CN118576751A - 一种可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用 - Google Patents
一种可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118576751A CN118576751A CN202410667834.1A CN202410667834A CN118576751A CN 118576751 A CN118576751 A CN 118576751A CN 202410667834 A CN202410667834 A CN 202410667834A CN 118576751 A CN118576751 A CN 118576751A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monomer
- multiblock copolymer
- diisocyanate
- hemostatic sponge
- biodegradable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002439 hemostatic effect Effects 0.000 title claims abstract description 66
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 229920006030 multiblock copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 76
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 150000003077 polyols Chemical group 0.000 claims abstract description 35
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 230000023597 hemostasis Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 60
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 31
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 21
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 21
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical group O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 claims description 16
- JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 4511-42-6 Chemical compound C[C@@H]1OC(=O)[C@H](C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 0.000 claims description 14
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 12
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 claims description 10
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 10
- 229940008841 1,6-hexamethylene diisocyanate Drugs 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 8
- VPVXHAANQNHFSF-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxan-2-one Chemical compound O=C1COCCO1 VPVXHAANQNHFSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RKDVKSZUMVYZHH-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane-2,5-dione Chemical compound O=C1COC(=O)CO1 RKDVKSZUMVYZHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 6
- LCPNYLRZLNERIG-ZETCQYMHSA-N (2S)-6-amino-2-[2-(oxomethylidene)hydrazinyl]hexanoyl isocyanate Chemical compound NCCCC[C@H](NN=C=O)C(=O)N=C=O LCPNYLRZLNERIG-ZETCQYMHSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005058 Isophorone diisocyanate Substances 0.000 claims description 5
- NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N isophorone diisocyanate Chemical compound CC1(C)CC(N=C=O)CC(C)(CN=C=O)C1 NIMLQBUJDJZYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 2
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 abstract description 2
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 abstract description 2
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 13
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 10
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N Trichloro(2H)methane Chemical compound [2H]C(Cl)(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-MICDWDOJSA-N 0.000 description 8
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 8
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 6
- 208000032843 Hemorrhage Diseases 0.000 description 5
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 4
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 4
- 229920001432 poly(L-lactide) Polymers 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920002582 Polyethylene Glycol 600 Polymers 0.000 description 1
- 206010051077 Post procedural haemorrhage Diseases 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 238000002316 cosmetic surgery Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical group 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000000492 nasalseptum Anatomy 0.000 description 1
- 230000005311 nuclear magnetism Effects 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000012667 polymer degradation Methods 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 208000037803 restenosis Diseases 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用,该止血海绵采用的材料为生物降解多嵌段共聚物;所述生物降解多嵌段共聚物为多嵌段共聚物多醇与二异氰酸酯类扩链剂扩链合成链段结构规整的多嵌段共聚物。本发明的可整体崩解止血海绵,生物降解多嵌段共聚物材料分子结构明确,性能稳定,所制备的海绵强度、吸水性能以及膨胀度等性能好,止血海绵降解呈现整体崩解行为,有利于海绵降解产物自腔道顺利排出,而且可根据临床需要制备不同的形状用作人体耳、鼻或其他腔体的填充,起压迫止血的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种止血海绵,具体涉及一种可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用。
背景技术
在以鼻腔为首的腔道外科手术中,如鼻中隔整形术和鼻整形手术等,往往采用鼻腔填充物处理手术后的出血。使用时,需要填充物维持一定的填充时间(通常为1~10天),以促进愈合,防止患者触摸和其他意外干扰伤口的恢复;同时填充物也可在手术后为鼻中隔提供支撑,防止粘连或再狭窄。然而,传统的不可降解的止血填充物在去除时对于患者来说是非常难受的,并且会造成伤口粘连,取出时撕裂伤口,造成组织的二次伤害。
