CN115337465A - 防粘连膜材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防粘连膜材及其制备方法,该制备方法包括如下步骤:提供制备所述防粘连膜材的主体原料,所述主体原料包括共聚物大单体,或还包括亲水聚合物大单体及可降解聚酯大单体中的至少一种;或者所述主体原料包括亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体;所述共聚物大单体、所述亲水聚合物大单体和所述可降解聚酯大单体的至少一端具有用于交联的第一活性基团,所述第一活性基团选自碳碳双键和碳碳三键中的一种;将所述主体原料与引发剂混合进行热模压并进行交联处理,得到防粘连膜材。
Description
技术领域
本发明涉及医疗材料技术领域,特别是涉及一种防粘连膜材及其制备方法。
背景技术
宫腔粘连(IUA)又称Asherman综合征,是妇科最常见的宫腔疾病之一,其多由人工光流产、诊断性刮宫、黏膜下肌瘤挖除、宫腔息肉摘除等手术操作引起,造成子宫内膜基层损伤或宫腔感染,引发宫腔或宫颈部分或全部粘连。患者可能会出现月经量少、闭经、流产、不孕等症状,严重影响女性术后恢复和生殖健康。
目前宫腔镜宫腔粘连分离术(TCRA)是治疗IUA的首选手段,但术后再粘连率高。因此,如何预防术后再粘连,成为治疗成功的关键。目前临床已有的预防措施主要包括两类,一类是术后服用雌激素,一类是术后放置宫腔内节育器或气囊尿管,或注射透明质酸凝胶。激素疗法治疗过程中疗程和服用剂量尚存在安全争议。后一类疗法运用物理屏障作用,阻隔子宫内膜前后壁以起到防粘连目的,但存在一定弊端。宫腔内若放置节育器或尿管,需再次手术取出,加重患者身体负担;宫腔内防粘连屏障有效时间区间至少为2周,透明质酸凝胶在宫腔内滞留时间较短,难以起到较佳的防粘连作用。
通过可吸收防粘连产品阻隔预防术后粘连是目前临床应用的重要手段,主要有薄膜、凝胶和注射液等形式。理想的可吸收防粘连产品,应具有良好的生物相容性、安全性、适当的降解周期及使用操作的便利性。一些技术采用静电纺丝技术及热压工艺制备了聚羟基脂肪酸酯电纺丝膜,并用聚多巴胺(PDA)进行接枝改性,制备得到了聚羟基脂肪酸酯/聚多巴胺复合电纺丝膜,具有防粘连、生物相容性良好、力学性能优异的特点,但该电纺丝膜的制备过程中使用的二氯甲烷具有较大化学毒性,对环境及工作人员存在潜在危害。一些技术以甲壳素纤维和γ-聚谷氨酸为原料制备改性水凝胶,并通过高压静电纺丝和热压处理,得到的可降解型止血抑菌生物医用膜,其降解时间短,止血和抑菌性能优异,但其以蟹壳、虾壳为原料,需先制备甲壳素、甲壳素纤维、γ-聚谷氨酸水凝胶、甲壳素/γ-聚谷氨酸改性水凝胶,才能得到最终产品,制备周期长,操作复杂,不利于实现产业化生产。
发明内容
基于此,有必要提供一种工艺对环境友好、且制得的防粘连膜材具有较好的相容性、吸水倍率、优异机械性能和柔韧性的防粘连膜材及其制备方法。
本发明是通过如下的技术方案来实现的。
本发明的一个方面,提供了一种防粘连膜材的制备方法,包括如下步骤:
提供制备所述防粘连膜材的主体原料;所述主体原料包括共聚物大单体,或还包括亲水聚合物大单体及可降解聚酯大单体中的至少一种;或者所述主体原料包括亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体;所述共聚物大单体、所述亲水聚合物大单体和所述可降解聚酯大单体的至少一端具有用于交联的第一活性基团,所述第一活性基团选自碳碳双键和碳碳三键中的一种;
将所述主体原料与引发剂混合进行热模压并进行交联处理,得到防粘连膜材。
在其中一些实施例中,所述热模压的温度为120~250℃,压力为0.1~8MPa,热压时间为3~25min。
在其中一些实施例中,将所述热模压所得膜材冷却至10℃~35℃,冷却初始温度为100℃~180℃,并控制所述冷却的降温速率为5℃/min~50℃/min。
在其中一些实施例中,控制所述冷却的降温速率为10℃/min~25℃/min。
在其中一些实施例中,所述热模压在模压成型模具中进行,在所述模压成型模具的成型腔的底部和顶部分别设置垫片;
所述垫片为金属片、玻璃片或高分子膜;和/或,所述垫片朝向所述成型腔的表面设有微纳米级凹凸结构。
在其中一些实施例中,所述引发剂为热引发剂,所述交联处理在所述热模压中同步进行;
或者,所述引发剂为光引发剂,在所述热模压的同时或之后采用紫外光照以进行交联处理。
在其中一些实施例中,所述紫外光照所采用的紫外光的波长为254nm~400nm,所述紫外光的能量密度为100~1000mW/cm2,所述紫外光照的时间为5min~60min;或者,
当所述紫外光照的同时进行加热处理时,所述加热处理的温度为60℃~150℃。
在其中一些实施例中,将所述交联处理所得的膜材置于溶剂中浸泡之后,再干燥;所述置于溶剂中浸泡的步骤满足如下条件a~d中的至少一个:
a、所述溶剂包括水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一种;
