一种由线型聚氨酯嵌段共聚物组成的医用薄膜及其生产方法技术

本发明专利技术介绍一种由线型聚氨酯－脲嵌段共聚物组成的医用薄膜，该聚合物中含有可水解的酯基。这些酯基在碳链上必须按一定的间隔相互隔开，所述间隔要使其水解时产生的片段小到能从人体或哺乳动物的身体分泌出去的程度。该薄膜的特征在于它是多孔的，其平均孔径最多６００μｍ。本发明专利技术还包括一种生产该薄膜的方法，该方法是将浓度为５－３０％的成膜聚合物溶液涂在一表面上，形成薄层，然后使溶剂蒸发，和／或用沉淀聚合物试剂处理此薄层。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术介绍一种由线型聚氨酯-脲嵌段共聚物组成的医用薄膜，该聚合物中含有可水解的基团。本专利技术的薄膜是多孔的，并设计成人体或哺乳动物在手术或受损伤后临时用的植入物。本专利技术特别包括一种获得所要求的孔隙率的方法。现有技术手术或受损伤后活组织的治愈意味着涉及一系列不同细胞类型的复杂过程，大体地概括下列过程按以下顺序发生首先形成纤维蛋白基质，然后上皮细胞开始分裂并封住伤口。在上皮层下，成纤维细胞开始构建由胶原和基本物质组成的结缔组织。这样，该结缔组织逐渐形成血管并聚集到伤疤组织中。在另一种情况下，例如断骨的愈合，基质形成后是干细胞的生长，该细胞属于成软骨细胞范畴。这些细胞在断裂处形成由软骨组成的软骨痂。成纤维细胞迁移进软骨中，并形成胶原区带，然后成骨细胞进入并形成新的疏松骨。治愈的最后期包括转变为硬骨，以及恢复原有的结构。这些过程需要几年才能完成。技术问题尽管治愈过程一般预后是良好的，但其复杂的进程使产生不良后果的可能性增加。例如，会受到微生物的侵袭，或是受伤面与错误的“相邻面”一起作用，并形成结合生长。常常发生成纤维细胞迅速生长的情况，这是形成有害结缔组织的根源。这种有害的结缔组织会妨碍骨组织或其他所需组织的重建。问题的解决因此，长久以来，人们就希望能辅助自我治愈过程，并克服上述问题。根据本专利技术，可生产一种由线型聚氨酯-脲嵌段共聚物组成的医用薄膜，该共聚物中含有可水解的酯基，这些酯基在碳链上按一定的间隔隔开，该间隔的大小要使其水解时生成的片段小到能从人体或哺乳动物体中分泌出去的程度，该薄膜的特征在于它是多孔的，其平均孔径最大600μm。根据本专利技术，该薄膜的进一步特征在于横过薄膜厚度来看，其孔隙率可以不同。根据本专利技术，横越薄膜厚度的孔隙度率可以是非对称的，即薄的外层孔隙率较低。根据本专利技术，该薄膜与生物可降解的材料制成的筛网层叠压在一起常常是相宜的。根据本专利技术，该薄膜可由涂于生物可降解筛网或其类似物的各纱线上的涂层组成。本专利技术还包括一种生产医用薄膜的方法，该薄膜由含有可水解酯基的线型聚氨酯嵌段共聚物组成，此方法的特征是将浓度为5-30％的聚合物溶液涂在一表面上，形成薄层，然后使溶剂蒸发，和/或用沉淀聚合物试剂处理该薄层。根据本专利技术，该沉淀剂最好选自包括水、甲醇和丙酮的一组溶剂。根据本专利技术，薄膜的孔隙率可由聚合物的浓度、溶剂、温度和/或时间来调节，聚合物的浓度高、溶剂挥发性强、温度高时，所得薄膜的孔均小，蒸发时间或沉淀时间短，如果合适时，所得薄膜的孔也小。根据本专利技术，可采用二种或二种以上挥发性不同的溶剂的混合物，使穿过薄膜厚度的孔隙率不同。根据本专利技术，也可通过将已形成的薄膜加以调理，来调节该薄膜的孔隙率，其方法是将已形成的薄膜浸入溶剂或溶剂与非溶剂的混合物中，和/或对膜进行热处理。多孔薄膜可在受伤面上起屏障作用，从而有助于防止不需要的细胞生长。此外，在移植软骨等情况下，多孔薄膜可用来修补或补充骨膜。膜的多孔性，使溶解的物质，例如代谢物和/或蛋白质可通过膜输送。如果孔的大小足够大，某些类型的细胞也可在膜上生长。孔很大的膜也能形成血管。对于上述各种不同的过程，其平均孔径的限定值如下＜1μm，溶解组分的扩散和胶原的生长，＜5μm，纤维组织不生长＜15μm，纤维组织生长较少 40-200μm，纤维组织生长并形成血管＞600μm，细胞生长减少和组织坏死用于生产薄膜的聚合物可降解为无害的物质，然后通过分泌或代谢清除出体外。根据本专利技术，降解的时间不会太短，这样可避免体内存有局部高浓度的降解产物。聚合物的降解速度是不同的，这也是为了适应于不同用途的需要。对薄膜机械性能的要求取决于其应用的场合。