CN114702625B - 一种细胞治疗储液袋制备用改性eva材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种细胞治疗储液袋制备用改性EVA材料，涉及细胞治疗技术领域，由小白菊内酯、马来酸酐与EVA接枝改性而得；包含上述改性EVA细胞治疗储液袋的制备方法具体为：采用聚酰亚胺气凝胶材料为保温层，在其正面淋覆改性EVA材料，在其背面淋覆FEP材料，并分别通过焊接技术进行密封处理，制得的细胞治疗储液袋，具有良好的拉伸性能、保温性能及较低的水蒸气透过率；本发明还提供了一种聚酰亚胺气凝胶的制备方法，在制备过程中加入了2,6‑二氨基‑3‑氟‑4‑(三氟甲基)吡啶，使得制备的细胞治疗储液袋，具有更优的拉伸性能、保温性能及较低的水蒸气透过率。

Description

一种细胞治疗储液袋制备用改性EVA材料
技术领域
本发明属于细胞治疗技术领域，具体涉及一种细胞治疗储液袋制备用改性EVA材料。
背景技术
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)是一种高支化度无规共聚物，由非极性的乙烯单体和极性的醋酸乙烯酯单体经过共聚反应而得到。EVA共聚物链段中VA单体的引入增大了链段支化度影响了结晶能力，使其结晶度有所降低，EVA共聚物是一种由结晶相和非晶相组成的半晶共聚物；EVA共聚物可用于包装保护材料、密封材料、医用导管、绝缘性能的薄膜和配件等领域中；EVA共聚物无毒无害，在光学性能、耐候性、加工性、柔韧性和耐化学药品腐蚀性等方面都有着较好的表现。但存在材料相容性差和黏结性能较差等的一些性能上的不足。
聚酰亚胺具有良好的高温稳定性及机械性能，与传统的无机气凝胶相比，如最早开始研究的SiO2气凝胶，聚酰亚胺气凝胶具有良好的机械性能及不易碎的优点；常规聚酰亚胺由于高度芳香共轭性和强的分子内电荷络合转移作用(CTC)，使得其膜材料通常具有深的颜色及较差的紫外可见光区域光学透明性，增加聚酰亚胺透明性的原则是避免或减少共轭单元，减少分子内或分子间的传荷作用，常用方法有：(1)引入含氟基团；(2)引入体积较大的取代基；(3)引入脂肪尤其是脂环结构单元；(4)采用能使主链弯曲的单体；(5)导入不对称结构；(6)减少共轭双键结构等。
细胞治疗(包括干细胞)是目前生物医药领域发展最快、最前沿的领域之一。细胞治疗储液袋将细胞液输送到患者体内的过程缓慢，目前储液袋保温效果不理想，对细胞输送的过程不利。本发明采用聚酰亚胺气凝胶作为保温层，FEP材料为外层，改性EVA材料为内层，制得的细胞治疗储液袋具有良好的拉伸性能、保温性能及较低的水蒸气透过率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种细胞治疗储液袋制备用改性EVA材料，采用该改性EVA材料制得的细胞治疗储液袋具有良好的拉伸性能、保温性能及较低的水蒸气透过率。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种改性EVA材料，上述改性EVA材料由小白菊内酯、马来酸酐与EVA接枝改性而得。
本发明提供了一种细胞治疗储液袋制备用改性EVA材料，采用小白菊内酯、马来酸酐对EVA进行改性，使得改性EVA有了更大的极性，性能也得到了很大的改进。将制得的改性EVA材料作为内层，FEP材料作为外层，分别淋覆于保温层聚酰亚胺气凝胶材料的正面及背面，并通过焊接技术进行密封处理，制得的细胞治疗储液袋，具有良好的拉伸性能、保温性能及较低的水蒸气透过率。
具体地，上述改性EVA的制备方法，包括以下步骤：称取小白菊内酯、马来酸酐，加入甲醇(小白菊内酯与甲醇的质量体积比为：1g:2-4mL)，在50-55℃搅拌混合溶解，加入引发剂过氧化苯甲酰，加入EVA搅拌分散，混合均匀后，放入通风橱中，至甲醇完全挥发后，加入到转矩流变仪中，在140-150℃、60-80r/min条件下，反应8-10min，制得接枝物；对接枝物进行纯化处理，将接枝物加热溶解于二甲苯中，冷却后倒入甲醇(接枝物与甲醇的质量体积比为：1g:30-35mL)将其沉淀，将沉淀物过滤收集，然后进行真空干燥，重复纯化过程2-3次，制得改性EVA。
