CN1315541C

CN1315541C - 医用聚氨酯透气膜及其制备方法和应用

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Publication number: CN1315541C
Application number: CNB2004100250323A
Authority: CN
Inventors: 赵兴科; 卞晓锴; 李文新
Original assignee: Shanghai Institute of Applied Physics of CAS
Current assignee: Shanghai Institute of Applied Physics of CAS
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: CN1706505A

Abstract

本发明公开一种医用聚氨酯透气膜，其具有直径为0.1～1微米的孔隙。本发明还公开了利用液相转移原理制备该医用聚氨酯透气膜的方法。本发明的医用聚氨酯透气膜用于食道支架或其他人体腔道支架表面时既可以阻止细胞向支架内生长，降低再狭窄率；又具有透气性，避免支架外正常组织的坏死。

Description

医用聚氨酯透气膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及医用聚氨酯膜领域，特别涉及一种医用聚氨酯透气膜及其制备方法和应用。

背景技术

人体管腔如呼吸道、消化道及泌尿道等狭窄的患者的生活质量差。以食道癌为例，由于肿瘤增生、局部炎症、水肿等导致食道狭窄，使患者进食、进水困难，影响全身营养。食道癌的治疗目前仍以手术切除为首选，但是对于晚期食道癌，由于肿瘤侵及周围组织或伴有远处转移，50％～60％的患者病情严重，只能适用于姑息治疗。早期的姑息治疗方法通常为改道手术和放疗等。这些治疗手段存在共同的不足，如创伤大，患者的生活质量差，年生存率低。

1983年国外首次报道用植入金属支架成功治疗食道狭窄，1991年国外首次报道覆膜支架(硅胶包覆支架)用于治疗食道狭窄，1995年前后国内报道采用进口或国产支架治疗食道狭窄，随后的大量临床结果证实采用植入支架特别是覆膜支架是治疗食道良恶性狭窄的简便而有效的方法。

食道支架通常是由金属丝编织而成，具有自膨胀性。支架放入食道后，依靠自身的张力使狭窄的食道扩张至直径为10～15mm，可满足病人正常饮食的需要。如果存在食道气管瘘，无膜支架效果不好；同时肿瘤会穿过支架稀疏的网孔向内成长，造成支架内再狭窄，因此多数专家建议采用覆膜支架，支架表面的高分子(如聚氨酯)膜具有良好的强度和弹性，可有效地限制肿瘤组织及增生的粘膜向内生长，防止再狭窄；同时可以封闭食道支气管瘘，避免食物外漏，防止肺内感染和呼吸衰竭。

支架植入术因其操作安全、显效快、疗效显著，已成为各种病因引起的食道狭窄的重要治疗手段。然而，目前使用的覆膜是致密材料，这种材料长期覆盖在正常组织表面，易造成正常组织坏死，长期疗效不乐观。

上述其它人体腔道的支架也有类似问题，诸如气管等呼吸道，胆道等其它消化道，以及输尿管等泌尿道支架。而人体腔道的内皮细胞的尺寸在10～30微米范围，而肿瘤细胞的体积则通常大于源细胞。由于细胞的增殖是通过有丝分裂方式进行，因此内皮细胞成长过程中的最小尺寸应不小于上述尺寸的一半，即不小于5微米。换言之，孔径小于1微米的多孔膜能够阻隔上述细胞生长。