在很多应用场合，撕裂强度尤为重要，例如，在薄膜需要用别针等固定，或是要牢固地缝住时。需要时，弹性模量、撕裂强度等可通过以下方法来改进，即将薄膜层压在生物可降解纤维的筛网上。另一种方法是，将筛网浸透，或涂布聚合物溶液或分散液，然后将溶剂除去。专利技术详述聚合物目前已可证实，具有所需性能的多孔薄膜或片材可由线型聚氨酯-脲嵌段共聚物类聚合物来生产。适合的聚合物可按照已知具体成分所用的方法，用二异氰酸酯、二醇和碳链延伸剂来生产。为了能成膜，聚合物的分子量应＞10,000道尔顿，优选＞100,000道尔顿。一种生产该聚合物的方便的技术是采用所谓的预聚合技术，亦即先生产带异氰酸酯端基的预聚物，然后用二胺延伸其碳链，从而获得所需分子量的聚合物。反应式如下(1)(2)其中至少R1、R2和R3之一其碳链上必须含有1个或1个以上的酯基团，以满足其降解成小片段的要求。也可以采用几种预聚物的混合物，以达到特定的效果，例如，引进一些基团，这些基团在聚合之后能起反应而在聚合物中引入有生理活性的基团。此外，也可加入少量的碳链终止剂以限制其分子量的上限。可用的二异氰酸酯是二苯基甲烷-4，4’-二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷-4，4’-二异氰酸酯、环己基-1，4-二异氰酸酯、甲代亚苯基二异氰酸酯和很多市售的二异氰酸酯，以及实验室生产的品种，例如以氨基酸为基础的品种，如1-赖氨酸甲基酯二异氰酸酯。所用的二烯属可以是简单的脂肪族化合物，例如乙二醇、二甘醇或更高级的低聚物、四氢呋喃二醇或更高级的低聚物；二醇酯例如低聚已内酯二醇、低聚乙二醇己二酸二醇、低聚二甘醇己二酸酯、二羟甲基丙酸、二羟甲基丙酸甲酯、三羟甲基丙烷单烯丙基醚以及其他很多种二烯属化合物。碳链增量剂可以是简单的二胺，例如乙二胺1，3-丙二胺或1，2-丙二胺。上述二胺类化合物在碳链上也可含有酯基团，以便可通过水解降。也可采用碳链增量剂的混合物，而且往往是有利的。伯或仲单胺可用作链终止剂，例如二乙胺、吗啉或丙胺。同样，采用混合物也是可取的。上述反应式中的反应1可在升温下进行本体聚合反应，对于MDI为70-80℃，对于二环己基甲烷二异氰酸酯为100-110℃。在有催化剂时，反应可在大大降低的温度下进行。然而，反应2，即碳链延伸的反应，由于反应速度高以及所形成的聚合物的胶化趋势，该反应宜在溶液中进行。生成的聚合物溶液可以直接或稀释后用于薄膜或片材生产。在某些溶剂中，例如丙酮，所生成的聚合物是沉淀形式，此时可将其滤出，然后再溶于溶剂中用于薄膜或片材生产，例如可溶于二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺中。薄膜该薄膜由溶液制成，将溶液在一平坦的表面上涂成薄层，然后使溶剂蒸发和/或用沉淀剂处理该薄膜。为了获得多孔的薄膜，聚合物的浓度必须为5-30％，优选为10-20％。在涂布后，溶剂可以全部或部分蒸发，或是加入反溶剂将溶剂除去。反溶剂的例子为水、甲醇和丙酮。达到多孔性的前题是聚合物溶液在除去溶剂过程的某一阶段形成凝胶，亦即凝结物。通过相分离和氢键键合作用，嵌段聚物间发生强烈的相互作用，而使本专利技术的聚合物有明显的凝结趋势。其他有利于形成凝胶的重要因素是高的聚合物浓度和高的分子量。孔的大小和孔径的分布可通过浓度、沉淀的条件，连同反溶剂的加入来调节。另一种方法是，用溶剂、溶剂和反溶剂的混合物、和/或热处理对预先生产的膜进行调理。调理的方法是将预先生产的薄膜浸入随后要蒸发的溶剂中，或是将薄膜加热，使其膨胀起来。这样便可将孔的大小及其分布调节至所要求之值。本专利技术的薄膜可由聚合物溶液用几种方法来生产。最简单的方法是在一表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
由含有可水解酯基的线型聚氨酯－脲嵌段共聚物组成的医用薄膜，该酯基在碳链上按一定的间隔隔开，所述间隔要使其水解时产生的片段小到能从人体或哺乳动物体分泌出去的程度，其特征在于该薄膜是多孔的，其平均孔径最大６００μｍ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P弗洛丁，K吉塞费尔特，
申请(专利权)人：阿提姆普兰特公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]