对本发明而言，上述过氧化苯甲酰与小白菊内酯的质量比为：1:1-1.3。
对本发明而言，上述接枝物与二甲苯的质量体积比为：1g:25-30mL。
对本发明而言，上述马来酸酐与EVA的质量比为：1:40-50。
对本发明而言，上述小白菊内酯与马来酸酐的质量比为：1:0.3-0.5。
本发明还公开了一种细胞治疗储液袋，包含上述改性EVA材料。
对本发明而言，上述细胞治疗储液袋包括内层、保温层、外层；上述内层为改性EVA材料；上述保温层为聚酰亚胺气凝胶材料；上述外层为FEP材料。
对本发明而言，上述内层的厚度为：0.04-0.08mm；上述外层的厚度为：0.08-0.13mm；上述保温层的厚度为：0.15-0.3mm。
本发明还公开了一种细胞治疗储液袋的制备方法包括以下步骤：(1)将FEP材料加热熔融，淋覆于聚酰亚胺气凝胶保温层背面，冷却，进行焊接密封处理；(2)将改性EVA加热熔融，淋覆于聚酰亚胺气凝胶保温层正面；进行焊接密封处理，制得细胞治疗储液袋。
对本发明而言，上述FEP材料的熔融温度为：305-310℃；上述改性EVA材料的熔融温度为：75-85℃。
本发明还提供了一种聚酰亚胺气凝胶的制备方法，包括：采用2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶、3,4,4'-三氨基二苯醚与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐发生缩聚反应，制得聚酰亚胺气凝胶。
本发明在聚酰亚胺气凝胶的制备过程中加入了2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶，使得聚酰亚胺气凝胶中的极性增强，可能是由于成孔时复杂的相互作用力，使得气凝胶的孔隙结构发生变化，使得制备的细胞治疗储液袋，具有更优的拉伸性能、保温性能及较低的水蒸气透过率。
具体地，上述聚酰亚胺气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶、3,4,4'-三氨基二苯醚加入到N-甲基吡咯烷酮中，搅拌混合溶解，缓慢加入3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐，在氮气保护下，置于冰水浴中反应4.5-6h，制得聚酰胺酸溶液，采用去离子水置换溶剂，冷冻干燥，然后加入三乙胺和水(两者质量比为：1:45-50)，制得聚酰胺酸盐溶液，在模具中成型，冷冻干燥后脱模，在3-5℃/min的升温速率条件下，由室温升至95-105℃，保温1-1.5h；再以同样的升温速率，升至190-200℃，保温1-1.5h；再以同样的升温速率，升至295-305℃，保温1-1.5h；制得聚酰亚胺气凝胶。
对本发明而言，上述3,4,4'-三氨基二苯醚与2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶的质量比为：1:0.3-0.5；3,4,4'-三氨基二苯醚与N-甲基吡咯烷酮的质量比为：1:15-20；3,4,4'-三氨基二苯醚与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐的质量比为：1:1.6-2；3,4,4'-三氨基二苯醚与三乙胺的质量比为：1:1-1.2。
本发明还公开了上述改性EVA在制备细胞治疗储液袋中的用途。
本发明的有益效果包括：
本发明获得了一种细胞治疗储液袋，采用FEP材料为外层，改性EVA材料为内层，聚酰亚胺气凝胶材料为保温层，制得的细胞治疗储液袋具有良好的拉伸性能、保温性能及较低的水蒸气透过率；且在制备过程中，采用小白菊内酯、马来酸酐对EVA进行接枝改性，提高细胞治疗储液袋的综合性能；本发明还提供了一种聚酰亚胺气凝胶材料的制备方法，采用2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶、3,4,4'-三氨基二苯醚与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐发生缩聚反应，制得的聚酰亚胺气凝胶用于细胞治疗储液袋的制备，使得细胞治疗储液袋具有更优的拉伸性能、保温性能及较低的水蒸气透过率。