已报道的可生物降解止血海绵,主要是天然高分子降解材料,包括明胶、胶原、甲壳素、纤维素或多糖等。例如,WO1990013320A1、CN106860908A和CN1387922A等。然而,所有这些材料脆性大,韧性不足,难以实现对腔道的支撑作用。此外,天然高分子降解材料批次之间的性能差异大,导致产品稳定性难以保证。
合成降解高分子材料,如:美国专利US3902497A公开的聚乙醇酸(PGA)生物可吸收外科敷料,非常硬和脆,难以用于腔道止血。多种公开的聚氨酯海绵如CN 105001393 A和CN104031287 A中均需要制备异氰酸酯封端和羟基封端的预聚体,其制备方法不仅步骤多,合成繁琐,且所得聚氨酯为各种预聚体和扩链剂的随机组合,分子链结构不明确,性能的均一性无法保证,因此在降解过程中难以做到整体崩解。而对于应用于生物医用领域的降解高分子材料,明确的分子结构不仅能很好地保证产品的稳定性,同时还可以通过精准的分子链结构调控,实现性能的精准调控。
发明内容
本发明的目的是提供一种可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用,通过调节多嵌段共聚物配比控制海绵的强度、吸水性能以及降解性能,使止血海绵具有整体崩解的降解行为,能够更好地适用于管腔止血及术后排出。
为了达到上述目的,本发明提供了一种可整体崩解止血海绵,该止血海绵采用的材料为生物降解多嵌段共聚物;所述生物降解多嵌段共聚物为多嵌段共聚物多醇与二异氰酸酯类扩链剂扩链合成链段结构规整的多嵌段共聚物,其结构式如式(2)所示:
式(2)中,A为多嵌段共聚物多醇,B为二异氰酸酯类扩链剂,i为3~30,所述二异氰酸酯类扩链剂选自六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯。
所述多嵌段共聚物多醇的结构式如式(1)所示:
式(1)中,m为0~3的自然数,n为1~11的自然数,k为0~13的自然数,h为2~61的自然数,j为14~227的自然数;R选自-CH2CH2-;R1和R2各自独立地选自线型或支化烷基;R3和R4各自独立地选自线型烷基、烷氧基;在所述多嵌段共聚物多醇中,聚乙二醇的质量分数为30~80%。
优选地,所述多嵌段共聚物多醇由聚乙二醇依次与单体b和单体c开环聚合反应获得的;其中,所述单体b选自L-丙交酯、DL-丙交酯和乙交酯中的至少一种;所述单体c选自己内酯、对二氧环己酮中的至少一种。
优选地,所述多嵌段共聚物多醇中,所述单体a、单体b和单体c的质量比为30~80:15~70:5~50,且在所述多嵌段共聚物多醇中,所述单体a的质量分数为30~80%。
优选地,所述聚乙二醇的重均分子量Mw为400~10000。
本发明的另一目的是提供所述的可整体崩解止血海绵的制备方法,该制备方法包含:
(1)合成多嵌段共聚物多元醇
将单体a与单体b在保护气氛中催化引发单体b的开环聚合,单体b开环聚合后,加入单体c进行第二次开环聚合,得到所述多嵌段共聚物多醇;其中,所述单体a选自聚乙二醇;所述单体b选自L-丙交酯、DL-丙交酯和乙交酯中的至少一种;所述单体c选自己内酯、对二氧环己酮中的至少一种;
(2)合成生物降解多嵌段共聚物
将所述多嵌段共聚物多醇于有机溶剂A中,将二异氰酸酯类扩链剂滴加至多嵌段共聚物多醇中混合均匀后,除去有机溶剂A后,升温进行扩链反应,得到所述生物降解多嵌段共聚物;其中,所述二异氰酸酯类扩链剂选自1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯;
(3)制备可整体崩解止血海绵
将所述生物降解多嵌段共聚物溶于溶剂B,通过冷冻干燥制备止血海绵。
优选地,所述多嵌段共聚物多元醇中双端羟基与所述二异氰酸酯类扩链剂中的双端异氰酸基团的摩尔比为1:1。
优选地,在步骤(1)中,所述开环聚合反应选用的催化剂为有机锡类催化剂或锌类催化剂,催化剂的加入量为反应原料总质量的0.05~0.5wt%。
优选地,在步骤(1)中,所述开环聚合反应的温度为100~150℃,反应时间为8~96h;在步骤(2)中,所述扩链反应的温度为60~100℃,反应时间为5~12h。
优选地,所述有机溶剂A选自氯仿、二氯甲烷中的至少一种;所述溶剂B选自二氧六环或水中的至少一种;所述生物降解多嵌段共聚物溶于溶剂B获得质量体积浓度为2~6%的溶液。
本发明的另一目的是提供所述的可整体崩解止血海绵在人体腔道止血中的应用。
本发明的可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用,具有以下优点:
本发明的可整体崩解止血海绵,生物降解多嵌段共聚物材料分子结构明确,性能稳定,所制备的海绵强度、吸水性能以及膨胀度等性能好,止血海绵降解呈现整体崩解行为,有利于海绵降解产物自腔道顺利排出,而且可根据临床需要制备不同的形状用作人体耳、鼻或其他腔体的填充,起压迫止血的作用。
附图说明
图1为本发明实施例1中合成的生物降解多嵌段共聚物的1HNMR图谱。
图2为本发明实施例6中合成的生物降解多嵌段共聚物的1HNMR图谱。
图3为本发明实施例7中合成的生物降解多嵌段共聚物的1HNMR图谱。
图4为本发明实施例8中合成的生物降解多嵌段共聚物的1HNMR图谱。
图5为本发明实施例1的止血海绵电子扫描显微镜拍摄的微观形貌图。
图6为本发明实施例5的止血海绵电子扫描显微镜拍摄的微观形貌图。
图7为本发明实施例1的止血海绵降解前后图。
图8为本发明对比例1止血海绵降解前后图。