发明内容

本发明人为解决上述问题，经过了长时间诸多的试验与研究，目的之一是提供一种医用聚氨酯透气膜。

为达到上述目的，上述医用聚氨酯透气膜具有直径为0.1～1微米的孔隙，该孔隙最好为沿膜厚度方向穿透性的。

本发明的目的之二是提供一种上述医用聚氨酯透气膜的制备方法。

此目的是根据液相转移法，具体通过下列技术方案来实现：一种上述的医用聚氨酯透气膜的制备方法，其包括下列步骤：

1)将医用聚氨酯溶解于四氢呋喃或N，N-二甲基甲酰胺，配制成饱和的聚氨酯浆液，加入体积百分比为0～5％的酮类或乙二醇溶剂；

2)将步骤1)所得聚氨酯浆液附着于基底上成膜；

3)静置至膜半干；

4)将该半干膜连同基底于溶剂A中凝胶固化成医用聚氨酯透气膜，其中溶剂A为不能溶解或溶胀聚氨酯，但可与四氢呋喃或N，N-二甲基甲酰胺互溶的溶剂。

其中，上述步骤1)中所说的饱和聚氨酯浆液最好是质量百分比为18～20％的聚氨酯浆液，该酮类溶剂较好的是丙酮、丁酮。

上述步骤2)可通过浸没或涂刷的方法将该聚氨酯浆液附着于基底上成膜。

上述步骤3)中静置的条件一般为温度15～30℃，相对湿度为50～80％的空气中，静置时间一般为2～10分钟。

上述步骤4)中所说的溶剂A为水、任何浓度的氯化钠溶液或乙醇。

为避免膜中残留的溶剂增加生物毒性和恶化力学性能的可能性，本发明的方法最好在步骤4)后还进行90～100℃的热处理步骤。

而本发明方法中的基底一般选用洁净的玻璃板或玻璃管。

本发明的医用聚氨酯透气膜可应用在制备医用支架方面，特别是食道支架方面。

本发明将现有医用聚氨酯体材料加工成具有穿透性微孔的薄膜材料，所得膜的孔隙直径为0.1～1微米，可以透气，细胞却不能通过。用这种工艺制得的覆膜腔道支架既可以有效限制因细胞增生引起的支架内再狭窄，同时又可以避免普通不透气膜造成的腔道内表面正常组织坏死。

附图说明

图1为本发明的医用聚氨酯透气膜的正面(成膜时与空气接触的一面)形貌扫描电镜照片。

图2为本发明的医用聚氨酯透气膜的反面(成膜时与基底接触的表面)形貌扫描电镜照片。

图3为本发明经热处理后的医用聚氨酯透气膜的红外光谱。

具体实施方式

实施例1

将Jm80医用聚氨酯溶解到四氢呋喃中，配制成20％(质量百分比)的浆液，静置24小时左右以保证充分溶解和脱泡，得到的饱和医用聚氨酯溶液待用。

取一平板玻璃，依次经丙酮清洗-吹干-水清洗-吹干等表面清洁处理。在玻璃表面刷涂一层聚氨酯浆液，厚度50微米左右。在25℃，相对湿度60％的空气中预干燥5分钟至膜半干，将半干膜连同玻璃板浸入水中充分使膜凝胶固化。取出玻璃板，小心揭下即得本发明的医用聚氨酯透气膜。

聚氨酯膜的外观呈浅白色，近乎透明。膜的两个表面的显微形貌不同，但孔隙贯穿膜厚。如图1所示，成膜时与空气接触的一面(正面)聚氨酯分子成微球状，微球间为狭窄的间隙，间隙宽度为0.1～0.5微米；如图2所示，成膜时与玻璃接触的表面(反面)聚氨酯成纤维状，纤维之间分布较大的孔洞，孔的直径0.5～1微米。

实施例2

将Jm80医用聚氨酯溶解到N，N-二甲基甲酰胺中，配制成18％(质量百分比)的浆液，浆液中加入2％(体积百分比)的丙酮，保证充分溶解和脱泡后备用。在洁净的玻璃表面刷涂一层聚氨酯浆液，厚度100微米左右。在15℃，相对湿度50％的空气中预干燥10分钟至膜半干，将玻璃板浸入氯化钠溶液中使其充分凝胶固化。取出玻璃板，小心揭下即得本发明的医用聚氨酯透气膜。电镜下观察膜的表面形貌，同样在膜形成0.1～1微米微孔。

实施例3

将Jm80医用聚氨酯溶解到N，N-二甲基甲酰胺中，配制成18％(质量百分比)的浆液，浆液中加入5％(体积百分比)的丁酮，保证充分溶解和脱泡后备用。在洁净的玻璃表面刷涂一层聚氨酯浆液，厚度60微米左右。在30℃，相对湿度80％的空气中预干燥2分钟至膜半干，将玻璃板浸入乙醇溶液中使其充分凝胶固化。取出玻璃板，小心揭下即得本发明的医用聚氨酯透气膜。电镜下观察膜的表面形貌，同样在膜形成0.1～1微米微孔。