因此，本发明提供了一种细胞治疗储液袋制备用改性EVA材料，采用该改性EVA材料制得的细胞治疗储液袋具有良好的拉伸性能、保温性能及较低的水蒸气透过率。
附图说明
图1为实施例1、实施例4制备的改性EVA的红外光谱图测试结果；
图2为实施例1、实施例5制备的聚酰亚胺气凝胶的红外光谱图测试结果；
图3为实施例1～实施例6制备的细胞治疗储液袋的拉伸性能测试结果；
图4为实施例1～实施例6制备的细胞治疗储液袋的保温性能测试结果；
图5为实施例1～实施例6制备的细胞治疗储液袋的水蒸气透过率测试结果。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1：
一种细胞治疗储液袋的制备方法包括以下步骤：(1)将FEP材料在305℃加热熔融，淋覆于聚酰亚胺气凝胶保温层背面，冷却，进行焊接密封处理；(2)将改性EVA材料在75℃加热熔融，淋覆于聚酰亚胺气凝胶保温层正面；进行焊接密封处理，制得细胞治疗储液袋；其中，改性EVA材料的厚度为：0.04mm；FEP材料的厚度为：0.08mm；聚酰亚胺气凝胶保温层的厚度为：0.15mm。
改性EVA的制备方法，包括以下步骤：称取小白菊内酯、马来酸酐，加入甲醇(小白菊内酯与甲醇的质量体积比为：1g:2mL)，在50℃搅拌混合溶解，加入引发剂过氧化苯甲酰，加入EVA搅拌分散，混合均匀后，放入通风橱中，至甲醇完全挥发后，加入到转矩流变仪中，在140℃、60r/min条件下，反应8min，制得接枝物；对接枝物进行纯化处理，将接枝物加热溶解于二甲苯(两者的质量体积比为：1g:25mL)中，冷却后倒入甲醇(接枝物与甲醇的质量体积比为：1g:30mL)将其沉淀，将沉淀物过滤收集，然后进行真空干燥，重复纯化过程2次，制得改性EVA；其中，过氧化苯甲酰与小白菊内酯的质量比为：1:1；马来酸酐与EVA的质量比为：1:40；小白菊内酯与马来酸酐的质量比为：1:0.3。
聚酰亚胺气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶、3,4,4'-三氨基二苯醚加入到N-甲基吡咯烷酮中，搅拌混合溶解，缓慢加入3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐，在氮气保护下，置于冰水浴中反应4.5h，制得聚酰胺酸溶液，采用去离子水置换溶剂，冷冻干燥，然后加入三乙胺和水(两者质量比为：1:45)，制得聚酰胺酸盐溶液，在模具中成型，冷冻干燥后脱模，在3℃/min的升温速率条件下，由室温升至95℃，保温1h；再以同样的升温速率，升至190℃，保温1h；再以同样的升温速率，升至295℃，保温1h；制得聚酰亚胺气凝胶；其中，3,4,4'-三氨基二苯醚与2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶的质量比为：1:0.3；3,4,4'-三氨基二苯醚与N-甲基吡咯烷酮的质量比为：1:15；3,4,4'-三氨基二苯醚与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐的质量比为：1:1.6；3,4,4'-三氨基二苯醚与三乙胺的质量比为：1:1。
实施例2：
一种细胞治疗储液袋的制备方法与实施例1的区别：改性EVA材料厚度为：0.08mm；FEP材料的厚度为：0.13mm；聚酰亚胺气凝胶保温层的厚度为：0.3mm。
改性EVA的制备方法与实施例1的区别：过氧化苯甲酰与小白菊内酯的质量比为：1:1.3；马来酸酐与EVA的质量比为：1:50；小白菊内酯与马来酸酐的质量比为：1:0.5。
聚酰亚胺气凝胶的制备方法与实施例1的区别：3,4,4'-三氨基二苯醚与2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶的质量比为：1:0.5；3,4,4'-三氨基二苯醚与N-甲基吡咯烷酮的质量比为：1:20；3,4,4’-三氨基二苯醚与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐的质量比为：1:2；3,4,4'-三氨基二苯醚与三乙胺的质量比为：1:1.2。