图9为本发明实施例7的止血海绵在肝脏止血模型中的止血效果。
图10为本发明实施例7的止血海绵在人体腔道止血中应用照片。
具体实施方式
下面将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1
一种可整体崩解止血海绵,其制备方法包含:
(1)称取70g聚乙二醇(Mw=600)作为单体a,50g L-丙交酯作为单体b,加入到圆底烧瓶中,在氩气气氛中由辛酸亚锡(0.05wt%)催化引发开环聚合,于120℃反应96小时。反应结束后,称取50gε-己内酯作为单体c,加入到圆底烧瓶中,在氩气气氛中由辛酸亚锡(1wt‰)催化引发开环聚合,于140℃反应48小时,得到多嵌段共聚物多醇,其结构式如下式(1A)所示;
(2)称取多嵌段共聚物多醇100g溶于二氯甲烷,滴加19.6g1,6-六亚甲基二异氰酸酯至多嵌段共聚物多醇中混合均匀,除去二氯甲烷,在60℃进行扩链反应,反应12小时,得到生物降解多嵌段共聚物,其结构式如下式(2)所示1;
(3)将得到的生物降解多嵌段共聚物溶解在二氧六环,得到质量体积浓度为5%溶液,通过冷冻干燥制得止血海绵。
式(1A)中,n为2,h为3,j为14。
式(2)中,A为多嵌段共聚物多醇,B为异氰酸酯,i为10。
将合成的生物降解多嵌段共聚物20mg溶于0.5mL氘代氯仿,在400MHz核磁共振谱仪上做1H NMR。1HNMR图谱参见图1,由图中可以看到聚乙二醇,聚L-丙交酯、聚ε-己内酯PCL和六亚甲基二异氰酸酯上的各个质子信号峰,说明成功合成了实施例1中的生物降解多嵌段共聚物。
实施例2
一种可整体崩解止血海绵,其制备方法与实施例1的基本相同,区别在于:
在步骤(1)中,单体a选用60g聚乙二醇(Mw=1000),单体b选用30g L-丙交酯,在氩气气氛中由辛酸亚锡(0.1wt%)催化引发开环聚合,于100℃反应48小时;单体c选用10g二氧环己酮,于130℃反应48小时,得到的多嵌段共聚物多醇的结构式如下式(2A)所示;
在步骤(2)中,采用三氯甲烷作为溶剂;1,6-六亚甲基二异氰酸酯的用量为8.4g;在80℃进行扩链反应,反应10小时,得到的生物降解多嵌段共聚物的结构式如式(2)所示,式(2)中,i为18;
在步骤(3)中,生物降解多嵌段共聚物溶解在二氧六环中得到质量体积浓度为6%的溶液。
式(2A)中,n为1,h为4,j为23。
实施例3
一种可整体崩解止血海绵,其制备方法与实施例1的基本相同,区别在于:
在步骤(1)中,单体a选用40g聚乙二醇(Mw=1000),单体b选用30g L-丙交酯,在氩气气氛中由辛酸亚锡(0.1wt%)催化引发开环聚合,于120℃反应24小时;单体c选用20gε-己内酯和10g二氧环己酮,于120℃反应48小时,得到的多嵌段共聚物多醇的结构式如下式(3A)所示;
在步骤(2)中,采用的扩链剂为11.1g异佛尔酮二异氰酸酯,在80℃进行扩链,反应10小时,得到的生物降解多嵌段共聚物的结构式如式(2)所示,式(2)中,i为16;
式(3A)中,m为2,n为1,h为5,j为23。
实施例4
一种可整体崩解止血海绵,其制备方法与实施例1的基本相同,区别在于:
在步骤(1)中,单体a选用60g聚乙二醇(Mw=1000),单体b选用40g L-丙交酯,辛酸亚锡的用量为0.1wt%,于100℃反应48小时;单体c选用20gε-己内酯,于130℃反应48小时,得到的多嵌段共聚物多醇的结构式如实施例1中的式(1A)所示,聚合度不同,n为2,h为5,j为23;
在步骤(2)中,采用三氯甲烷作为溶剂;1,6-六亚甲基二异氰酸酯的用量为8.4g;在100℃进行扩链,反应10小时,得到的生物降解多嵌段共聚物的结构式如式(2)所示,式(2)中,i为30;
在步骤(3)中,生物降解多嵌段共聚物溶解在二氧六环中得到质量体积浓度为3%的溶液。
实施例5
一种可整体崩解止血海绵,其制备方法与实施例1的基本相同,区别在于:
在步骤(1)中,单体a选用40g聚乙二醇(Mw=1500),单体b选用30g L-丙交酯和10g乙交酯,辛酸亚锡的用量为0.3wt%,于130℃反应48小时;单体c选用20gε-己内酯,于120℃反应48小时,得到的多嵌段共聚物多醇的结构式如下式(5A)所示;
在步骤(2)中,采用三氯甲烷作为溶剂;采用的扩链剂为7.54g L-赖氨酸二异氰酸酯,于80℃进行扩链,反应10小时,得到的生物降解多嵌段共聚物的结构式如式(2)所示,式(2)中,i为12;
在步骤(3)中,生物降解多嵌段共聚物溶解在二氧六环中得到质量体积浓度为3%的溶液。
式(5A)中,n为3,k为8,h为2,j为34。
实施例6
一种可整体崩解止血海绵,其制备方法与实施例1的基本相同,区别在于:
在步骤(1)中,单体a选用40g聚乙二醇(Mw=5000),单体b选用70g L-丙交酯,辛酸亚锡的用量为0.3wt%,于130℃反应72小时;单体c选用20gε-己内酯,于130℃反应72小时,得到的多嵌段共聚物多醇的结构式如实施例1中的式(1A)所示,聚合度不同,n为11,h为61,j为114;
在步骤(2)中,1,6-六亚甲基二异氰酸酯的用量为1.68g,于100℃进行扩链,反应5小时,得到的生物降解多嵌段共聚物的结构式如式(2)所示,式(2)中,i为3;
在步骤(3)中,生物降解多嵌段共聚物溶解在水中得到质量体积浓度为3%的溶液。
