酰氧基碘海醇的制备；S3、搅拌溶解处理；S4、引发剂的添加；S5、离心和沉淀处理；S6、聚合反应；S7、降温浓缩和包装。该用于植入体辅助显影的聚合物及其方法，本发明所属造影聚合物具有黏附单元、亲水单元和造影单元，其中黏附单元具有邻苯二酚结构，其能够与材料表面形成化学键，从而达到优异的黏附效果，能够黏附在造影效果不好的材料制备的产品上，亲水单元能够调整材料的亲疏水性，使造影聚合物具有一定生物亲和性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗材料技术领域，具体为一种用于植入体辅助显影的聚合物及其方法。
背景技术
医学影像技术，是现代医疗诊断的重要手段，能有限地为临床医生提供解剖学和生理学信息，医学影像是指为了医疗或医学研究，对人体或人体某部分，以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程。植入体目前已经广泛应用于医疗领域，特别是辅助治疗用的可降解植入体，这些可降解植入体一般使用可降解高分子材料制备而成，其具有极好的生物相容性，并且在人体环境下能够随时间分解，其占据的位置被正常组织取代，从而治愈疾病，这些植入体的定位、监测等需要依赖于现代医学影像，如X光或CT等。
现有技术中的植入体的材料常常在X光下显示较浅的颜色，为了能够清晰辨别材料形状和位置，一般需要增大X光剂量，这样的操作会对人体造成危害，为此，我们提出了一种用于植入体辅助显影的聚合物及其方法来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于植入体辅助显影的聚合物及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于植入体辅助显影的聚合物，聚合物包含如下单元：黏附单元、亲水单元以及造影单元。
一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，包括以下步骤：
S1、原料的备用：按重量依次称取5-8重量份甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、2-6重量份甲基丙烯酸、1.5-7重量份甲基丙烯酸羟乙酯、8-10重量份碘海醇、1-3重量份甲基丙烯酰氯、1-5重量份三乙胺、2-4重量份乙醇、3-5重量份过氧化氢以及2-4重量份抗坏血酸，备用；
S2、甲基丙烯酰氧基碘海醇的制备：将1-3重量份碘海醇溶解在乙醚中，在冰水浴条件下恒温至0℃，滴加甲基丙烯酰氯1.2重量份，滴入0.3重量份三乙胺，反应30min，减压旋蒸出乙醚和三乙胺，收集到固体产物，再用乙醇洗涤3次，减压蒸馏得到甲基丙烯酰氧基碘海醇产物；
S3、搅拌溶解处理：向配有搅拌装置、冷凝管、温度计的四口烧瓶中加入10份去离子水，将步骤S1中称取的甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯以及步骤S2中制备的甲基丙烯酰氧基碘海醇依次加入到四口烧瓶中，进行搅拌溶解处理，得到所需的混合料；
S4、引发剂的添加：向步骤S3中搅拌溶解后的溶液中依次加入过氧化氢和抗坏血酸组成的引发剂，保持水浴温度为30-40℃，得到所需的混合液；
S5、离心和沉淀处理：将步骤S4中制备的混合液进行离心和洗涤沉淀处理，沉淀后的滤液在室温下静置于敞口容器中；
S6、聚合反应：将步骤S5中制备的滤液进行聚合反应，聚合时间为4.5-5h，聚合完成后备用；
S7、降温浓缩和包装：将步骤S6聚合后的产物降温后浓缩处理，浓缩后进行包装处理，即得所需的产物。
进一步优化本技术方案，所述黏附单元包含邻苯二酚结构的可聚合单体，具体为甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚。
进一步优化本技术方案，所述亲水单元为不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸酯或不饱和脂肪酰胺中的至少一种，具体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯。
进一步优化本技术方案，所述造影单元为含有造影剂的丙烯酸酯衍生物或马来酸酐衍生物。
进一步优化本技术方案，所述步骤S4中的引发剂由过氧化氢与抗坏血酸以重量比1：(0.5-2)组合得到的。
