[發明專利]一種利用聚乙二醇單甲醚接枝的聚氨酯材料的制備方法

無效

• 申請號: 201110331390.7
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102443128A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 張天柱;薛云燕;周雪鋒;顧寧
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C08G18/50
• 分類號: C08G18/50;C08G65/48;A61L29/08;A61L31/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于醫用聚合物材料表面功能化的領域，具體涉及了一種制備高端醫用導管、導絲和心血管支架等醫用聚氨酯材料表面合成具有強穩定性的親水性可調的涂層的制備方法。

背景技術

聚氨酯(polyurethanes,PU)主要通過二異氰酸酯和二元醇或多元醇為基本原料加聚獲得,?由Bayer公司在1947年首次合成,?到目前為止已經有60?多年的發展歷史。PU主鏈結構的多樣性決定了其具有十分豐富而獨特的物理化學性質,?表面功能化的PU?已經被廣泛用作生物醫用材料.例如,?目前外科手術中介入診療所用到的聚氨酯醫用導管,?表面上嫁接有聚乙二醇（PEG）或肝素,?起到增強導管表面的親水性潤滑性,?抗凝血和抗蛋白質沉積的作用,?可以應用到病人的血管里。聚氨酯能夠在外科介入診療中的應用前提之一必須是具有很好的生物相容性,?包括親水性,?高的表面潤滑性,?抗凝血和阻止蛋白質的沉積或吸附等功能。?而其中聚氨酯表面的親水性是最重要的研究內容之一。在濕潤環境中變得潤滑的PU?表面，可減少器官與導管之間界面的損傷，減少血小板聚集和血纖維蛋白吸附，同時也可以減少細菌對材料表面的吸附。

提高聚氨酯表面的親水潤滑性主要包括如下幾種方法:?水凝膠修飾表面，聚氧化乙烯(PEO)修飾，聚甲基乙烯基醚(PMVE)修飾，接枝聚合修飾或雙層修飾硅導管等。目前PEO修飾技術已經得到廣泛應用。國際上，具有親水潤滑性抗菌抗血栓等功能的高端醫用PU導管已經商品化。但PU材料表面的潤滑性仍然不能達到要求，血小板或蛋白質的吸附依然存在，表面涂層的耐久性也不夠。由于大量專利的保護和關鍵技術的缺乏，目前我國還不能生產具有優異親水潤滑特性的高端聚氨酯醫用導管材料,?外國公司壟斷著高端聚氨酯導管的生產技術，國內市場上高端醫用PU導管價格昂貴。

這迫切需要我們研制出具有自主知識產權的產品。2001年,?Sharpless?等提出了“click”化學技術(“點擊”或“鏈接”化學技術)的概念.?這些“click”反應易于操作,目標產物產率高,?很少甚至沒有副產物,?在許多條件下運作良好(通常在水中特別好),而且不會受相連在一起的其它官能團影響。其中,?對在疊氮基?(–N₃)?和乙炔基（C≡CH)?間的Huisgen?1,3偶極環加成反應研究得最為廣泛.?這是因為這個加成反應的高效性,?多功能性和對其它官能團的惰性.?在Cu(I)催化下,?疊氮化物-炔類的反應速率可增加大約10⁶?倍,幾乎定量地選擇性地生成1,4-取代的1,2,3-三唑,?反應能在各種溶劑中進行,?甚至在純水中也能很好地進行.?在疊氮基(–N₃)?和乙炔基（C≡CH)?間的Huisgen?1,3–偶極環加成反應．自從2004年Hawker和Sharpless等首先報道了“click”化學技術在高分子合成中的應用以來,?通過“click”技術構筑復雜聚合物和精確控制聚合物的結構就成了一個快速增長的研究領域.?Qin?和?DPrez等最近都相繼報道了采用“click”化學技術構筑具有特殊結構的聚氨酯的例子。目前,?這方面的研究還不多見。

用來改善PU材料表面潤滑性的聚合物主要有聚氧乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺基聚合物和聚丙烯酰胺等。在親水性聚合物中，聚乙二醇具有良好的生物相容性，低毒，非免疫原性，以及高水溶性。目前外科手術中介入診療所用到的聚氨酯醫用導管,?表面上嫁接有聚乙二醇，起到增強導管表面的親水性潤滑性,?抗凝血和抗蛋白質沉積的作用,?可以應用到病人的血管里。

國內外的商品PU表面的潤滑性涂層，即水凝膠涂層的主要原料是公開的，其問題的關鍵是如何提高嫁接的效率和水凝膠涂層的牢固性。例如專利US5290585A1和US5179174A1采用紫外嫁接法制備聚乙烯吡咯烷酮，聚氧化乙烯為親水性聚合物的一種柔韌的、潤滑有機涂層，主要通過添加異氰酸鹽、多羥基化合物提高嫁接率和穩定性。在國內，部分研究的具有潤滑性涂層的樣品，主要存在的問題是涂層容易脫落，無法廣泛的應用和推廣。因此，國內具有高潤滑性的高端醫用導管及其相關商品基本上依靠進口。

在臨床使用的醫用導管中，聚氨酯材料具有高的附加值，例如經皮冠脈腔內成形術(PTCA)的導管耗材在一萬元以上。在中國，2005年與介入醫療器械與材料相關的市場銷售額約為50億，在2015?年，市場需求量可望達到300~400億元。