CN115252911B

CN115252911B - 一种高亲水型医用导管及其制备方法

Info

Publication number: CN115252911B
Application number: CN202210902547.5A
Authority: CN
Inventors: 李华; 任磊
Original assignee: Anhui Nasheng Biotechnology Co ltd
Current assignee: Anhui Nasheng Biotechnology Co ltd
Priority date: 2022-07-29
Filing date: 2022-07-29
Publication date: 2023-09-22
Anticipated expiration: 2042-07-29
Also published as: CN115252911A

Abstract

本发明提供一种高亲水型医用导管及其制备方法，所述医用导管至少包括主体层、PVAc层、PVA层及亲水润滑层，所述主体层为最内层，所述主体层外侧为PVAc层，所述PVAc层外侧为PVA层，所述PVA层外侧为亲水润滑层；所述制备方法包括共挤、水解和固化。通过将主体层材料与PVAc双层共挤，一体成型形成外层为PVAc层、内层为主体层的基础管体，再利用PVAc中醋酸根的水解特性，将基础管体浸入碱性溶液中，使PVAc层外表面部分水解形成致密的PVA层，有效解决PVA热塑性差难以加工定性的缺陷。PVA为极性材料，与PVAc层及亲水润滑层均具有高相容性，各层材料之间结合紧密，不易分层不易脱落，制成的医用导管亲水润滑性能稳定，在使用时可减少患者疼痛，提高患者的使用舒适感。

Description

一种高亲水型医用导管及其制备方法

技术领域

本发明属于医用导管领域，具体涉及一种高亲水型医用导管及其制备方法。

背景技术

医用导管的使用范围随现代科技的发展日益宽泛，在现代医疗诊断中其作用呈上升趋势。医用导管在使用时常与人体皮肤、组织及体液等接触，因此，临床上对医用导管材料的要求非常严格，不仅需满足生物体力学性能要求，同时应具有良好的血液相容性、润滑性、组织相容性及生物相容性等特点。目前医用导管大多由疏水材料制造，如聚氯乙烯、硅橡胶等非极性材料，在临床使用时，由于非极性材料与人体组织相容性不佳，常常导致导管与组织之间夹膜形成、通透性下降等现象，使导管在介入人体时摩擦力较大，容易损伤组织及器官，使人体产生疼痛感，同时增大了医护人员的操作难度，因此需要通过改性使其亲水润滑性得到进一步提高。

常见的医用导管一般借助甘油等润滑剂或在表面涂覆亲水性高分子聚合物来提高表面的润滑性能，降低手术过程中医用导管与组织之间的直接接触导致的损伤，提高了医用导管的润滑性和润湿性，减轻患者的痛苦，但亲水性高分子聚合物对医用导管基材的粘结性能较低，长时间使用后医用导管基材表面的润滑层会脱落，从而大大影响润滑效果。

专利号“CN202110561371.7”名称为“一种医用导管表面用亲水润滑涂料”中提到了在医用导管基材表面涂覆亲水润滑涂料，该涂料与医用导管基材粘结效果良好，但是长时间使用后也会脱落分层，造成润滑效果和患者的使用舒适感大大下降。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种高亲水型医用导管及其制备方法，实现制备一种不分层、不脱落、机械强度高、生物相容性好的高亲水型医用导管的发明目的。

为解决以上技术问题，本发明的目的之一在于提供一种高亲水型医用导管，所述医用导管至少包括主体层、PVAc层、PVA层及亲水润滑层，所述主体层为最内层，所述主体层外侧为PVAc层，所述PVAc层外侧为PVA层，所述PVA层外侧为亲水润滑层。

作为技术方案的进一步改进，所述主体层厚度为0.1-1mm；所述PVAc层由PVAc材料制成，厚度为0.02-0.9mm，优选为0.05-0.5mm；所述PVA层为PVAc层的外表面经碱化水解形成，厚度为0.02-0.9mm，优选为0.05-0.5mm；所述亲水润滑层为丙烯酰胺或丙烯酰吗啉单体等经聚合固化形成的水凝胶亲水层，厚度为0.02-0.9mm，优选为0.05-0.1mm。