进一步优化本技术方案，所述步骤S5中进行沉淀处理时，向混合液中加入乙醇。
进一步优化本技术方案，所述步骤S5的离心的操作为先在转速为1500-1700rpm的离心机下离心5-6min去除大颗粒沉淀，再5000-5500rpm下离心8-10min，弃去上层清液，取下层沉淀。
进一步优化本技术方案，所述步骤S5中洗涤沉淀为用去离子水洗涤，洗涤的次数为3-5次；所述步骤S7中聚合后的产物降温后浓缩至固含量为50％。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于植入体辅助显影的聚合物及其方法，具备以下有益效果：
1、该用于植入体辅助显影的聚合物及其方法，本发明所属造影聚合物具有黏附单元、亲水单元和造影单元，其中黏附单元具有邻苯二酚结构，其能够与材料表面形成化学键，从而达到优异的黏附效果，能够黏附在造影效果不好的材料制备的产品上，如聚乳酸、聚己内酯，亲水单元能够调整材料的亲疏水性，从而使造影聚合物具有一定生物亲和性，造影单元能够在X光等医学影像技术下提升敏感度，在较低的X光条件下即可显示清晰的图像，辅助医学诊断、判断植入体位置以及降解情况。
2、该用于植入体辅助显影的聚合物及其方法，本发明提供的制备方法步骤简单，材料成本低，且能够快速制备，制得的聚合物使用率较高，具有优异的成像效果、生物安全性和易于代谢的优点，进而能够在磁共振成像中得以应用。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于植入体辅助显影的聚合物及其方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：请参考图1所示，本发明公开了一种用于植入体辅助显影的聚合物，聚合物包含如下单元：黏附单元、亲水单元以及造影单元，黏附单元包含邻苯二酚结构的可聚合单体，具体为甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚，亲水单元为不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸酯或不饱和脂肪酰胺中的至少一种，具体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯，造影单元为含有造影剂的丙烯酸酯衍生物。
一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，包括以下步骤：
S1、原料的备用：按重量依次称取7重量份甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、4重量份甲基丙烯酸、1.5重量份甲基丙烯酸羟乙酯、9重量份碘海醇、1重量份甲基丙烯酰氯、5重量份三乙胺、2重量份乙醇、3重量份过氧化氢以及2重量份抗坏血酸，备用；
S2、甲基丙烯酰氧基碘海醇的制备：将2重量份碘海醇溶解在乙醚中，在冰水浴条件下恒温至0℃，滴加甲基丙烯酰氯1.2重量份，滴入0.3重量份三乙胺，反应30min，减压旋蒸出乙醚和三乙胺，收集到固体产物，再用乙醇洗涤3次，减压蒸馏得到甲基丙烯酰氧基碘海醇产物；
S3、搅拌溶解处理：向配有搅拌装置、冷凝管、温度计的四口烧瓶中加入10份去离子水，将步骤S1中称取的甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯以及步骤S2中制备的甲基丙烯酰氧基碘海醇依次加入到四口烧瓶中，进行搅拌溶解处理，得到所需的混合料；
S4、引发剂的添加：向步骤S3中搅拌溶解后的溶液中依次加入过氧化氢和抗坏血酸组成的引发剂，由过氧化氢与抗坏血酸以重量比1：0.5组合得到的，保持水浴温度为35℃，得到所需的混合液；
S5、离心和沉淀处理：将步骤S4中制备的混合液进行离心和洗涤沉淀处理，沉淀后的滤液在室温下静置于敞口容器中，沉淀处理时，向混合液中加入乙醇，离心的操作为先在转速为1500rpm的离心机下离心5min去除大颗粒沉淀，再5000rpm下离心8min，弃去上层清液，取下层沉淀，洗涤沉淀为用去离子水洗涤，洗涤的次数为3次；
S6、聚合反应：将步骤S5中制备的滤液进行聚合反应，聚合时间为4.5h，聚合完成后备用；