实施例3：
一种细胞治疗储液袋的制备方法与实施例1的区别：改性EVA材料厚度为：0.05mm；FEP材料的厚度为：0.1mm；聚酰亚胺气凝胶保温层的厚度为：0.2mm。
改性EVA的制备方法与实施例1的区别：过氧化苯甲酰与小白菊内酯的质量比为：1:1.2；马来酸酐与EVA的质量比为：1:45；小白菊内酯与马来酸酐的质量比为：1:0.4。
聚酰亚胺气凝胶的制备方法与实施例1的区别：3,4,4'-三氨基二苯醚与2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶的质量比为：1:0.4；3,4,4'-三氨基二苯醚与N-甲基吡咯烷酮的质量比为：1:18；3,4,4'-三氨基二苯醚与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐的质量比为：1:1.8；3,4,4'-三氨基二苯醚与三乙胺的质量比为：1:1.1。
实施例4：
一种细胞治疗储液袋的制备方法与实施例1的区别：改性EVA在制备过程中不添加小白菊内酯。
聚酰亚胺气凝胶的制备方法与实施例1相同。
实施例5：
一种细胞治疗储液袋的制备方法与实施例1区别：聚酰亚胺气凝胶在制备过程中不添加2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶。
改性EVA的制备方法与实施例1相同。
实施例6：
一种细胞治疗储液袋的制备方法与实施例5的区别：改性EVA在制备过程中不添加小白菊内酯。
试验例：
1.红外光谱测试
采用傅立叶红外光谱仪对样品进行测定，波数范围为400-4000cm-1。
对实施例1、实施例4制备的改性EVA进行上述测试，结果如图1所示。由图1可知，相比于实施例4，实施例1制备的改性EVA红外图谱中，在914cm-1处存在环氧基的特征吸收峰，说明实施例1中的小白菊内酯参与了改性EVA的生成反应。
对实施例1、实施例5制备的聚酰亚胺气凝胶进行上述测试，结果如图2所示。由图2可知，相比于实施例5，实施例1制备的聚酰亚胺气凝胶红外图谱中，在1259cm-1处存在C-F键的特征吸收峰；说明实施例1中的2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶参与了聚酰亚胺气凝胶的生成反应。
2.拉伸性能测试
按GB/T1040.3-2006标准进行测试，拉伸速度为200mm/min。
对实施例1～实施例6制备的细胞治疗储液袋进行上述测试，结果如图3所示。由图3可知，实施例1与实施例4、实施例5与实施例6相比，拉伸强度明显增加，说明加入小白菊内酯制得的改性EVA，用于制备细胞治疗储液袋时，可使其拉伸强度增强；实施例1与实施例5、实施例4与实施例6相比，拉伸强度也有所上升，说明采用2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶制得的聚酰亚胺气凝胶，用于制备细胞治疗储液袋时，可使其具有良好的拉伸性能。
3.保温性能测试
在5℃的条件下，将细胞治疗储液袋内装满500mL的生理盐水，然后把细胞治疗储液袋加热到26℃，测试细胞治疗储液袋从26℃降温到5℃所需的时间，即为保温时间。
对实施例1～实施例6制备的细胞治疗储液袋进行上述测试，结果如图4所示。由图4可知，实施例1与实施例4、实施例5与实施例6相比，保温时间相差不大，说明加入小白菊内酯制得的改性EVA，用于制备细胞治疗储液袋时，对其拉伸保温时间影响不大；实施例1与实施例5、实施例4与实施例6相比，保温时间有所增加，说明采用2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶制得的聚酰亚胺气凝胶，用于制备细胞治疗储液袋时，可使其具有良好的保温性能；可能是由于2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶的加入改变了聚酰亚胺气凝胶的孔隙结构，使得保温性能有所改善。
4.水蒸气透过率测试