本发明的目的之二在于提供一种高亲水型医用导管的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

S1、共挤

将主体层材料与聚醋酸乙烯酯(PVAc)按一定比例共混后投入共挤机中进行双层共挤，一体成型形成外层为PVAc层、内层为主体层的双层基础管体。

优选的，所述主体层材料和聚醋酸乙烯酯的比例为0.1％：99.9％～99.9％：0.1％；所述共挤的温度为135-290℃。

进一步地，所述主体层材料为PVC、PE、PP、ABS、TPU、PA、PC和PTFE的一种或多种。

S2、水解

将基础管体浸入碱性溶液中，使PVAc层的外表面在碱性条件下水解为聚乙烯醇(PVA)，在PVAc层的外表面形成致密的PVA层，有效解决PVA热塑性差难以加工定性的缺陷。

优选的，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的一种，浓度为1％～60％。

优选的，所述PVA层的结构醇解度≥90％。

S3、固化

将水解后的基础管体浸入水溶性高聚物单体，在UV或热引条件下产生活性自由基或阳离子，在PVA层的外表面引发聚合固化形成含大量亲水基团的亲水润滑层，进而得到不分层、不脱落、生物相容性好、机械强度高的高亲水型医用导管。

优选的，所述水溶性高聚物单体为丙烯酰胺、丙烯酰吗啉单体、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、二甲基氨丙基丙烯酰胺、二甲基氨乙基丙烯酰胺、N，N-双(二甲基氨乙基)甲基丙烯酰胺、N，N-双(二甲基氨丙基)丙烯酰胺、N，N-双(二甲基氨乙基)丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基丙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基丙酯、丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙基酯、乙烯基苄基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等的一种或多种组合。

优选的，所述水溶性高聚物单体的浓度≥20％。

进一步地，所述UV的波长为250-420nm。

进一步地，所述热引的温度为65-95℃。

由于采用了上述技术方案，本发明达到的技术效果是：

1.本发明提供了一种高亲水型医用导管及其制备方法，通过将主体层材料与PVAc双层共挤，一体成型形成外层为PVAc层、内层为主体层的基础管体，再利用PVAc中醋酸根的水解特性，将基础管体浸入碱性溶液中，使PVAc层外表面部分水解形成致密的PVA层，有效解决PVA热塑性差难以加工定性的缺陷。

2.为了满足更多的使用需求，也可通过多层共挤，一体成型形成内外层为PVAc层、中间层为主体层的多层基础管体，最终得到由内及外依次为亲水润滑层、PVA层、PVAc层、主体层、PVAc层、PVA层、亲水润滑层的医用导管结构。

3.PVA作为水溶性高分子聚合物，含有大量羟基，利用其水中溶胀的特性，浸入水溶性高聚物单体中，在UV或热引条件下可引发水溶性高聚物单体聚合、交联接枝固化在PVA层外表面，得到与PVA层牢固结合的水凝胶亲水润滑层。

4.PVA为极性材料，与PVAc层及亲水润滑层均具有高相容性，各层材料之间结合紧密，长时间使用后不易分层不易脱落，制成的医用导管亲水润滑性能稳定。

5.亲水润滑层作为高亲水型医用导管的最外层，具有高亲水性及高润滑性，生物相容性好，机械强度高，在使用时可减少患者疼痛，提高患者的使用舒适感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1-5高亲水型医用导管的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1一种高亲水型医用导管及其制备方法

一种高亲水型医用导管，包括主体层、PVAc层、PVA层及亲水润滑层，主体层为最内层，所述主体层外侧为PVAc层，所述PVAc层外侧为PVA层，所述PVA层外侧为亲水润滑层。

所述主体层厚度为0.5mm；所述PVAc层由PVAc材料制成，厚度为0.25mm；所述PVA层为PVAc层的外表面经碱化水解形成，厚度为0.25mm；所述亲水润滑层为丙烯酰胺经聚合固化形成的水凝胶亲水层，厚度为0.075mm。