S7、降温浓缩和包装：将步骤S6聚合后的产物降温后浓缩处理，聚合后的产物降温后浓缩至固含量为50％，浓缩后进行包装处理，即得所需的产物。
实施例二：请参考图1所示，本发明公开了一种用于植入体辅助显影的聚合物，聚合物包含如下单元：黏附单元、亲水单元以及造影单元，黏附单元包含邻苯二酚结构的可聚合单体，具体为甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚，亲水单元为不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸酯或不饱和脂肪酰胺中的至少一种，具体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯，造影单元为含有造影剂的马来酸酐衍生物。
一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，包括以下步骤：
S1、原料的备用：按重量依次称取5重量份甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、2重量份甲基丙烯酸、1.5重量份甲基丙烯酸羟乙酯、8重量份碘海醇、1重量份甲基丙烯酰氯、3重量份三乙胺、2重量份乙醇、0.1重量份过氧化氢以及0.1重量份抗坏血酸，备用；
S2、甲基丙烯酰氧基碘海醇的制备：将1重量份碘海醇溶解在乙醚中，在冰水浴条件下恒温至0℃，滴加甲基丙烯酰氯1.2重量份，滴入0.3重量份三乙胺，反应30min，减压旋蒸出乙醚和三乙胺，收集到固体产物，再用乙醇洗涤3次，减压蒸馏得到甲基丙烯酰氧基碘海醇产物；
S3、搅拌溶解处理：向配有搅拌装置、冷凝管、温度计的四口烧瓶中加入10份去离子水，将步骤S1中称取的甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯以及步骤S2中制备的甲基丙烯酰氧基碘海醇依次加入到四口烧瓶中，进行搅拌溶解处理，得到所需的混合料；
S4、引发剂的添加：向步骤S3中搅拌溶解后的溶液中依次加入过氧化氢和抗坏血酸组成的引发剂，由过氧化氢与抗坏血酸以重量比0.1：0.1组合得到的，保持水浴温度为30℃，得到所需的混合液；
S5、离心和沉淀处理：将步骤S4中制备的混合液进行离心和洗涤沉淀处理，沉淀后的滤液在室温下静置于敞口容器中，沉淀处理时，向混合液中加入乙醇，离心的操作为先在转速为1600rpm的离心机下离心5min去除大颗粒沉淀，再5500rpm下离心8min，弃去上层清液，取下层沉淀，洗涤沉淀为用去离子水洗涤，洗涤的次数为4次；
S6、聚合反应：将步骤S5中制备的滤液进行聚合反应，聚合时间为4.5-5h，聚合完成后备用；
S7、降温浓缩和包装：将步骤S6聚合后的产物降温后浓缩处理，聚合后的产物降温后浓缩至固含量为50％，浓缩后进行包装处理，即得所需的产物。
实施例三：请参考图1所示，本发明公开了一种用于植入体辅助显影的聚合物，聚合物包含如下单元：黏附单元、亲水单元以及造影单元，黏附单元包含邻苯二酚结构的可聚合单体，具体为甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚，亲水单元为不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸酯或不饱和脂肪酰胺中的至少一种，具体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯，造影单元为含有造影剂的丙烯酸酯衍生物。
一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，包括以下步骤：
S1、原料的备用：按重量依次称取7重量份甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、4重量份甲基丙烯酸、1.8重量份甲基丙烯酸羟乙酯、8重量份碘海醇、1重量份甲基丙烯酰氯、3重量份三乙胺、2重量份乙醇、4重量份过氧化氢以及2重量份抗坏血酸，备用；
S2、甲基丙烯酰氧基碘海醇的制备：将2重量份碘海醇溶解在乙醚中，在冰水浴条件下恒温至0℃，滴加甲基丙烯酰氯1.2重量份，滴入0.3重量份三乙胺，反应30min，减压旋蒸出乙醚和三乙胺，收集到固体产物，再用乙醇洗涤3次，减压蒸馏得到甲基丙烯酰氧基碘海醇产物；