b、所述浸泡中的溶剂使用量是膜材质量的30~500倍;
c、所述浸泡的时间为10min~12h;
d、所述浸泡的温度为10℃~35℃。
在其中一些实施例中,在所述干燥的步骤之后还包括如下步骤:
将所述干燥的步骤所得膜材在30~60℃之间进行预热并折叠至目标形状,再进行冷却定型。
在其中一些实施例中,所述共聚物大单体中的可降解聚酯链段单元或所述可降解聚酯大单体由D,L-丙交酯、D-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、ε-烷基取代己内酯、δ-烷基取代戊内酯、原酸酯、丁二酸丁二醇酯、对二氧环己酮及三亚甲基碳酸酯的至少一种聚合而成;
和/或,所述共聚物大单体中的亲水聚合物链段或所述亲水聚合物大单体包括聚乙二醇、聚环氧乙烷环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、亲水性多糖及多肽中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述主体原料还包括线型可降解聚酯、线型亲水聚合物以及线型可降解聚酯-亲水聚合物的共聚物中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述线型可降解聚酯和所述线型可降解聚酯-亲水聚合物的共聚物中的可降解聚酯链段由D,L-丙交酯、D-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、ε-烷基取代己内酯、δ-烷基取代戊内酯、原酸酯、丁二酸丁二醇酯、对二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯中的至少一种聚合而成;
和/或,所述线型亲水聚合物、所述线型可降解聚酯-亲水聚合物的共聚物中的亲水聚合物链段包括聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、亲水性多糖、多肽中的至少一种。
在其中一些实施例中,所述主体原料还包括亲水性单体,所述亲水性单体具有第二活性基团,所述第二活性基团选自碳碳双键和碳碳三键中的一种。
在其中一个实施例中,所述亲水性单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯醇及N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。
本发明的另一个方面,提供了一种防粘连膜材,采用上述任一项所述的制备方法制得。
上述防粘连膜材的制备方法,采用特定种类的主体原料与引发剂混合进行热模压并进行交联处理,得到防粘连膜材。该制备方法所用原料绿色无毒、对环境友好,且制备工艺操作简单,所需周期短,同时制得的防粘连膜材具有一定的交联程度,富有优异的机械性能和柔韧性,可在创伤愈合、防粘连的关键时期保持完整形态,起到物理阻隔作用,可在使用时将其进行折叠采用微导管输送;其具有良好亲水性,可快速吸水膨胀转变为水凝胶形态,并具有优异的组织亲和性,在吸水膨胀过程中能够根据所填充的腔体形状及大小进行自适应填充和隔离,进而起到较好的防粘连作用;同时所用原料可降解,具有合理的降解速率,进而可在创伤愈合后逐步降解至排出体外,安全有效。
上述防粘连膜材用于治疗防粘连的安全性和有效性较好,且无需二次手术取出植入物,避免了二次手术取出加重患者身体负担的问题、静电纺丝加工步骤繁琐、使用化学试剂有毒易挥发造成环境污染的问题、产品的降解周期过短或过快导致不利于创伤愈合的问题。上述防粘连膜材的制备简单易行,设备成本低,利于工业化大规模生产。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述,并给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。应当理解,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
本发明的一实施方式提供了一种防粘连膜材及其制备方法。下面将结合制备方法对防粘连膜材进行详细的介绍。该制备方法包括如下步骤S10~S20:
S10、提供制备防粘连膜材的主体原料。主体原料包括共聚物大单体,或还包括亲水聚合物大单体及可降解聚酯大单体中的至少一种,即如下文所述的方案(1)、(3)~(5)。或者,主体原料包括亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体,即如下文所述的方案(2)。
换言之,主体原料具有如下五种方案:
(1)主体原料包括共聚物大单体;
(2)主体原料包括亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体;
(3)主体原料包括共聚物大单体和亲水聚合物大单体;
(4)主体原料包括共聚物大单体和可降解聚酯大单体;
