[发明专利]在医用聚氨酯表面制备具有强稳定性的润滑性涂层的方法

说明书

技术领域

本发明属于医用聚合物材料表面功能化的领域，具体涉及了一种制备医用导管、导丝和支架等医用聚合物材料表面合成具有强稳定性的润滑性涂层的制备方法。

背景技术

聚氨酯(PU)自拜耳公司发明以来，在医用材料领域得到了广泛的应用。医用聚氨酯具有其它生物医学材料所没有的独特性能，比如生物相容性、化学特性以及加工特性等，已成为众多医疗应用的理想选择。特别是医疗器械需要同时具有复杂的力学特性和良好的生物相容性时，聚氨酯是最常用和最佳的选择，例如PU被用于介入装置的涂层、人工导管、介入气囊、心血管元件、人工心脏及辅助装置等。医用聚氨酯相关产品在疾病诊断、治疗和化验等领域发挥着越来越重要的作用。在临床使用的医用导管中，聚氨酯材料具有高的附加值，例如经皮冠脉腔内成形术(PTCA)的导管耗材在一万元以上。在中国，2005年与介入医疗器械与材料相关的市场销售额约为50亿，在2015年，市场需求量可望达到300～400亿元。

高端的医用导管、导丝及相关医疗产品，通常具有良好的润滑性涂层，同时涂层应具有高的稳定性，不易脱落。表面润滑性具有如下的优点：(1)减少器官与导管之间界面的损伤，减轻病人的痛苦；(2)减少血小板聚集和血纤维蛋白吸附，同时也可以减少细菌对材料表面的吸附；(3)医用导管表面的润滑涂层可以使导管容易到达血管的末端区域，避免严重损伤；(4)能使医生操作更加方便，减少手术时间；(5)降低插管力量；(6)增强进入弯曲血管的能力；(7)提供非常精密的推送力、扭矩控制；(8)供抗菌和血液相容性、药物释放功能。所以具有高润滑性，低摩擦阻力的医用导管、导丝等医疗器械是相关临床医生和病人的优选。

医用导管高分子材料表面制备涂层是增强医用导管润滑性和降低摩擦力的有效手段。通常，导管需要在体内接触人体体液或者血液，因此目前在医用导管高分子材料表面的涂层事一种基于强吸水性医用高分子聚合物。国外的高润滑性导管的表面能够在体液和血液中大量吸附水分子，起到润滑作用。高润滑性导管的表面的润滑性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，聚丙烯酰胺等。目前，国内外的商品表面的润滑性涂层，即水凝胶涂层的主要原料是公开的，其问题的关键是如何提高嫁接的效率和水凝胶涂层的牢固性。例如专利US5290585A1和US5179174A1采用紫外嫁接法制备聚乙烯吡咯烷酮，聚氧化乙烯为亲水性聚合物的一种柔韧的、润滑有机涂层，主要通过添加异氰酸盐、多羟基化合物提高嫁接率和稳定性；而专利US2002013549A1采用增加中间涂层，通过过渡层使得表面润滑涂层更加牢固；专利EP1667747A1通过添加一种氧敏感可聚合聚合物前驱体的方法，紫外嫁接得到稳定的润滑涂层。另外，国外公司也有采用聚硅氧烷形成三维网状结构的聚合物层作为过渡层，硅油为润滑层，同样可以得到耐久的润滑表面。在国内，部分研究的具有润滑性涂层的样品，主要存在的问题是涂层容易脱落，无法广泛的应用和推广。因此，国内具有高润滑性的高端医用导管及其相关商品基本上依靠进口。

本发明具有聚氨酯表面润滑性涂层存在的润滑性能低，不够牢固等缺点，通过改善工艺和配方，在聚氨酯表面获得高润滑性和高持久性的润滑性涂层。

发明内容

本发明目的是提供一种在医用聚氨酯材料表面制备具有强稳定性的润滑性涂层的方法，该新方法能够有效解决嫁接效率低和涂层不牢固等问题，并且具有过程简单，易控，容易放大等特点。为了解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：

一种在医用聚氨酯材料表面制备具有强稳定性的润滑性涂层的方法，包括以下步骤：

步骤一：预处理医用聚氨酯材料以获得具有合适表面粗糙度和反应活性位；

步骤二：将步骤一中预处理后的聚氨酯高分子材料置入反应溶液或者溶质的气相体系中进行嫁接反应；

步骤三：将步骤二的反应产物洗涤、干燥即可。

优选的，所述的步骤一中对医用聚氨酯材料表面进行预处理是选用臭氧或离子溅射或γ辐射或紫外光照医用导管高分子材料表面，活化医用导管高分子材料表面获得亲水性吸附活性位，典型的处理时间为1～180min，处理温度-10～80℃。

优选的，经过所述的步骤一制备的样品合适表面粗糙度：Rm(均方根粗糙度)为0.5-2000nm。

优选的，所述步骤一中医用聚氨酯材料包括医用级的脂肪族聚氨酯和芳香族聚氨酯。

优选的，所述步骤二中的反应溶液中溶质包括亲水性单体、强吸水性水凝胶前驱体和反应添加剂。