S3、搅拌溶解处理：向配有搅拌装置、冷凝管、温度计的四口烧瓶中加入10份去离子水，将步骤S1中称取的甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯以及步骤S2中制备的甲基丙烯酰氧基碘海醇依次加入到四口烧瓶中，进行搅拌溶解处理，得到所需的混合料；
S4、引发剂的添加：向步骤S3中搅拌溶解后的溶液中依次加入过氧化氢和抗坏血酸组成的引发剂，由过氧化氢与抗坏血酸以重量比1：0.5组合得到的，保持水浴温度为35℃，得到所需的混合液；
S5、离心和沉淀处理：将步骤S4中制备的混合液进行离心和洗涤沉淀处理，沉淀后的滤液在室温下静置于敞口容器中，沉淀处理时，向混合液中加入乙醇，离心的操作为先在转速为1500rpm的离心机下离心5min去除大颗粒沉淀，再5500rpm下离心8min，弃去上层清液，取下层沉淀，洗涤沉淀为用去离子水洗涤，洗涤的次数为5次；
S6、聚合反应：将步骤S5中制备的滤液进行聚合反应，聚合时间为4.5h，聚合完成后备用；
S7、降温浓缩和包装：将步骤S6聚合后的产物降温后浓缩处理，聚合后的产物降温后浓缩至固含量为50％，浓缩后进行包装处理，即得所需的产物。
实施例四：请参考图1所示，本发明公开了一种用于植入体辅助显影的聚合物，聚合物包含如下单元：黏附单元、亲水单元以及造影单元，黏附单元包含邻苯二酚结构的可聚合单体，具体为甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚，亲水单元为不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸酯或不饱和脂肪酰胺中的至少一种，具体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯，造影单元为含有造影剂的丙烯酸酯衍生物。
一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，包括以下步骤：
S1、原料的备用：按重量依次称取5重量份甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、4重量份甲基丙烯酸、3重量份甲基丙烯酸羟乙酯、8重量份碘海醇、3重量份甲基丙烯酰氯、3重量份三乙胺、2重量份乙醇、3重量份过氧化氢以及2重量份抗坏血酸，备用；
S2、甲基丙烯酰氧基碘海醇的制备：将2重量份碘海醇溶解在乙醚中，在冰水浴条件下恒温至0℃，滴加甲基丙烯酰氯1.2重量份，滴入0.3重量份三乙胺，反应30min，减压旋蒸出乙醚和三乙胺，收集到固体产物，再用乙醇洗涤3次，减压蒸馏得到甲基丙烯酰氧基碘海醇产物；
S3、搅拌溶解处理：向配有搅拌装置、冷凝管、温度计的四口烧瓶中加入10份去离子水，将步骤S1中称取的甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯以及步骤S2中制备的甲基丙烯酰氧基碘海醇依次加入到四口烧瓶中，进行搅拌溶解处理，得到所需的混合料；
S4、引发剂的添加：向步骤S3中搅拌溶解后的溶液中依次加入过氧化氢和抗坏血酸组成的引发剂，由过氧化氢与抗坏血酸以重量比1：0.8组合得到的，保持水浴温度为35℃，得到所需的混合液；
S5、离心和沉淀处理：将步骤S4中制备的混合液进行离心和洗涤沉淀处理，沉淀后的滤液在室温下静置于敞口容器中，沉淀处理时，向混合液中加入乙醇，离心的操作为先在转速为1500rpm的离心机下离心5min去除大颗粒沉淀，再5000rpm下离心9min，弃去上层清液，取下层沉淀，洗涤沉淀为用去离子水洗涤，洗涤的次数为5次；
S6、聚合反应：将步骤S5中制备的滤液进行聚合反应，聚合时间为4.5-5h，聚合完成后备用；
S7、降温浓缩和包装：将步骤S6聚合后的产物降温后浓缩处理，聚合后的产物降温后浓缩至固含量为50％，浓缩后进行包装处理，即得所需的产物。
判断标准：通过四个实施例对比，效果最佳者为实施例二，因此，选择实施例二为最佳实施例，具体对量的改变，也属于本技术方案保护的范围。