参照国际标准ASTM F1249-20中水蒸气透过率的测试方法对细胞治疗储液袋的水蒸气透过率进行测试。
对实施例1～实施例6制备的细胞治疗储液袋进行上述测试，结果如图5所示。由图5可知，实施例1与实施例4、实施例5与实施例6相比，水蒸气透过率明显下降，说明加入小白菊内酯制得的改性EVA，用于制备细胞治疗储液袋时，降低了其水蒸气透过率；实施例1与实施例5、实施例4与实施例6相比，水蒸气透过率也有所减少，说明采用2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶制得的聚酰亚胺气凝胶，用于制备细胞治疗储液袋时，可使其具有较低的水蒸气透过率。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种改性EVA材料，其特征在于：所述改性EVA材料由小白菊内酯、马来酸酐与EVA接枝改性而得；所述马来酸酐与EVA的质量比为：1:40-50；所述小白菊内酯与马来酸酐的质量比为：1:0.3-0.5；
所述改性EVA的制备方法，包括以下步骤：称取小白菊内酯、马来酸酐，加入甲醇，小白菊内酯与甲醇的质量体积比为：1g:2-4mL，在50-55℃搅拌混合溶解，加入引发剂过氧化苯甲酰，加入EVA搅拌分散，混合均匀后，放入通风橱中，至甲醇完全挥发后，加入到转矩流变仪中，在140-150℃、60-80r/min条件下，反应8-10min，制得接枝物；对接枝物进行纯化处理，将接枝物加热溶解于二甲苯中，冷却后倒入甲醇，接枝物与甲醇的质量体积比为：1g:30-35mL，将其沉淀，将沉淀物过滤收集，然后进行真空干燥，重复纯化过程2-3次，制得改性EVA。
2.一种细胞治疗储液袋，包括内层、保温层、外层；所述内层为权利要求1所述改性EVA材料；所述保温层为聚酰亚胺气凝胶材料；所述外层为FEP材料；
所述聚酰亚胺气凝胶的制备方法，包括以下步骤：将2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶、3,4,4'-三氨基二苯醚加入到N-甲基吡咯烷酮中，搅拌混合溶解，缓慢加入3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐，在氮气保护下，置于冰水浴中反应4.5-6h，制得聚酰胺酸溶液，采用去离子水置换溶剂，冷冻干燥，然后加入三乙胺和水，两者质量比为：1:45-50，制得聚酰胺酸盐溶液，在模具中成型，冷冻干燥后脱模，在3-5℃/min的升温速率条件下，由室温升至95-105℃，保温1-1.5h；再以同样的升温速率，升至190-200℃，保温1-1.5h；再以同样的升温速率，升至295-305℃，保温1-1.5h；制得聚酰亚胺气凝胶；
所述3,4,4'-三氨基二苯醚与2,6-二氨基-3-氟-4-(三氟甲基)吡啶的质量比为：1:0.3-0.5；所述3,4,4'-三氨基二苯醚与N-甲基吡咯烷酮的质量比为：1:15-20；所述3,4,4'-三氨基二苯醚与3,3',4,4'-二苯甲酮四甲酸二酐的质量比为：1:1.6-2；所述3,4,4'-三氨基二苯醚与三乙胺的质量比为：1:1-1.2。
3.根据权利要求2所述的一种细胞治疗储液袋，其特征在于：所述内层的厚度为：0.04-0.08mm。
4.根据权利要求2所述的一种细胞治疗储液袋，其特征在于：所述外层的厚度为：0.08-0.13mm。
5.根据权利要求2所述的一种细胞治疗储液袋，其特征在于：所述保温层的厚度为：0.15-0.3mm。
6.权利要求2所述的一种细胞治疗储液袋的制备方法，包括以下步骤：(1)将FEP材料加热熔融，淋覆于聚酰亚胺气凝胶保温层背面，冷却，进行焊接密封处理；(2)将改性EVA加热熔融，淋覆于聚酰亚胺气凝胶保温层正面；进行焊接密封处理，制得细胞治疗储液袋。
7.根据权利要求6所述的一种细胞治疗储液袋的制备方法，其特征在于：所述FEP材料的熔融温度为：305-310℃；所述改性EVA材料的熔融温度为：75-85℃。
8.权利要求1所述改性EVA材料在制备细胞治疗储液袋中的用途。
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