[发明专利]一种医用聚氨酯粘合剂及其制备方法

说明书

本发明属于医用材料领域，公开了一种医用聚氨酯粘合剂及其制备方法。所述制备方法为：在通入氮气和搅拌的条件下，将脱水聚醚多元醇与胺类催化剂、有机溶剂和二异氰酸酯混合，反应制得端‑NCO聚氨酯预聚体；在所得端‑NCO预聚体中加入蓖麻油或其衍生物，反应得到蓖麻油改性聚氨酯预聚体溶液；在所得蓖麻油改性聚氨酯预聚体溶液中加入多糖类物质，反应得到多糖‑蓖麻油改性超支化聚氨酯预聚体溶液；所述多糖类物质是麦芽糊精、直链淀粉和透明质酸中的任意一种或两种以上；反应完成后脱除有机溶剂，即得所述医用聚氨酯粘合剂。本发明采用蓖麻油或其衍生物、多糖类物质作为生物基多元醇，所得聚氨酯粘合剂具有显著提高的生物适用性能。

技术领域

本发明涉及医用材料领域，具体涉及一种医用高性能聚氨酯粘合剂及其制备方法。

背景技术

医用粘合剂正逐渐成为一种补充甚至替代外科缝合线的有力竞争技术，此种缝合手段可以防止手术期间及术后漏气、漏液现象的出现，另外还具操作简便、手术时间短、无创、无痛等优点。

医用粘合剂的临床应用的关键问题在于开发设计一种物化指标和粘结强度都适宜的产品，以实现其在伤口上的涂覆时不影响周边组织运动和功能。现已市售的医用粘合剂有来自天然的生物质改性，也有人工合成的聚合物高分子，或是两者的结合体。其中包括氰基丙烯酸酯类的Dermabond(2-氰基丙烯酸辛酯)、Histoacryl Blue(氰基丙烯酸丁酯)和LiquiBand(2-氰基丙烯酸辛酯和n-氰基丙烯酸丁酯的混合物)。然而，该类型的医用粘合剂出现固化速度过快导致涂覆容错率低、粘附位点的柔韧性差、可能存在的放热灼伤等问题，从而限制了它们的使用。由于其生物相容性差，氰基丙烯酸酯适用于外科手术中居多。

近来多使用生物基粘合剂如壳聚糖类粘合剂(Hem ConTM)、基于肽的物质(BioGlue)或纤维蛋白粘合剂(Tissucol)、以及仿生类粘合剂(Cell-Tak,MAP,USUN Afix)作为氰基丙烯酸酯的替代物。这些类型的医用粘合剂存在的问题在于：壳聚糖含有大量的-NH₂，在生理条件下带正电荷，单独使用时与组织的粘附力差；蛋白质基的粘合剂除了高成本之外，纤维蛋白粘合剂还有相对弱的粘合强度、降解速度过快和有携带病毒风险的特点，使得其仅用于松弛皮肤中较小的切口；仿生类组织粘合剂如贻贝粘蛋白MAP的量产难以实现，因其提取率低和保存条件苛刻导致使用成本较高。

尽管市面上已存在上述类型医用粘合剂，但均有或多或少的问题使它们不能在诸如肺、心脏、血管等弹性软组织上得到广泛的应用。

聚氨酯粘合剂多采用聚醚多元醇和芳香族二异氰酸酯为反应物，聚醚多元醇多选用聚氧化乙烯PEO和聚四氢呋喃二醇PTMEG(EP0482467A2，CN201510944524.0)，因聚醚多元醇能增加固化产物链段的柔韧性。异氰酸酯优选TDI、MDI(US20030135238A1，CN201710452550.0)，两者都带有吸电子取代基以提高其反应活性。

使用聚氨酯粘合剂有三个主要挑战：固化时间长(US4806614)，醚基聚氨酯不易生物降解(US20110245351A1)，以及降解产物的毒性和致癌性(US5578662)。

现阶段大多通过使用芳香族异氰酸酯即可达到快速固化，然而芳香族异氰酸酯易反应形成泡沫。泡沫渗透到伤口后扩大伤口边缘间的距离，导致愈合过程难以进行，这就增加了瘢痕的形成。此外，泡沫的形成也会造成粘结剂层的机械强度和粘合力降低。

专利CN201710879156.5选取伯胺基硅烷与用以替代芳香族异氰酸酯的化合物赖氨酸二异氰酸酯反应得到的产物中存在脲键，相比氨基甲酸酯键，脲键极性较高，能够与体系中的氢形成很强的氢键，导致此类粘合剂黏度过高，不利于使用。另外，依赖于封端的脂肪族赖氨酸二异氰酸酯中的-NCO与组织反应会出现速度过慢的情况。

为了提高脂肪族二异氰酸酯的反应活性，JP2003038634使用了含氟异氰酸酯，然而这导致产品在施用部位起作用之前会优先发生自聚。