(5)主体原料包括共聚物大单体、亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体。
可理解,本文中的大单体是指大分子单体,大分子具有本领域相同含义。
其中,共聚物大单体为亲水聚合物-可降解聚酯共聚物,共聚物大单体、亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体的至少一端具有用于交联的第一活性基团,第一活性单体选自碳碳双键和碳碳三键中的一种。
S20、将主体原料与引发剂混合进行热模压并进行交联处理,得到防粘连膜材。
在其中一些实施例中,在步骤S20中,引发剂为热引发剂,交联处理在热模压中同步进行。
进一步地,热引发剂包括偶氮类和过氧化物类,包括但不限于过氧化二苯甲酰、偶氮二异腈。
在另一些实施例中,在步骤S20中,引发剂为光引发剂,在热模压的同时或之后采用紫外光照以进行交联处理。优选地,在热模压之后采用紫外光照以进行交联处理。如此在热模压及冷却使得膜材成型后,再进行光交联处理,有利于膜材保持稳定形状。
进一步地,光引发剂包括裂解型和夺氢型光引发剂,包括但不限于苯偶姻及衍生物、苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基磷氧化物、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类光引发剂。光引发剂包括但不限于二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、4,4'-双(二甲氨基)二苯甲酮、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮。
在其中一些实施例中,紫外光照所采用的紫外光的波长为254nm~400nm,紫外光的能量密度为100~1000mW/cm2,紫外光照的时间为5min~60min。
进一步地,紫外光照的同时进行加热处理,加热处理的温度为60℃~150℃。
在其中一些实施例中,在步骤S20中,热模压的温度为120~250℃,压力为0.1~8MPa,热压时间为3~25min。从而当采用热引发剂引发交联反应,热压时间在一定程度上会影响交联程度,进而影响防粘连膜材的降解周期。
在其中一些实施例中,热模压在模压成型模具中进行,在模压成型模具的成型腔的底部和顶部分别设置垫片。垫片也可选用不透光的金属片或高分子膜,用于采用热引发剂的热模压成型。垫片可选择透光的玻璃片,用于采用光引发剂的热模压成型,以便光引发交联。
进一步地,垫片优选易于脱模的材质,例如聚四氟乙烯膜或PET膜。
进一步地,可在垫片的用于与成型原料接触的表面,即垫片朝向成型腔的表面上采用医用级脱模剂处理,以便于成型后脱模。
进一步地,垫片朝向成型腔的表面设有微纳米级凹凸结构,例如点阵图案。如此可在防粘连膜材的表面形成相应的微纳米级凹凸结构,其可以提升防粘连膜材与目标组织的接触面积和接触的紧密性,进而达到更好的物理隔离和防粘连效果。进一步地,该微纳米凹凸结构中的凸起的高度为100nm~10μm。
在其中一些实施例中,在步骤S20中,在热模压之后,将热模压所得模压冷却至0℃~35℃,例如室温即可;同时控制该冷却步骤的降温速率为5℃/min~50℃/min。通过控制降温速率,来调节共聚物大单体中的亲水聚合物链段单元或者亲水聚合物大单体,即聚乙二醇PEG的结晶程度,从而控制防粘连膜材的力学性能。冷却初始温度为100℃~180℃,即在热模压后,膜材先降温至100℃~180℃,再以5℃/min~50℃/min的降温速率进行冷却。采用这种方式,使得膜材中的聚乙二醇先形成晶种,再控制降温速率来控制结晶度,更利于控制力学性能。需要说明的是,冷却初始温度也可以为热模压温度。
进一步地,控制该冷却步骤的降温速率为10℃/min~25℃/min。
S30、将步骤S20经交联处理之后所得防粘连膜材置于溶剂中浸泡,干燥。
在其中一些实施例中,在步骤S30中,溶剂包括水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一种。如此通过溶剂将未反应完的原料去除。
进一步地,浸泡步骤所用溶剂的质量是防粘连膜材的30~500倍。
进一步地,采用溶剂浸泡的时间为10min~12h。进一步地,浸泡的温度为10℃~35℃。
在其中一些实施例中,干燥的温度-40℃~50℃;干燥控制至干燥至恒重。进一步地,干燥的步骤可选择冻干或减压干燥。
上述干燥的步骤所得膜材采用上述特定种类的主体原料形成,在室温下具备优异力学性能和良好柔韧性,便于弯折输送进入人体并输送至宫腔中的创伤位置,从而降低医务人员操作难度,提高手术便利程度。
在其中一些实施例中,在干燥的步骤之后还包括如下步骤:
S40、将步骤S30中干燥步骤所得膜材在30~60℃之间进行预热并折叠至目标形状,再进行冷却定型。如此形成的防粘连膜材为具有预折痕的防粘连膜材,进而便于使用者按照该预折痕进行折叠,以便将其折叠装入微导管通过微导管输送至目标位置进行使用。在到达目标位置之后,防粘连膜材吸水自动展开进而发挥其物理隔离和防粘连的作用。