将合成的生物降解多嵌段共聚物20mg溶于0.5mL氘代氯仿,在400MHz核磁共振谱仪上做1H NMR。1HNMR图谱参见图2,由图中可以看到聚乙二醇,聚L-丙交酯、聚ε-己内酯PCL和六亚甲基二异氰酸酯上的各个质子信号峰,说明成功合成了实施例6中的生物降解多嵌段共聚物。
实施例7
一种可整体崩解止血海绵,其制备方法与实施例1的基本相同,区别在于:
在步骤(1)中,单体a选用50g聚乙二醇(Mw=5000),单体b选用30g L-丙交酯,辛酸亚锡的用量为0.3wt%,于130℃反应72小时;单体c选用20gε-己内酯,于130℃反应72小时,得到的多嵌段共聚物多醇的结构式如实施例1中的式(1A)所示,聚合度不同,n为9,h为21,j为114;
在步骤(2)中,1,6-六亚甲基二异氰酸酯的用量为1.68g,在100℃进行扩链,反应10小时,得到的生物降解多嵌段共聚物的结构式如式(2)所示,式(2)中,i为4;
在步骤(3)中,采用的溶剂为二氧六环和水的混合溶剂。
将合成的生物降解多嵌段共聚物20mg溶于0.5mL氘代氯仿,在400MHz核磁共振谱仪上做1H NMR。1HNMR图谱参见图3,由图中可以看到聚乙二醇,聚L-丙交酯、聚ε-己内酯PCL和六亚甲基二异氰酸酯上的各个质子信号峰,说明成功合成了实施例7中的生物降解多嵌段共聚物。
实施例8
一种可整体崩解止血海绵,其制备方法与实施例1的基本相同,区别在于:
在步骤(1)中,单体a选用60g聚乙二醇(Mw=6000),单体b选用30g L-丙交酯,辛酸亚锡的用量为0.4wt%,于120℃反应72小时;单体c选用10gε-己内酯,于130℃反应72小时,得到的多嵌段共聚物多醇的结构式如实施例1中的式(1A)所示,聚合度不同,n为4,h为21,j为136;
在步骤(2)中,1,6-六亚甲基二异氰酸酯的用量为1.68g,在100℃进行扩链,反应10小时,得到的生物降解多嵌段共聚物的结构式如式(2)所示,式(2)中,i为4;
在步骤(3)中,生物降解多嵌段共聚物溶解在二氧六环溶剂配成质量体积浓度为4%的溶液。
将合成的生物降解多嵌段共聚物20mg溶于0.5mL氘代氯仿,在400MHz核磁共振谱仪上做1H NMR。1HNMR图谱参见图4,由图中可以看到聚乙二醇,聚L-丙交酯、聚ε-己内酯PCL和六亚甲基二异氰酸酯上的各个质子信号峰,说明成功合成了实施例8中的生物降解多嵌段共聚物。
实施例9
一种可整体崩解止血海绵,其制备方法与实施例1的基本相同,区别在于:
在步骤(1)中,单体a选用80g聚乙二醇(Mw=10000),单体b选用15g L-丙交酯和10g乙交酯,辛酸亚锡的用量为0.5wt%,于140℃反应48小时;单体c选用5gε-己内酯和5g二氧环己酮,辛酸亚锡的用量为3wt‰,于150℃反应8小时,得到的多嵌段共聚物多醇的结构式如下式(9A)所示;
在步骤(2)中,采用三氯甲烷作为溶剂;采用的扩链剂为2.09g 4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯,于100℃进行扩链,反应12小时,得到的生物降解多嵌段共聚物的结构式如式(2)所示,式(2)中,i为4;
在步骤(3)中,生物降解多嵌段共聚物溶解在二氧六环中得到质量体积浓度为2%的溶液。
式(9A)中,m为3,n为3,k为13,h为5,j为227。
对比例1
可降解鼻腔用止血海绵的制备方法,参照中国专利CN104031287A的实施例1制备,具体如下:
(1)扩链剂的合成:取六亚甲基二异氰酸酯(HDI)90g置于反应瓶中,将与HDI摩尔比(nBDo:nHDI=1:14)的1,4-丁二醇(BDO)缓慢滴加到HDI中,80℃搅拌反应3小时后,将反应体系冷却到室温,加入正己烷纯化得扩链剂,用核磁表征产物已提纯;
(2)嵌段预聚体的合成:将PEG 600/L-丙交酯/己内酯按质量(35g/25g/25g)于反应瓶中,加入催化剂辛酸亚锡200μL,真空加热至140℃,反应24小时,得所需嵌段预聚体;
(3)生物医用聚氨酯的合成:用DMSO溶解(1)步制备好的扩链剂25g,与嵌段预聚体的摩尔比1:1,待(2)步嵌段预聚体制备好后,撤除真空,维持常压,并将反应体系降温至80℃,将溶好的DMSO溶液缓慢滴加到(2)步体系中,再加入催化剂辛酸亚锡500μL搅拌,反应15小时,反应体系即变得粘稠,用适量DMSO稀释,后用水和乙醇反复沉降得所需生物医用聚氨酯;
(4)止血海绵的制备:取5g上述合成的生物医用聚氨酯溶解到二氧六环中形成5%溶液100g,加入10g 1.5%的壳聚糖水溶液,搅拌形成均一溶液,将溶液放到-20℃环境中预冻成固体后,转移到真空冷冻干燥机中冻干得止血海绵。
实验例1海绵形貌观察
将实施例制备的止血海绵撕裂,通过电子扫描显微镜观察海绵截面,实施例1止血海绵的微观形貌如图5所示,实施例5止血海绵的微观形貌如图6所示。由图5~6可知,本发明制备的止血海绵为多孔结构。
实验例2海绵拉伸强度测试
将本发明实施例1~9样品和对比例1样品制成用于拉伸性能测试的哑铃型样条,在万能拉力试验机上以50mm/min的速度拉伸,直到样品拉断,通过拉伸图谱计算出拉伸强度和断裂伸长率,结果参见表1。
实验例3海绵压缩强度测试
将长宽分别为2cm的本发明实施例1~9样品和对比例样品依次在万能力学试验机上以50mm/min的速度压缩,直到样品应变达80%,计算出压缩强度,结果参见表1。
实验例4吸水率测试
