[发明专利]一种可降解形状记忆高分子医用夹板的制备方法

说明书

本发明提供了一种可降解形状记忆高分子医用夹板及其制备方法。本发明提供的医用夹板材料由主链侧基含双键官能团的脂肪族聚酯材料和光引发剂按一定比例混合经过熔融共混挤出成片材成型，再经打孔和紫外照射制成。本发明提供的医用夹板相比于目前使用的聚己内酯型医用夹板，强度和形变回复率更高、回缩力较小，因而固定效果更好，舒适性更强。

技术领域

本发明涉及高分子材料及医疗器械器材领域，具体地，本发明涉及一种可降解形状记忆高分子医用夹板的制备方法。

背景技术

形状记忆高分子材料作为智能材料的一种，是指能够感知环境变化(如温度，光照，电场，磁场等)的刺激并响应这种变化，从而对其力学参数(如形状、位置、应变等)进行调整直至回复到初始状态的材料。热致型形状记忆高分子材料是发展最早也是最常见的一种形状记忆高分子材料。热致型形状记忆高分子一般含有两相结构，包括固定相和可逆相，其中固定相提供材料的永久形态，一般由高分子中的交联结构组成；而可逆相提供材料的临时形态，随温度变化可以可逆发生硬化和软化转变，这种转变可以是玻璃化转变也可以是熔融转变。

临床上患者在骨折或进行骨科手术后为避免二次损伤的发生，均需要进行外固定。尽管石膏夹板价格低廉，但其密度大、透气性差、固化时间较长、操作复杂、无法二次成型并且对X射线透过性差，不利于及时观察患者术后恢复情况，给治疗带来诸多不便。目前临床上广泛使用的医用夹板材料为交联聚己内酯材料，具有形状记忆功能，由于聚己内酯熔点较低(57℃)，能够在较低的温度(55-65℃)下软化，降温后又能重新结晶、硬化赋型。其作为医用夹板使用，具有操作简便的优点，特别适合于头部、颈部等复杂部位的固定，此外还具有能够多次重复使用，废弃后可自然降解等优点。但是聚己内酯主链上并无反应基团，其交联固化通常采用高能电子束或伽马射线进行辐照，通过在聚己内酯主链上产生活性自由基达到交联固化的效果(CN109608842A，CN10169874B)。一方面这些高能射线在使聚己内酯交联的同时还会导致聚己内酯主链断裂降解，降低材料的力学性能，影响夹板固定效果。另一方面，这种交联方式是在主链结构上随机产生交联位点，因而产品性能可控性差、批次间重复性较差。

聚(4-羟基丁酸酯)的玻璃化转变温度为-45℃，熔点为60℃，与聚己内酯近似，在交联后同样具有良好的形状记忆功能，能够在较低的温度(55-65℃)下软化，是一种制备可降解医用夹板的理想材料。此外，由于聚(4-羟基丁酸酯)主链中酯键密度比聚己内酯高，因此理论上具有比聚己内酯更大的力学强度，交联后得到的医用夹板强度更高、固定效果更好。然而，聚(4-羟基丁酸酯)同样存在主链缺乏反应基团的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种可降解形状记忆高分子材料的制备方法及其在医用夹板方面的应用。本发明通过共聚在聚己内酯或聚(4-羟基丁酸酯)的主链结构中引入可交联的双键官能团，通过紫外照射实现双键交联，得到一种可降解形状记忆高分子材料，并将其用于医用夹板制备。本发明提供的方法与以往报导的方法相比，具有以下有益之处：1)由于聚合物结构主链中含有能反应的双键官能团，其在能量较低的紫外光照射下即可发生交联反应，避免了高能射线辐照造成主链结构断裂；2)聚合物主链上双键官能团密度可调控，便于控制后续交联密度，实现对材料强度、形变回复率和收缩力的调控；3)通过控制聚合物主链中共聚单体的组成和含量，可以调控所得材料的热转变温度，在更大温度范围(40～60℃)实现材料软化和成型的调控。

发明内容

本发明的目的是提供一种可降解形状记忆高分子医用夹板的制备方法。

一种可降解形状记忆高分子医用夹板的制备方法，包括如下步骤：

(1)将主链侧基含双键官能团的聚酯材料和光引发剂按一定比例混合均匀，在双螺杆挤出机中加热至熔融状态挤出片材成型；

(2)将所得片材按照要求进行打孔，然后进行紫外光照射处理。

上述制备方法中，所述主链侧基含双键官能团的聚酯的化学结构如式(I)所示：

(I)