实施例4

将Jm80医用聚氨酯溶解到四氢呋喃中，配制成20％(质量百分比)的浆液，浆液中加入1％(体积百分比)的乙二醇，保证充分溶解和脱泡，待用。

取一平板玻璃，依次经丙酮清洗-吹干-水清洗-吹干等表面清洁处理。在玻璃表面刷涂一层聚氨酯浆液，厚度80微米左右。在20℃，相对湿度70％的空气中预干燥5分钟至膜半干，将半干膜连同玻璃板浸入乙醇中充分使膜凝胶固化。取出玻璃板，小心揭下即得本发明的医用聚氨酯透气膜。电镜下观察膜的表面形貌，同样在膜形成0.1～1微米微孔。

实施例5

将实施例1～4获得的医用聚氨酯透气膜在空气炉或真空炉中通常经90～100℃、15～60分钟热处理后，膜的孔结构不发生改变。

其中实施例1所得医用聚氨酯透气膜经100℃、30分钟热处理后，其红外光谱见图3，符合医用聚氨酯标准。该膜的力学性能为：

拉伸强度MPa	撕裂强度kN/m	伸长率％
拉伸强度MPa	撕裂强度kN/m	伸长率％	17	60	550

对于支架覆膜来讲，膜的作用是阻挡细胞向支架内生长，其力学性能只需具有良好的弹性以适应支架植入前后约200％的形变，基本不受力的作用。本发明所得医用聚氨酯透气膜具有高达500％以上的伸长率，因此可以满足医用支架覆膜要求。

实施例6

首先将食道支架(Φ20×120mm形状记忆合金支架，江苏法尔胜吉特公司)用丙酮超声清洗2分钟，热风吹干；然后将其套在直径合适的洁净的试管管壁外。将试管垂直放置，并缓慢浸入实施例1中的饱和医用聚氨酯浆液中，待预定深度后稍停，然后缓慢提出。在25℃，相对湿度60％的空气中预干燥5分钟后，将试管浸入水中，使膜充分凝胶固化。取出试管，抽出试管即得医用聚氨酯透气膜覆膜支架。

同理，将其它管腔支架套在直径合适的洁净的试管管壁外，将该试管分别代替实施例2～5中的玻璃片，可制得相应的医用聚氨酯透气膜覆膜支架。

上述实施例中除水、氯化钠溶液和乙醇可为自配或市售的任何浓度的试剂外，其余试剂均为市售分析纯。医用聚氨酯为聚醚型(Jm80，天津市聚氨酯塑料制品厂)。

Claims

1、一种医用聚氨酯透气膜，其特征在于其具有直径为0.1～1.0微米的孔隙。

2、根据权利要求1所述的医用聚氨酯透气膜，其特征在于该孔隙为沿膜厚度方向穿透性的。

3、一种根据权利要求1所述的医用聚氨酯透气膜的制备方法，其包括下列步骤：

2)将步骤1)所得聚氨酯浆液附着于基底上成膜；

3)静置至膜半干；

4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤1)中所说的饱和聚氨酯浆液是指质量百分比为18～20％的聚氨酯浆液，该酮类溶剂为丙酮、丁酮。

5、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤2)是通过浸没或涂刷的方法将该聚氨酯浆液附着于基底上成膜，该基底为玻璃板或玻璃管。

6、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤3)中静置的条件为温度15～30℃，相对湿度为50～80％的空气中，静置时间为2～10分钟。

7、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤4)中所说的溶剂A为水、氯化钠溶液或乙醇。

8、根据权利要求3～7任一权利要求所述的制备方法，其特征在于还包括在步骤4)后进行90～100℃的热处理步骤。

9、根据权利要求1或2所述的医用聚氨酯透气膜在制备医用支架中的应用。

10、根据权利要求9所述的应用，其特征在于该医用支架为食道支架。