将实施例1~9制备的止血海绵完全干燥,并且裁剪成1.0cm×1.0cm×1.0cm的小立方体,称量其初始质量,记为W0。将小立方块分别放入PBS(pH=7.4)缓冲液中,直至样品在浸润后不再发生明显变化后,测定此时的湿重W1值。则样品的吸水率(A)如下式,结果参见表1。
实验例5吸水体积膨胀度测试
将实施例和对比例制备的止血海绵完全干燥,测量初始体积(V0),然后将止血海绵浸入水中,待吸足水分后,使样品在空中悬垂(30±1)s控水,再次测其体积(Vt),则样品的体积膨胀度(E)如下式,结果参见表1。
表1为海绵的性能测试结果
由表1可知,本发明所制备的止血海绵有着良好的吸水效果,其吸水率均大于2000%,体积膨胀度大于180%。本发明所制备的海绵各项性能均大大高于对比例样品性能。
实验例6降解实验
将1.0cm×1.0cm×1.0cm小立方体的实施例1所制备的海绵和对比例1样品加入10mL PBS缓冲液中,密封后,置于37℃的水浴摇床中,48小时后拿出观察。
对比降解前后的图片可以看到,降解前,实施例1和对比样品均呈溶胀状态,保持了很好的立方体形状。降解48小时后,本发明实施例1制备的海绵整体呈乳白色糊状,已经完全崩解(图7);而对比例1样品呈半透明溶胀状态,保持了较为完整的外形(图8)。
实验例7止血实验
用手术刀在大鼠肝脏表面作长度1cm的切口,待创面明显出血,用止血纱布或止血海绵迅速覆盖到出血切口表面并轻轻按压。每间隔5秒轻轻取下止血材料观察创面出血情况,直至创面无血渗出。记录不同止血材料(普通止血海绵和实施例7制备的可整体崩解止血海绵)的肝创面止血时间和出血量。
结果参见图9和10所示,可知结果实施例7的止血海绵样品在止血时间和肝脏失血量表现均优于传统止血纱布效果。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种可整体崩解止血海绵,其特征在于,该止血海绵采用的材料为生物降解多嵌段共聚物;所述生物降解多嵌段共聚物为多嵌段共聚物多醇与二异氰酸酯类扩链剂扩链合成链段结构规整的多嵌段共聚物,其结构式如式(2)所示:
式(2)中,A为多嵌段共聚物多醇,B为二异氰酸酯类扩链剂,i为3~30,所述二异氰酸酯类扩链剂选自六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯;
所述多嵌段共聚物多醇的结构式如式(1)所示:
式(1)中,m为0~3的自然数,n为1~11的自然数,k为0~13的自然数,h为2~61的自然数,j为14~227的自然数;R选自-CH2CH2-;
R1和R2各自独立地选自线型或支化烷基;R3和R4各自独立地选自线型烷基、烷氧基;在所述多嵌段共聚物多醇中,聚乙二醇的质量分数为30~80%。
2.根据权利要求1所述的可整体崩解止血海绵,其特征在于,所述多嵌段共聚物多醇由聚乙二醇依次与单体b和单体c开环聚合反应获得的;其中,所述单体b选自L-丙交酯、DL-丙交酯和乙交酯中的至少一种;所述单体c选自己内酯、对二氧环己酮中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的可整体崩解止血海绵,其特征在于,所述多嵌段共聚物多醇中,所述单体a、单体b和单体c的质量比为30~80:15~70:5~50,且在所述多嵌段共聚物多醇中,所述单体a的质量分数为30~80%。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的可整体崩解止血海绵,其特征在于,所述聚乙二醇的重均分子量Mw为400~10000。
5.如权利要求1~4中任意一项所述的可整体崩解止血海绵的制备方法,其特征在于,该制备方法包含:
(1)合成多嵌段共聚物多元醇
将单体a与单体b在保护气氛中催化引发单体b的开环聚合,单体b开环聚合后,加入单体c进行第二次开环聚合,得到所述多嵌段共聚物多醇;其中,所述单体a选自聚乙二醇;所述单体b选自L-丙交酯、DL-丙交酯和乙交酯中的至少一种;所述单体c选自己内酯、对二氧环己酮中的至少一种;
(2)合成生物降解多嵌段共聚物
将所述多嵌段共聚物多醇于有机溶剂A中,将二异氰酸酯类扩链剂滴加至多嵌段共聚物多醇中混合均匀后,除去有机溶剂A后,升温进行扩链反应,得到所述生物降解多嵌段共聚物;其中,所述二异氰酸酯类扩链剂选自1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯或4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯;
(3)制备可整体崩解止血海绵
将所述生物降解多嵌段共聚物溶于溶剂B,通过冷冻干燥制备止血海绵。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述多嵌段共聚物多元醇中双端羟基与所述二异氰酸酯类扩链剂中的双端异氰酸基团的摩尔比为1:1。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述开环聚合反应选用的催化剂为有机锡类催化剂或锌类催化剂,催化剂的加入量为反应原料总质量的0.05~0.5wt%。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述开环聚合反应的温度为100~150℃,反应时间为8~96h;在步骤(2)中,所述扩链反应的温度为60~100℃,反应时间为5~12h。