进一步地,冷却定型的温度在-50~25℃之间。
步骤S10中,上述共聚物大单体、亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体的至少一端具有用于交联的第一活性基团。换言之,上述共聚物大单体、亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体均为可交联的物质。上述共聚物大单体之间,亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体之间,以及可降解聚酯大单体之间均可以通过第一活性基团在引发剂的作用下进行交联反应形成交联网络结构。优选的,上述共聚物大单体、亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体的两端均具有用于交联的第一活性基团。
在方案(1)中,共聚物大单体中亲水的亲水聚合物链段可赋予防粘连材料优异的吸水性能及吸水后呈现出柔软润滑凝胶状的性能,共聚物大单体中疏水的可聚酯链段可赋予材料防粘连材料部分的力学强度。
在方案(2)中,亲水聚合物大单体可赋予防粘连材料优异的吸水性能及吸水后呈现出柔软润滑凝胶状的性能,可降解聚酯大单体可赋予材料防粘连材料部分的力学强度。
在方案(3)中,共聚物大单体中亲水的亲水聚合物链段可赋予防粘连材料优异的吸水性能及吸水后呈现出柔软润滑凝胶状的性能,共聚物大单体中疏水的可聚酯链段可赋予材料防粘连材料部分的力学强度,亲水聚合物大单体也可赋予防粘连材料优异的吸水性能及吸水后呈现出柔软润滑凝胶状的性能。同样的,方案(4)和方案(5)中,共聚物大单体、亲水聚合物大单体以及可降解聚酯大单体所起到的作用也一样。
在其中一些实施例中,防粘连材料的凝胶含量为10wt%-100wt%,优选为30wt%-100wt%。通过调控防粘连材料的凝胶含量,相当于调控防粘连材料的交联密度,可以使防粘连材料具有优异的降解速率。
在其中一些实施例中,第一活性基团选自碳碳双键和碳碳三键中的一种。如此,上述共聚物大单体之间,亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体之间,以及可降解聚酯大单体之间均可以通过第一活性基团在引发剂的作用下进行交联反应形成互穿的交联网络结构。进一步地,两个第一活性基团位于共聚物大单体、亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体的双端部。其中,可通过加入含有第一活性基团及反应基团,如羧酸基、酸酐、氰基类的化合物,通过与共聚物大单体、亲水聚合物大单体、可降解聚酯大单体的端羟基反应,形成端基含碳碳双键或三键的产物。
上述防粘连膜材的制备方法,采用特定种类的主体原料与引发剂混合进行热模压并进行交联处理,得到防粘连膜材。该制备方法所用原料绿色无毒、对环境友好,且制备工艺操作简单,所需周期短,同时制得的防粘连膜材具有一定的交联程度,富有优异的机械性能和柔韧性,可在创伤愈合、防粘连的关键时期保持完整形态,起到物理阻隔作用,可在使用时将其进行折叠采用微导管输送;其具有良好亲水性,可快速吸水膨胀转变为水凝胶形态,并具有优异的组织亲和性,在吸水膨胀过程中能够根据所填充的腔体形状及大小进行自适应填充和隔离,进而起到较好的防粘连作用;同时所用原料可降解,具有合理的降解速率,进而可在创伤愈合后逐步降解至排出体外,安全有效。
故而,上述防粘连膜材用于治疗防粘连的安全性和有效性较好,且无需二次手术取出植入物,避免了二次手术取出加重患者身体负担的问题、静电纺丝加工步骤繁琐、使用化学试剂有毒易挥发造成环境污染的问题、产品的降解周期过短或过快导致不利于创伤愈合的问题。上述防粘连膜材的制备简单易行,设备成本低,利于工业化大规模生产。
上述防粘连膜材可为宫腔防粘连治疗的防粘连膜材。应用于宫腔术后,免于二次取出,降低可能发生的再粘连概率,减轻患者身体负担。
在其中一些实施例中,防粘连膜材的拉伸强度在0.2~30MPa,进一步为1.5~30MPa;断裂伸长率在10%~1000%,进一步为60%~1000%。进一步地,防粘连膜材的水接触角≤90°,其亲水性较佳。
上述防粘连膜材具有良好亲水性,在水中的吸水率可达50%~1000%。进一步地,上述防粘连膜材可通过调整其中的可降解聚酯与亲水性聚合物的组分比例来调节吸水率。
在其中一些实施例中,共聚物大单体中可降解聚酯链段单元所占的质量分数为20%~99%,亲水聚合物链段单元所占的质量分数为1%~80%。
或者,亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体的总质量中,可降解聚酯大单体的质量分数为20%~99%,亲水聚合物大单体所占的质量分数为1%~80%。如此控制聚酯链段单元与聚多羟基化合物链段单元的质量占比,可以调控防粘连材料的吸水倍率在较优性能范围。
在其中一些实施例中,共聚物大单体中的可降解聚酯链段单元或可降解聚酯大单体由D,L-丙交酯、D-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、ε-烷基取代己内酯、δ-烷基取代戊内酯、原酸酯、丁二酸丁二醇酯、对二氧环己酮及三亚甲基碳酸酯的至少一种聚合而成。这些聚酯链段单元均具有可降解性能,通过调控聚酯链段单元的组成,可以使防粘连材料具有优异的降解速率,从而拓宽其应用。
在其中一些实施例中,共聚物大单体中的亲水聚合物链段单元、或亲水聚合物大单体包括聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、亲水性多糖及多肽中的至少一种。进一步地,亲水性多糖包括但不限于透明质酸、纤维素、壳聚糖。进一步地,多肽包括赖氨酸等氨基酸。
进一步地,在一具体示例中,共聚物大单体中的亲水聚合物链段单元为聚乙二醇链段单元或聚赖氨酸链段单元。
进一步地,亲水聚合物大单体为具有第一活性基团的聚乙二醇或透明质酸。
在其中一些实施例中,第一活性基团和第二活性基团各自独立地选自碳碳双键和碳碳三键中的一种。
在其中一些实施例中,在方案(1)-方案(5)中,主体原料还包括线型可降解聚酯、线型亲水聚合物以及线型可降解聚酯-亲水聚合物的共聚物中的至少一种。其中,线型可降解聚酯和线型可降解聚酯-亲水聚合物的共聚物中的可降解聚酯链段由D,L-丙交酯、D-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、ε-烷基取代己内酯、δ-烷基取代戊内酯、原酸酯、丁二酸丁二醇酯、对二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯中的至少一种聚合而成。线型亲水聚合物、线型可降解聚酯-亲水聚合物的共聚物中的亲水聚合物链段包括聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、亲水性多糖、多肽中的至少一种。从而在发生聚合反应时,形成交联网络结构的同时形成线型可降解聚酯聚合物、线型亲水聚合物和/或线型可降解聚酯-亲水聚合物共聚物,线型可降解聚酯聚合物、线型亲水聚合物和/或线型可降解聚酯-亲水聚合物共聚物穿插在交联网络结构里,形成半互穿网络结构,该半互穿网络结构可赋予材料防粘连材料部分的力学强度。可理解,线型聚合物不与共聚物大单体发生交联反应,即其不参与组成交联网络结构,而是将线型聚合物的链段穿入到交联网络结构中形成半互穿网络结构。其中的线型可降解聚酯及线型可降解聚酯-亲水聚合物共聚物中的可降解聚酯链段与上述的可降解聚酯大单体的选择范围相同,在此不再赘述。其中的线型亲水性聚合物及线型可降解聚酯-亲水聚合物共聚物中的亲水聚合物链段与上述的亲水聚合物大单体的选择范围相同,在此不再赘述。
在其中一些实施例中,在方案(1)-方案(5)中,主体原料还包括亲水性单体,该亲水性单体具有第二活性基团,第二活性基团选自碳碳双键和碳碳三键中的一种。亲水性单体除进行自身均聚,生成亲水性聚合物外,还可通过第二活性基团与共聚物大单体、可降解聚酯大单体和/或亲水聚合物大单体上的第一活性基团发生反应。通过亲水性单体的加入,可使材料具有良好亲水性,快速吸水膨胀后转变为水凝胶形态,并具有优异的组织亲和性,在吸水膨胀过程中能够根据所填充的腔体形状及大小进行自适应填充和隔离,进而起到较好的防粘连作用。进一步地,亲水性单体包括,但不限于丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯醇、N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或几种。
在上述的方案(1)中,共聚物大单体包括但不限于两末端双键修饰的PDLLA-PEG嵌段共聚物、两末端双键修饰的PDLLA-PLL嵌段共聚物、两末端双键修饰的PLGA-PLL嵌段共聚物。
在上述的方案(2)中,亲水聚合物大单体包括但不限于两末端双键修饰的PEG、两末端双键修饰的透明质酸。
在上述的方案(2)、方案(4)以及方案(5)中,可降解聚酯大单体包括不限于两末端双键修饰的PDLLA、两末端双键修饰的PLGA。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加简洁明了,本发明用以下具体实施例进行说明,但本发明绝非仅限于这些实施例。以下所描述的实施例仅为本发明较好的实施例,可用于描述本发明,不能理解为对本发明的范围的限制。应当指出的是,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
为了更好地说明本发明,下面结合实施例对本发明内容作进一步说明。以下为具体实施例。
对比例1
准确称取4g PDLLA共聚物和4gPEG材料,加入至尺寸为100mm*100mm、厚度为500μm的不锈钢模具中,上下垫为PTFE膜,并将其放置于温度为150℃的热压机加热板中,在5MPa下热压成型4min,以10℃/min的降温速率降温至室温后,卸压取出模具,将膜材按目标尺寸进行设备裁剪,并将裁剪后的膜材在40℃下进行预热后折叠,在20℃下定型,得到最终的宫腔防粘连膜,即对比样。
实施例1
准确称取4g两末端双键修饰的PDLLA和4g PEGDA(中文名称:聚(乙二醇)二丙烯酸酯)材料,加入0.5%(w/w)二苯甲酮,混合均匀,并加入至尺寸为100mm*100mm、厚度为500μm的不锈钢模具中,下垫为PTFE膜,上垫片为透明玻璃,并将其放置于温度为170℃的热压机加热板中,在5MPa下热压成型4min,以10℃/min的降温速率降温至室温后,卸压取出模具;将包含膜材的模具放置在100℃的恒温热台上,用200mW/cm2的365nm紫外灯光照10min,常温放至室温,取出膜材,用75%的酒精浸泡30min,并用纯化水清洗三次后,放置于室温下干燥至恒重;将膜材按目标尺寸进行设备裁剪,并将裁剪后的膜材在40℃下进行预热后折叠,在20℃下定型,得到最终的宫腔防粘连膜样品1。
实施例2
准确称取6g两末端双键修饰的PDLLA和2g PEGMA(中文名称:聚(乙二醇) 甲醚丙烯酸酯)材料,加入0.5%(w/w)二苯甲酮,混合均匀,并加入至尺寸为100mm*100mm、厚度为500μm的不锈钢模具中,下垫为PTFE膜,上垫片为透明玻璃,并将其放置于温度为150℃的热压机加热板中,在5MPa下热压成型4min,以10℃/min的降温速率降温至室温后,卸压取出模具;将包含膜材的模具放置在100℃的恒温热台上,用200mW/cm2的365nm紫外灯光照10min,常温放至室温,取出膜材,用75%的酒精浸泡30min,并用纯化水清洗三次后,放置于室温下干燥至恒重;将膜材按目标尺寸进行设备裁剪,并将裁剪后的膜材在40℃下进行预热后折叠,在20℃下定型,得到最终的宫腔防粘连膜样品2。
实施例3
准确称取4g两末端双键修饰的PLGA-PEG-PLGA共聚物(丙交酯-乙交酯-聚乙二醇共聚物,共聚物中PLGA与PEG的质量比为1:1)和4gPEGMA,加入0.5%(w/w) α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮,混合均匀,并加入至尺寸为100mm*100mm、厚度为500μm的不锈钢模具中,下垫为PTFE膜,上垫片为透明玻璃,并将其放置于温度为150℃的热压机加热板中,在5MPa下热压成型4min,以10℃/min的降温速率降温至室温后,卸压取出模具;将包含膜材的模具放置在100℃的恒温热台上,用200mW/cm2的365nm紫外灯光照5min,常温放至室温,取出膜材,用75%的酒精浸泡10min,并用纯化水清洗三次后,放置于室温下干燥至恒重;将膜材按目标尺寸进行设备裁剪,并将裁剪后的膜材在40℃下进行预热后折叠,在20℃下定型,得到最终的宫腔防粘连膜样品3。
实施例4~6
其与实施例3基本相同,区别仅在于,将在5MPa下热压成型4min之后降温至室温的步骤的降温速率从实施例3的10℃/min调整为表1所示;相应得到样品4~6。
实施例7
准确称取8g两末端双键修饰的PLGA-PEG-PLGA共聚物(丙交酯-乙交酯-聚乙二醇共聚物,共聚物中PLGA与PEG的质量比为1:1),加入0.5% (w/w) 4,4'-双(二甲氨基)二苯甲酮,混合均匀后加入至尺寸为100mm*100mm、厚度为500μm的不锈钢模具中,下垫为PTFE膜,上垫片为不同玻璃,并将其放置于温度为150℃的热压机加热板中,在5MPa下热压成型4min,以10℃/min的降温速率降温至室温后,卸压取出模具;将包含膜材的模具放置在100℃的恒温热台上,用200mW/cm2的365nm紫外灯光照5min,常温放至室温,取出膜材,用75%的酒精浸泡10min,并用纯化水清洗三次后,放置于室温下干燥至恒重;将膜材按目标尺寸进行设备裁剪,并将裁剪后的膜材在40℃下进行预热后折叠,在20℃下定型,得到最终的宫腔防粘连膜样品7。
实施例8
准确称取8g两末端双键修饰的 PLGA-PEG-PLGA共聚物(丙交酯-乙交酯-聚乙二醇共聚物,共聚物中PLGA与PEG的质量比为2:1),加入0.5%(w/w) 4,4'-双(二甲氨基)二苯甲酮,混合均匀后加入至尺寸为100mm*100mm、厚度为500μm的不锈钢模具中,下垫为PTFE膜,上垫片为不同玻璃,并将其放置于温度为150℃的热压机加热板中,在5MPa下热压成型4min,以10℃/min的降温速率降温至室温后,卸压取出模具;将包含膜材的模具放置在100℃的恒温热台上,用200mW/cm2的365nm紫外灯光照5min,常温放至室温,取出膜材,用75%的酒精浸泡10min,并用纯化水清洗三次后,放置于室温下干燥至恒重;将膜材按目标尺寸进行设备裁剪,并将裁剪后的膜材在40℃下进行预热后折叠,在20℃下定型,得到最终的宫腔防粘连膜样品8。
实施例9~10
其与实施例3基本相同,区别仅在于,将热压成型参数调整为表1所示;相应得到样品9~10。
实施例11
准确称取4g PLGA-PEG-PLG和4g PEGDA材料,加入0.5% (w/w) 二苯甲酮,混合均匀,并加入至尺寸为100 mm*100 mm、厚度为500μm的不锈钢模具中,下垫为PTFE膜,上垫片为透明玻璃,并将其放置于温度为150℃的热压机加热板中,在5MPa下热压成型4min,以10℃/min的降温速率降温至室温后,卸压取出模具;将包含膜材的模具放置在100℃的恒温热台上,用200mW/cm2的365nm紫外灯光照10min,常温放至室温,取出膜材,用75%的酒精浸泡30min,并用纯化水清洗三次后,放置于室温下干燥至恒重;将膜材按目标尺寸进行设备裁剪,并将裁剪后的膜材在40℃下进行预热后折叠,在20℃下定型,得到最终的宫腔防粘连膜样品11。
实施例12~13
实施例12和实施例13基本一样,仅在于反应原料不同,具体见表1和表2,得到样品12和样品13。
以下为性能测试。
吸水率测试:称取一定重量的以上宫腔防粘连膜样品,重量记为m1,将样品浸泡在自身重量10倍以上的纯化水中,浸泡24h后取出,用无尘布擦去表面的水分后称重,记为m2,吸水率=(m2-m1)/m1*100%。
凝胶含量测试:称取一定重量的以上宫腔防粘连膜样品,重量记为m3,将样品浸泡在足量的良溶剂中,浸泡24h后取出过滤,将未溶解的样品常温干燥至恒重,记为m4,吸水率=m4/m3*100%。
弯折评价:裁取固定尺寸的宫腔防粘连膜样品,将样品进行180°对折三次,评估折叠处是否产生裂痕。
拉伸强度:
裁取固定尺寸的宫腔防粘连膜样品,将样品浸泡在自身重量10倍以上的纯化水中,浸泡2h后取出,测量溶胀后膜材的横截面积,在万能拉伸试验机中设置拉伸速率、初始长度、膜材尺寸等拉伸参数,开始拉伸试验,记录拉伸达到屈服点的拉伸强度。
断裂伸长率测试:裁取固定尺寸的宫腔防粘连膜样品,将样品浸泡在自身重量10倍以上的纯化水中,浸泡2h后取出,测量溶胀后膜材的尺寸,长度记为L1,并将膜材按照设定速率沿长度方向匀速拉伸,记录膜材断裂的长度,记为L2,断裂伸长率=(L2-L1)/L1*100%。
测试结果如下表1和表2:
表1
表2
对比例1中制备的非交联宫腔防粘连膜,其断裂伸长率低,弯折和输送时容易断裂。
而实施例1~13中通过引入可交联的基团制备出交联的宫腔防粘连膜,在吸水性能能够基本保持的基础上,在拉伸强度、弯折性能及断裂伸长率上有明显优势。
相比于对比例1,实施例1中在对比例1中的原料之一PDLLA的两端引入可交联基团(双键)后形成部分交联网络,对另一原料PEG引入双键使其进一步聚合形成线型聚合物,穿插至交联网络中形成半互穿网络结构,其吸水率能够保持且断裂伸长率提升。
相比于实施例1,实施例2中降低了亲水组分PEGMA的比例,制备的膜材吸水率有所降低,拉伸强度有所提升。
相比于实施例1~2,实施例3中聚酯部分引入了具有亲水性的PEG部分,制备成宫腔防粘连膜具有更高的吸水率,凝胶含量和断裂伸长率保持稳定。
从实施例3~6可知,其区别仅在于:控制热压成型之后的降温速率不同,降温速率在5~50℃/min,其弯折性能、吸水性能、拉伸强度及断裂伸长率较优;进一步优选降温速率在10~50℃/min,其吸水性能、拉伸强度及断裂伸长率更优。
相比于实施例3,实施例7~8中省略了PEGMA,且实施例7~8之间区别仅在于两末端双键修饰的PLGA-PEG共聚物中PLGA与PEG的质量比不同,实施例7~8制备成宫腔防粘连膜同样能够实现较高的吸水率,且弯折性能与断裂伸长率保持稳定。
相比于实施例7,实施例8中两末端双键修饰的PLGA-PEG共聚物中PLGA与PEG的质量比提高,制备成宫腔防粘连膜的吸水率有所降低,凝胶含量及弯折性能与保持稳定。
实施例3、9~10比较可知,相比于对比例1,在吸水性能能够基本保持的基础上,在拉伸强度、弯折性能及断裂伸长率上有明显优势。优选地,优选实施例3的热压成型参数。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准,说明书可以用于解释权利要求的内容。
Claims (15)
1.一种防粘连膜材的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供制备所述防粘连膜材的主体原料;所述主体原料包括共聚物大单体,或还包括亲水聚合物大单体及可降解聚酯大单体中的至少一种;或者所述主体原料包括亲水聚合物大单体和可降解聚酯大单体;所述共聚物大单体、所述亲水聚合物大单体和所述可降解聚酯大单体的至少一端具有用于交联的第一活性基团,所述第一活性基团选自碳碳双键和碳碳三键中的一种;