一种高亲水型医用导管的制备方法包括以下步骤：

S1、共挤

所述主体层材料和聚醋酸乙烯酯的比例为65％：35％；所述共挤的温度为200℃。

所述主体层材料为PVC。

S2、水解

所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的一种，浓度为20％。

所述PVA层的结构醇解度为99％。

S3、固化

所述水溶性高聚物单体为丙烯酰胺，浓度为23％。

所述UV的波长为350nm；所述热引的温度为80℃。

实施例2一种高亲水型医用导管及其制备方法

一种高亲水型医用导管包括主体层、PVAc层、PVA层及亲水润滑层，所述主体层为最内层，所述主体层外侧为PVAc层，所述PVAc层外侧为PVA层，所述PVA层外侧为亲水润滑层。

所述主体层厚度为0.1mm；所述PVAc层由PVAc材料制成，厚度为0.9mm；所述PVA层为PVAc层的外表面经碱化水解形成，厚度为0.02mm；所述亲水润滑层为丙烯酰吗啉单体经聚合固化形成的水凝胶亲水层，厚度为0.02mm。

一种高亲水型医用导管的制备方法包括以下步骤：

S1、共挤

所述主体层材料和聚醋酸乙烯酯的比例为0.1％：99.9％；所述共挤的温度为135℃。

所述主体层材料为PC。

S2、水解

所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的一种，浓度为1％。

所述PVA层的结构醇解度为91％。

S3、固化

所述水溶性高聚物单体为丙烯酰吗啉单体，浓度为20％。

所述UV的波长为250nm；所述热引的温度为65℃。

实施例3一种高亲水型医用导管及其制备方法

所述主体层厚度为1mm；所述PVAc层由PVAc材料制成，厚度为0.02mm；所述PVA层为PVAc层的外表面经碱化水解形成，厚度为0.9mm；所述亲水润滑层为甲基丙烯酰胺经聚合固化形成的水凝胶亲水层，厚度为0.9mm。

一种高亲水型医用导管的制备方法包括以下步骤：

S1、共挤

所述主体层材料和聚醋酸乙烯酯的比例为99.9％：0.1％；所述共挤的温度为290℃。

所述主体层材料为PTFE。

S2、水解

所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的一种，浓度为60％。

所述PVA层的结构醇解度为92％。

S3、固化

所述水溶性高聚物单体为甲基丙烯酰胺，浓度为40％。

所述UV的波长为420nm；所述热引的温度为95℃。

实施例4一种高亲水型医用导管及其制备方法

所述主体层厚度为0.5mm；所述PVAc层由PVAc材料制成，厚度为0.05mm；所述PVA层为PVAc层的外表面经碱化水解形成，厚度为0.05mm；所述亲水润滑层为二甲基氨乙基丙烯酰胺经聚合固化形成的水凝胶亲水层，厚度为0.05mm。

一种高亲水型医用导管的制备方法包括以下步骤：

S1、共挤

所述主体层材料和聚醋酸乙烯酯的比例为95％：5％；所述共挤的温度为180℃。

所述主体层材料为PE。

S2、水解

所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的一种，浓度为8％。

所述PVA层的结构醇解度为95％。

S3、固化

所述水溶性高聚物单体为二甲基氨乙基丙烯酰胺，浓度为21％。

所述UV的波长为350nm；所述热引的温度为80℃。

实施例5一种高亲水型医用导管及其制备方法

所述主体层厚度为0.5mm；所述PVAc层由PVAc材料制成，厚度为0.5mm；所述PVA层为PVAc层的外表面经碱化水解形成，厚度为0.5mm；所述亲水润滑层为N，N-双(二甲基氨乙基)甲基丙烯酰胺经聚合固化形成的水凝胶亲水层，厚度为0.1mm。

一种高亲水型医用导管的制备方法包括以下步骤：

S1、共挤

所述主体层材料和聚醋酸乙烯酯的比例为50％：50％；所述共挤的温度为200℃。

所述主体层材料为PP。

S2、水解

所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的一种，浓度为35％。

所述PVA层的结构醇解度为94％。

S3、固化

所述水溶性高聚物单体为N，N-双(二甲基氨乙基)甲基丙烯酰胺，浓度为25％。

所述UV的波长为400nm；所述热引的温度为75℃。

实施例6一种高亲水型医用导管及其制备方法

一种高亲水型医用导管，包括主体层、PVAc层、PVA层及亲水润滑层，由内及外依次为亲水润滑层、PVA层、PVAc层、主体层、PVAc层、PVA层、亲水润滑层。

一种高亲水型医用导管的制备方法包括以下步骤：

S1、共挤

将主体层材料与聚醋酸乙烯酯(PVAc)按一定比例共混后投入共挤机中进行多层共挤，一体成型形成内外层为PVAc层、中间层为主体层的多层基础管体。

所述主体层材料为PVC。

S2、水解

所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的一种，浓度为40％。

所述PVA层的结构醇解度为92％。

S3、固化

所述水溶性高聚物单体为丙烯酰胺，浓度为27％。

所述UV的波长为350nm；所述热引的温度为80℃。

将实施例1-6制备的高亲水型医用导管采用C610B摩擦性能测试仪进行摩擦力测试，其中试验速率为200mm/min，温度为37℃，距离为170mm，夹紧力为5N；并对其进行亲水性测试，具体见表1。

表1

从表1中可以看出，实施例1-6制备的高亲水型医用导管摩擦力较小，循环摩擦50次后摩擦力变化也不大，导管也未出现分层现象，摩擦力小表明润滑性能好，导管表面与水的接触角小则表明导管具有高亲水性，说明实施例1-6制备的医用导管具有良好的亲水性和润滑性，长时间使用也不会出现分层现象，因此使用时可减少患者疼痛，提高患者的使用舒适感。

除非特殊说明，本发明所述比例，均为质量比例，所述百分比，均为质量百分比；原料均为市购。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高亲水型医用导管，其特征在于，所述医用导管至少包括主体层、PVAc层、PVA层及亲水润滑层，所述主体层为最内层，所述主体层外侧为PVAc层，所述PVAc层外侧为PVA层，所述PVA层外侧为亲水润滑层。

2.根据权利要求1所述的一种高亲水型医用导管，其特征在于，所述主体层厚度为0.1-1mm；所述PVAc层由PVAc材料制成，厚度为0.02-0.9mm；所述PVA层为PVAc 层的外表面经碱化水解形成，厚度为0.02-0.9mm；所述亲水润滑层为聚合固化形成的水凝胶亲水层，厚度为0.02-0.9mm。

3.一种高亲水型医用导管的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括共挤、水解和固化；

所述共挤，将主体层材料与聚醋酸乙烯酯（PVAc）按一定比例共混后投入共挤机中进行双层共挤，一体成型形成外层为PVAc层、内层为主体层的双层基础管体；

所述主体层材料和聚醋酸乙烯酯的比例为0.1%：99.9%～99.9%：0.1%；所述共挤的温度为135-290℃；

所述主体层材料为PVC、PE、PP、ABS、TPU、PA、PC和PTFE的一种或多种；

所述水解，将基础管体浸入碱性溶液中，使PVAc层的外表面在碱性条件下水解为聚乙烯醇（PVA），在PVAc层的外表面形成致密的PVA层；

所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的一种，浓度为1%～60%；

所述PVA层的结构醇解度≥90%；

所述固化，将水解后的基础管体浸入水溶性高聚物单体，在UV或热引条件下产生活性自由基或阳离子，在PVA层的外表面引发聚合固化形成含大量亲水基团的亲水润滑层；

所述水溶性高聚物单体为丙烯酰胺、丙烯酰吗啉单体、甲基丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、二甲基氨丙基丙烯酰胺、二甲基氨乙基丙烯酰胺、N，N-双(二甲基氨乙基)甲基丙烯酰胺、N，N-双(二甲基氨丙基)丙烯酰胺、N，N-双(二甲基氨乙基)丙烯酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基丙酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基丙酯、丙烯酸羟烷基酯、甲基丙烯酸羟烷基酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙基酯、乙烯基苄基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等的一种或多种组合；

所述水溶性高聚物单体的浓度≥20%。

4.根据权利要求3所述的一种高亲水型医用导管的制备方法，其特征在于，所述UV的波长为250-420nm；

所述热引的温度为65-95℃。