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂A选自氯仿、二氯甲烷中的至少一种;所述溶剂B选自二氧六环或水中的至少一种;所述生物降解多嵌段共聚物溶于溶剂B获得质量体积浓度为2~6%的溶液。
10.如权利要求1~4中任意一项所述的可整体崩解止血海绵在人体腔道止血中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410667834.1A CN118576751A (zh) | 2024-05-28 | 2024-05-28 | 一种可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410667834.1A CN118576751A (zh) | 2024-05-28 | 2024-05-28 | 一种可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN118576751A true CN118576751A (zh) | 2024-09-03 |
Family
ID=92529260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410667834.1A Pending CN118576751A (zh) | 2024-05-28 | 2024-05-28 | 一种可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN118576751A (zh) |
-
2024
- 2024-05-28 CN CN202410667834.1A patent/CN118576751A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11147898B2 (en) | Biomedical foams | |
US9770539B2 (en) | Pendant hydrophile bearing biodegradable compositions and related devices | |
Spaans et al. | High molecular weight polyurethanes and a polyurethane urea based on 1, 4-butanediisocyanate | |
EP2196485A2 (en) | Polyester compositions, methods of manufacturing said compositions, and articles made therefrom | |
US5688900A (en) | Absorbable polyalkylene diglycolates | |
CN107286313A (zh) | 一种可降解的聚氨酯泡沫及其应用 | |
US20030187148A1 (en) | Novel polymeric compositions exhibiting reverse thermal gellation properties | |
CN105001393A (zh) | 一种可生物降解聚醚型聚氨酯海绵的制备方法 | |
JP2020537585A (ja) | 組織接着性封止剤デバイス | |
EP2570440A2 (en) | Method for the preparation of new segmented polyurethanes with high tear and tensile strengths and method for making porous scaffolds | |
WO1989005830A1 (en) | Biodegradable polyurethanes, products based thereon, and polyester polyol prepolymers | |
CN116139327B (zh) | 一种改善依从性腔体止血用医用聚氨酯泡沫材料 | |
CN109851744B (zh) | 一种可降解聚氨酯生物材料及其制备方法和应用 | |
CN118576751A (zh) | 一种可整体崩解止血海绵及其制备方法和应用 | |
CN112080034B (zh) | 一种可膨胀复合泡沫及其制备方法 | |
US20220211913A1 (en) | Shape memory polymer hydrogels for wound healing | |
EP3802625B1 (en) | Photopolymerized biodegradable copolymer formulations for biomedical applications | |
Solanki et al. | Recent studies in polyurethane-based drug delivery systems | |
US11773205B2 (en) | Crosslinking agent, preparation process and uses thereof, hydrogel and biodegradable cryogel comprising crosslinking agent |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |