[发明专利]亲水性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的水凝胶

说明书

本发明涉及使用水溶性氧化还原引发剂由聚氨酯(甲基)丙烯酸酯在水 中形成的水凝胶。

特别是在需要保持伤口潮湿的情况中，以合适的伤口接触材料的形式 用于伤口医治的水凝胶能够促进伤口愈合(湿伤口治疗)。通常使用基于聚 (甲基)丙烯酸酯、聚乙烯基吡咯烷酮或聚乙烯基醇的合成聚合物形成水凝 胶。通常，这类水凝胶特别突出的是与活组织良好的相容性。

还已知可通过亲水性异氰酸酯官能预聚物和大量过量的水反应得到的 聚氨酯的水凝胶，例如EP-A 426 422、EP-A 455324、WO 9817215、 WO 9913923和WO2002060501中所述的。为了避免由于异氰酸酯基团与水 反应释放的二氧化碳而起泡，大量过量的水是必需的。相反，这意味着不 能获得具有低含量初始加入水(无气泡)的聚氨酯水凝胶。因此，所生产的聚 氨酯水凝胶只能向(干)伤口释放水，而只能以非常有限的程度吸收伤口液 体。

而且，生产聚氨酯水凝胶的现有技术是慢操作，通常必须使用三种组 分，所得凝胶仍然含有大量未结合的多元醇。合成方法通常使用脂族异氰 酸酯官能预聚物，该预聚物基于聚乙二醇、聚丙二醇或丙三醇作为多元醇， 部分地在促进剂(例如具有伯氨基端基的低聚环氧烷)存在下形成；也就是 说，对于快速反应体系必需有三种组分。多元醇的用量要显著超过化学计 量比量。因此，所述水凝胶仍然含有过量的多元醇和活化剂。此外，反应 速度很慢，通常在90分钟后才达到胶凝点。这类凝胶中抗微生物活性物质 可加入的程度至今还没有报导。

还存在通过自由基交联形成的水凝胶。GB-A 2086927描述了半-IPN水 凝胶，该水凝胶由过氧化物引发，在较高的温度下通过低分子量聚丙烯酸 酯在线型聚氨酯的乙醇溶液存在下发生交联反应形成。然后，除去辅助的 溶剂乙醇。

GB-A 2131442描述了低分子量聚烯丙基化合物，GB 2150938描述了 甲基丙烯酸羟乙酯和其它单丙烯酸酯作为外部的自由基聚合单体。这些现 有技术的参考文献同样涉及在较高温度下使用辅助溶剂如乙醇和过氧化 物。

EP-A 351 364描述了由N，N-二甲基丙烯酰胺、含氟聚合物和交联剂与 不饱和异氰酸酯反应制备的水凝胶，可能的交联剂包括多元醇，例如聚乙 烯醇或三甘醇，所述不饱和异氰酸酯例如是MOI(甲基丙烯酰氧基乙基异氰 酸酯)或TMI(α，α-二甲基-3-异丙烯基苄基异氰酸酯)。通过紫外引发剂或自 由基引发剂引发交联反应。同样具有上述缺点。而且，身体接触中的紫外 交联是危险的(与皮肤、患者和医务人员的护眼镜发生反应)。

US 2005 0271727描述了聚乙烯基醇和交联剂通过氧化还原聚合反应 形成的水凝胶，所述交联剂依据Furch等在聚合物(Polymer)，(1998)39(10)， 1977-1982中的描述由HEMA和乙交酯制备，该制备方法成本高且操作麻 烦。

因此，需要一种聚氨酯水凝胶，其在需要时仅仅使用少量水就能形成， 因此在与伤口接触时能额外地吸收伤口液体。当然，聚氨酯水凝胶仍然应 该能够向(干)伤口释放水。如果需要，聚氨酯水凝胶仅仅在伤口或其它身体 开放部位(例如，在内窥镜介入的情况中)中形成，所以交联必须在无明显放 热的情况下进行。辐射固化(例如，紫外交联)由于高成本和操作麻烦而应该 避免使用。所有液体前体和聚氨酯水凝胶本身应该具有良好的生物相容性； 应该避免使用有机溶剂。

目前已经发现，摩尔质量至少为2000克/摩尔的亲水性聚氨酯丙烯酸 酯的水溶液可通过在10-42℃的温度下利用氧化还原体系交联，所形成的聚 氨酯水凝胶的含水量可以在很宽的范围内调节。不一定需要使用有机溶剂 或单体丙烯酸酯；获得的聚氨酯水凝胶具有良好的生物相容性。

因此，本发明提供一种制备聚氨酯水凝胶的方法，该方法包括使A)在 B)和C)存在下发生自由基交联：

A)具有烯键式不饱和基团的亲水性聚氨酯；

B)水；

C)包含水溶性氧化剂和水溶性还原剂的氧化还原体系，所述氧化剂 在氧化还原电势方面能通过形成自由基与水溶性还原剂反应。

可通过该方法获得的水凝胶以及生产聚氨酯水凝胶的方法构成本发明 的主题的一部分。

具有烯键式不饱和基团的亲水性聚氨酯可通过多异氰酸酯与羟基官能 聚环氧烷反应制得。

以存在的氧化烯(oxalkylene)单元为基准计，这些聚环氧烷的环氧乙烷 含量优选至少为50％，更优选至少为60％。