本发明的有益效果：该用于植入体辅助显影的聚合物及其方法，本发明所属造影聚合物具有黏附单元、亲水单元和造影单元，其中黏附单元具有邻苯二酚结构，其能够与材料表面形成化学键，从而达到优异的黏附效果，能够黏附在造影效果不好的材料制备的产品上，如聚乳酸、聚己内酯，亲水单元能够调整材料的亲疏水性，从而使造影聚合物具有一定生物亲和性，造影单元能够在X光等医学影像技术下提升敏感度，在较低的X光条件下即可显示清晰的图像，辅助医学诊断、判断植入体位置以及降解情况；本发明提供的制备方法步骤简单，材料成本低，且能够快速制备，制得的聚合物使用率较高，具有优异的成像效果、生物安全性和易于代谢的优点，进而能够在磁共振成像中得以应用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于植入体辅助显影的聚合物，其特征在于，聚合物包含如下单元：黏附单元、亲水单元以及造影单元。
2.根据权利要求1所述的一种用于植入体辅助显影的聚合物，其特征在于，所述黏附单元包含邻苯二酚结构的可聚合单体，具体为甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚。
3.根据权利要求1所述的一种用于植入体辅助显影的聚合物，其特征在于，所述亲水单元为不饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸酯或不饱和脂肪酰胺中的至少一种，具体为甲基丙烯酸和甲基丙烯酸羟乙酯。
4.根据权利要求1所述的一种用于植入体辅助显影的聚合物，其特征在于，所述造影单元为含有造影剂的丙烯酸酯衍生物或马来酸酐衍生物。
5.根据权利要求1至4所述的一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、原料的备用：按重量依次称取5-8重量份甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、2-6重量份甲基丙烯酸、1.5-7重量份甲基丙烯酸羟乙酯、8-10重量份碘海醇、1-3重量份甲基丙烯酰氯、1-5重量份三乙胺、2-4重量份乙醇、3-5重量份过氧化氢以及2-4重量份抗坏血酸，备用；
S2、甲基丙烯酰氧基碘海醇的制备：将1-3重量份碘海醇溶解在乙醚中，在冰水浴条件下恒温至0℃，滴加甲基丙烯酰氯1.2重量份，滴入0.3重量份三乙胺，反应30min，减压旋蒸出乙醚和三乙胺，收集到固体产物，再用乙醇洗涤3次，减压蒸馏得到甲基丙烯酰氧基碘海醇产物；
S3、搅拌溶解处理：向配有搅拌装置、冷凝管、温度计的四口烧瓶中加入10份去离子水，将步骤S1中称取的甲基丙烯酰氧乙氧基-3，4-邻苯二酚、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯以及步骤S2中制备的甲基丙烯酰氧基碘海醇依次加入到四口烧瓶中，进行搅拌溶解处理，得到所需的混合料；
S4、引发剂的添加：向步骤S3中搅拌溶解后的溶液中依次加入过氧化氢和抗坏血酸组成的引发剂，保持水浴温度为30-40℃，得到所需的混合液；
S5、离心和沉淀处理：将步骤S4中制备的混合液进行离心和洗涤沉淀处理，沉淀后的滤液在室温下静置于敞口容器中；
S6、聚合反应：将步骤S5中制备的滤液进行聚合反应，聚合时间为4.5-5h，聚合完成后备用；
S7、降温浓缩和包装：将步骤S6聚合后的产物降温后浓缩处理，浓缩后进行包装处理，即得所需的产物。
6.根据权利要求5所述的一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，其特征在于，所述步骤S4中的引发剂由过氧化氢与抗坏血酸以重量比1：(0.5-2)组合得到的。
7.根据权利要求5所述的一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，其特征在于，所述步骤S5中进行沉淀处理时，向混合液中加入乙醇。
8.根据权利要求5所述的一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，其特征在于，所述步骤S5的离心的操作为先在转速为1500-1700rpm的离心机下离心5-6min去除大颗粒沉淀，再5000-5500rpm下离心8-10min，弃去上层清液，取下层沉淀。
9.根据权利要求5所述的一种用于植入体辅助显影的聚合物的方法，其特征在于，所述步骤S5中洗涤沉淀为用去离子水洗涤，洗涤的次数为3-5次；所述步骤S7中聚合后的产物降温后浓缩至固含量为50％。
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