将所述主体原料与引发剂混合进行热模压并进行交联处理,得到防粘连膜材。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热模压的温度为120~250℃,压力为0.1~8MPa,热压时间为3~25min。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将所述热模压所得膜材冷却至10℃~35℃,冷却初始温度为100℃~180℃,并控制所述冷却的降温速率为5℃/min~50℃/min。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,控制所述冷却的降温速率为10℃/min~25℃/min。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热模压在模压成型模具中进行,在所述模压成型模具的成型腔的底部和顶部分别设置垫片;
所述垫片为金属片、玻璃片或高分子膜;和/或,所述垫片朝向所述成型腔的表面设有微纳米级凹凸结构。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述引发剂为热引发剂,所述交联处理在所述热模压中同步进行;
或者,所述引发剂为光引发剂,在所述热模压的同时或之后采用紫外光照以进行交联处理。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述紫外光照所采用的紫外光的波长为254nm~400nm,所述紫外光的能量密度为100~1000mW/cm2,所述紫外光照的时间为5min~60min;或者,
当所述紫外光照的同时进行加热处理时,所述加热处理的温度为60℃~150℃。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,将所述交联处理所得的膜材置于溶剂中浸泡之后,再干燥;所述置于溶剂中浸泡的步骤满足如下条件a~d中的至少一个:
a、所述溶剂包括水、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷中的至少一种;
b、所述浸泡中的溶剂使用量是膜材质量的30~500倍;
c、所述浸泡的时间为10min~12h;
d、所述浸泡的温度为10℃~35℃。
9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,在所述干燥的步骤之后还包括如下步骤:
将所述干燥的步骤所得膜材在30~60℃之间进行预热并折叠至目标形状,再进行冷却定型。
10.如权利要求1至9任一项所述的制备方法,其特征在于,
所述共聚物大单体中的可降解聚酯链段单元或所述可降解聚酯大单体由D,L-丙交酯、D-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、ε-烷基取代己内酯、δ-烷基取代戊内酯、原酸酯、丁二酸丁二醇酯、对二氧环己酮及三亚甲基碳酸酯的至少一种聚合而成;
和/或,所述共聚物大单体中的亲水聚合物链段或所述亲水聚合物大单体包括聚乙二醇、聚环氧乙烷环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、亲水性多糖及多肽中的至少一种。
11.如权利要求1至9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述主体原料还包括线型可降解聚酯、线型亲水聚合物以及线型可降解聚酯-亲水聚合物的共聚物中的至少一种。
12.如权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述线型可降解聚酯和所述线型可降解聚酯-亲水聚合物的共聚物中的可降解聚酯链段由D,L-丙交酯、D-丙交酯、L-丙交酯、乙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、ε-烷基取代己内酯、δ-烷基取代戊内酯、原酸酯、丁二酸丁二醇酯、对二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯中的至少一种聚合而成;
和/或,所述线型亲水聚合物、所述线型可降解聚酯-亲水聚合物的共聚物中的亲水聚合物链段包括聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚乙烯吡咯烷酮、亲水性多糖、多肽中的至少一种。
13.如权利要求1至9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述主体原料还包括亲水性单体,所述亲水性单体具有第二活性基团,所述第二活性基团选自碳碳双键和碳碳三键中的一种。
14.如权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述亲水性单体包括丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯醇及N-乙烯基吡咯烷酮中的至少一种。
15.一种防粘连膜材,其特征在于,采用如权利要求1至14任一项所述的制备方法制得。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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