專利名稱：表面具有改性親水結(jié)構(gòu)的醫(yī)用硅橡膠及制備與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種表面具有改性親水結(jié)構(gòu)的醫(yī)用硅橡膠及制備與應(yīng)用，屬于醫(yī)用硅橡膠材料改性技術(shù)。
背景技術(shù)：
青光眼是位列全球第二的不可逆性致盲性眼病，我國是世界上患青光眼人口最多的國家，而青光眼也是我國主要致盲性眼病之一。目前，青光眼閥植入術(shù)是世界上比較先進(jìn)的治療各種青光眼的方法，特別是對(duì)于治療難治愈性青光眼意義重大。青光眼閥植入術(shù)的主要原理就是在患者眼內(nèi)植入一個(gè)引流裝置從而導(dǎo)出房水，降低眼內(nèi)壓[DeCroos FC, Ahmad S, Kondo Y, et al. Expanded polytetrafluoroethylene membrane alters tissue response to implanted Ahmed glaucoma valve (聚四氟乙烯膜的擴(kuò)展對(duì)組織與 Ahmed 青光眼植入閥之間反應(yīng)的影響)Current Eye Research, 2009, 34 (7) :562-567]。現(xiàn)代房水引流裝置在結(jié)構(gòu)上的共同特征是一條柔韌的硅膠管和一個(gè)位于眼球赤道部的引流盤[孟娜，任百超.青光眼房水引流裝置的研究進(jìn)展.國際眼科雜志，2005， 5(4) :715-718]。此裝置的硅膠管和引流盤使用的材料主要是醫(yī)用硅橡膠，即聚二甲基硅氧烷(PDMQ生物彈性體。硅橡膠具有耐熱、耐寒、無毒、耐生物老化、生理惰性、對(duì)人體組織反應(yīng)極小、植入人體組織后不引起異物反應(yīng)、對(duì)周圍組織不引發(fā)炎癥及較好的物理機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)[張承焱.硅橡膠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用.有機(jī)硅材料，2002，16 (6) :14-17]。但由于硅橡膠分子呈螺旋性，主鏈的硅氧鍵極性降低或抵消，非極性的R基處于螺旋結(jié)構(gòu)的外側(cè)，使整個(gè)分子極性很低，表現(xiàn)出極強(qiáng)的疏水性，導(dǎo)致植入后與機(jī)體的親合力較差[Erlich MA, Parhiscar A. Nasal dorsal augmentation with silicone implants (娃檢膠材質(zhì)的鼻梁填充物)Facial plastic surgery, 2003,19 (4) :325-330]。因此，硅橡膠制品在植入人體后仍會(huì)出現(xiàn)輕微的炎癥反應(yīng)，甚至在臨床應(yīng)用中會(huì)引發(fā)很多并發(fā)癥，如作為治療青光眼的植入裝置，術(shù)后幾年即在引流盤周圍形成過厚的纖維包囊，使引流作用喪失[Kaluzny JJ Jozwicki Wjffisniewska H. Histological biocompatibility of new,non—absorbable glaucoma deep sclerectomy implant (新型非吸收性治療青光眼用鞏膜深入植入裝置的 ^IL /Ν ^lJffi Wftiif ^ ) journa 1 of biomedical materials research part b-applied biomaterials,2007,81(2) :403-409]。美國三種主要上市的房水引流裝置植入后2年的成功率約為75%，此后植入失敗率以每年10%左右的百分比發(fā)展，植入5年后的成功率只有約 50% [Hong CH, Arosemena A, Zurakowski D, et al. Glaucoma drainage devices :a systematic literature review and current controversies (治療青光目艮用的導(dǎo)流裝置 系統(tǒng)性綜述和目前的一些問題)survey of ophthalmology, 2005, 50 (1) :48-60]。硅橡膠表面過于疏水以及房水引流裝置植入物在眼內(nèi)組織中的固定不牢引起的與組織間的長期摩擦是植入后期材料表面纖維包囊過厚的主要原因。人們嘗試采用多種方法來解決房水引流裝置植入后期的不良反應(yīng)。主要還是從改善硅橡膠材料表面強(qiáng)疏水性來進(jìn)行。在植入物材料表面引入一些親水性的高分子物質(zhì)，如聚環(huán)氧乙烷及其衍生物[Chen H, Zhang Ζ, ChenY, et al. Protein repellant silicone surfaces by covalent immobilization of poly (ethylene oxide)(聚環(huán)氧乙烷共價(jià)處理的具有抗蛋白性能的硅橡膠表面)biomaterials，2005，26 (15) :2391-2399]，聚環(huán)氧乙烷及其衍生物具有大量的親水性基團(tuán)，可以很好的改善硅橡膠表面的強(qiáng)疏水性，但是由于聚環(huán)氧乙烷及其衍生物價(jià)格比較昂貴，因此本發(fā)明利用聚乙二醇甲醚丙烯酸酯作為表面改性的親水性物質(zhì)，價(jià)格相對(duì)低廉，并且也顯著的提高了硅橡膠表面的親水性，此方法在降低了成本的同時(shí)，并沒有降低改性效果。實(shí)際上，大量研究表明，硅橡膠表面經(jīng)親水化處理后可顯著降低非特異性蛋白成分的吸附，從而提高其生物相容性，尤其是血液相容性，與此同時(shí)并不降低材料的其他使用性能[Chen H, Yuan L, Song W, et al. Biocompatible polymer materials :Role of protein-surface interactions (聚合物材料的生物相容性即材料表面與蛋白之間的相互作用)progress in polymer science, 2008，33 (11) :1059-1087]。硅橡膠的親水化表面改性方法有表面接枝法、等離子技術(shù)以及表面涂層法等，其中最常用的方法是表面接枝法。表面接枝法的原理是經(jīng)一定化學(xué)處理后使硅橡膠表面帶有極性基團(tuán)，而后再利用化學(xué)反應(yīng)將親水性物質(zhì)接枝到材料表面，從而提高硅橡膠的表面親水性。本發(fā)明從降低青光眼植入材料的纖維包囊厚度角度出發(fā)，以聚乙二醇甲醚丙烯酸酯(PEGMEA)為親水性物質(zhì)，采用相對(duì)經(jīng)濟(jì)簡單的化學(xué)溶脹嵌段法/接枝法對(duì)醫(yī)用硅橡膠表面進(jìn)行親水化改性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種表面具有改性親水結(jié)構(gòu)的醫(yī)用硅橡膠及制備方法和應(yīng)用，該醫(yī)用硅橡膠表面具有改性結(jié)構(gòu)，親水性好，制備方法簡單，所制得親水性醫(yī)用硅橡膠可滿足治療青光眼用導(dǎo)流裝置表面親水性的要求。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種表面具有改性親水結(jié)構(gòu)的醫(yī)用硅橡膠， 該醫(yī)用硅橡膠以聚二甲基硅氧烷為基材料，其特征在于，該醫(yī)用硅橡膠表面具有如式1所示的聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇甲醚丙烯酸酯接枝共聚物結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種表面具有改性親水結(jié)構(gòu)的醫(yī)用硅橡膠，該醫(yī)用硅橡膠以聚二甲基硅氧烷為基材料，其特征在于，該醫(yī)用硅橡膠表面具有如式1所示的聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇甲醚丙烯酸酯接枝共聚物結(jié)構(gòu)。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的表面具有改性親水結(jié)構(gòu)的醫(yī)用硅橡膠的方法，其特征在于包括以下步驟1)按照聚甲基氫硅氧烷與無水甲醇及與三氟甲磺酸的體積比(100 250) (100 2500) 1配制反應(yīng)液，記為A反應(yīng)液，室溫下將干燥后的聚二甲基硅氧烷醫(yī)用硅橡膠置于 A反應(yīng)液中，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)0. 5 池后，用正己烷和甲醇清洗干凈，得到表面帶有活性Si-H基團(tuán)的醫(yī)用硅橡膠；2)以分子量為200 IOOOkD的聚乙二醇甲醚丙烯酸酯與異丙醇及與鉬金催化劑按體積比為(1 5) (0. 1 1) 1配制反應(yīng)液，記為B反應(yīng)液，將步驟1)得到的帶有活性 Si-H基團(tuán)醫(yī)用硅橡膠放置于B反應(yīng)液中，于室溫下磁力攪拌反應(yīng)4 30h后，用丙酮和去離子水清洗干凈，在PH為7. 4的磷酸鹽緩沖溶液和去離子水中各浸泡5 Mh，再將醫(yī)用硅橡膠放入真空干燥箱中，于溫度70°C下真空干燥3 4天，即可得到表面具有改性親水結(jié)構(gòu)的醫(yī)用硅橡膠。
3.一種按權(quán)利要求1所述的或者按權(quán)利要求2所制備的表面具有改性親水結(jié)構(gòu)的醫(yī)用硅橡膠的用途，作為治療青光眼裝置上的導(dǎo)流材料使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種表面具有改性親水結(jié)構(gòu)的醫(yī)用硅橡膠及制備與應(yīng)用。所述的表面親水性硅橡膠的結(jié)構(gòu)為聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇甲醚丙烯酸酯接枝共聚物，其上帶有大量的親水性醚鍵。其制備過程為首先在聚(甲基氫硅氧烷)、無水甲醇和三氟甲磺酸的混合溶液中將反應(yīng)性官能團(tuán)Si-H基團(tuán)引入到醫(yī)用硅橡膠表面，而后在鉑金催化劑的作用下通過硅氫加成反應(yīng)將聚乙二醇甲醚丙烯酸酯接枝到醫(yī)用硅橡膠表面。本發(fā)明的表面親水性醫(yī)用硅橡膠制備方法簡單、原料來源豐富，很好地改善了硅橡膠表面的強(qiáng)疏水性，因此本發(fā)明滿足了青光眼導(dǎo)流裝置表面親水性的要求。
文檔編號(hào)A61L31/06GK102417602SQ20111028202
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者尹玉姬, 張琳 申請(qǐng)人:天津大學(xué)