一种用于医疗器械的亲水润滑涂层的制备方法技术

一种对高分子医疗器械进行表面亲水润滑处理的方法。现有技术存在工艺复杂，成本高，效果不十分令人满意等不足。本发明专利技术方法包括使用含有特殊亲水聚合物，聚合物单体或预聚体的溶液对高分子医疗器械进行涂覆的方法，所称的溶液以针对不同聚合物基材所优选的合适的有机溶剂或其混合物为溶剂，和对涂覆涂层进行聚合，固化的步骤。以该方法所制作的均匀涂层在湿润状态下具有长久的润滑性且表现出良好的抗粘联及生物相容性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有与人体内腔壁表面具有良好润滑性的亲水涂层。包括该涂层的主要组成与制备方法。以及将该涂层牢固地与医疗器械表面进行结合的方法。美国专利3,967,728(专利技术人为Gordon)首先公开了将无菌润滑剂在器械使用前涂覆在导尿管表面以提高润滑性的方法。美国专利3,648,704(由Jackson专利技术)中公开了在一次性导尿管插入人体前将特别的润滑剂涂覆在导尿管的末端的方法利用亲水涂层以改进医疗器械的润滑性的许多方法，已为人们所熟悉。已知的亲水涂层及其使用方法已在如欧洲专利EP0093093B2，欧洲专利申请号EP0389623，EP0454293与EP0379156，还包括美国专利US4,119,094、US4,792,914、5,041,100等，另外还有PCT出版号为WO90/05162和WO91/19756中公开。以上涉及的所有涂层的共同特点在于可以瞬间吸水溶胀的涂层。但是发现，传统使用的涂层制作方法，大都需要分为多步，较为繁琐；其中有一些需要用到等离子体轰击或辐照等大型设备。且对于该涂层在血液中的抗凝血性能，也并未引起足够的关注。本专利技术的目的是研制一种与人体直接接触表面具有良好润滑性的亲水涂层的涂覆方法。本专利技术涉及一种具有与人体内腔壁表面具有良好润滑性的亲水涂层。进一步涉及该涂层的主要组成与制备方法，包括含该涂层材料的溶液所需使用的适当溶剂及其中所含的适量的反应引发剂。本专利技术还涉及将该涂层牢固地与医疗器械表面进行结合的方法。本专利技术涉及一种具有与人体内腔壁表面具有良好润滑性的亲水涂层。包括该涂层材料溶液的主要组成与制备方法。以及将该涂层牢固地与医疗器械表面进行结合的方法。以及后期的一些清洁处理方法。本专利技术中的涂层材料应以亲水聚合物为主，该亲水聚合物为聚乙烯基吡咯烷酮或者是N-乙烯基吡咯烷酮与其他乙烯基类聚合物单体的共聚物，丙烯酸类，丙烯酸酯类的均聚物或他们的的共聚物；甲基丙烯酸类，甲基丙烯酸酯类的的均聚物或他们的共聚物；聚丙烯酰胺，聚乙烯醇等，还包括聚乙二醇，壳聚糖或纤维素等一些具有良好吸水性的多糖或它们的羧甲基化或羟乙基化的衍生物。例如聚乙烯基吡咯烷酮共聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮共聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮共聚醋酸乙烯酯、PVA、PEO、羧甲基壳聚糖、羟乙基纤维素等。本专利技术中特别优选聚乙烯基吡咯烷酮及其与其它一些亲水聚合物的共聚物，所称的其它亲水聚合物包括与(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯，聚(甲基)丙烯酸羟乙酯或2-甲基丙烯酰氧乙基-2′-三甲胺乙基磷酸酯·内盐(MPC)及拥有类似结构的磷脂聚合物或单体等的共聚物。例如聚乙烯基吡咯烷酮共聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯基吡咯烷酮共聚甲基丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮共聚丙烯酸聚乙二醇酯(Mn＝360)、聚乙烯基吡咯烷酮共聚丙烯酸聚乙二醇酯(Mn＝524)、聚乙烯基吡咯烷酮共聚丙烯酸聚乙二醇酯(Mn＝1100)等。在共聚物涂层材料中，乙烯基吡咯烷酮的含量是10％-99mol％。上述共聚物的制备方法是使用溶液聚合法，聚合过程中单体总浓度选择在1％-50％，使用自由基引发剂或氧化还原引发剂，引发剂对单体浓度在千分之一至百分之一之间，将上述单体及引发剂配置成适合浓度的均一溶液，要求在氮气或其他惰性气体保护的条件以及稳定搅拌条件下，进行自由基聚合反应，该反应温度在45-65摄氏度，反应时间12-30小时。上述引发剂较好浓度是0.1-0.5％。本专利技术要求在使用时先将涂层聚合物或其单体溶解在溶剂中，其合适浓度在0.1-10％之间。要求该溶液应为澄清液体，并具有一定的粘度。上述涂敷时较好的浓度是3-5wt％本方法涂覆所使用的溶剂，要求对不同涂层材料有着良好的溶解性，且对所需处理的器材表面，有一定的溶胀作用。其中可以使用混合溶剂，该混合溶剂的组成可以是低级醇、醚、烷烃、酮的混合或他们之间的混合，例如甲醇、乙醇、丙醇、异丁醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、甘油、甲基丁基醚、环己酮、环己烷、二氯甲烷、三氯甲烷，N-甲基吡咯烷酮等。混和溶剂的比例可视不同体系从1∶10-10∶1(体积)调整。例如，在使用PVP对聚氨酯表面进行修饰过程中，应用甲醇-二氯化碳混合溶剂，同时利用甲醇对PVP的良好溶解性与二氯化碳对聚氨酯材料的溶胀性能，该实例优选甲醇与二氯化碳体积比为7∶3。又例如使用PVP-co-PHEMA对尼龙表面进行修饰，则优选环己醇与环己烷体积比为1∶10的混合溶剂。将该涂覆液体涂覆到所需修饰的基体表面，涂覆方法可以为浸涂，也可以是使用喷涂法，具体情况需视各种器械的大小及形状而定。对于常规的高分子医用器械，可使用浸涂法。即包括将基体浸入液体中并稍后由液体中取出该基体的步骤；浸泡时间为0.5分钟至30分钟或更长，要求浸涂时间保证有一定数量的聚合物或聚合物单体被保留在了所处理的器械表面，更要求该浸泡时间是该基材所能够承受的，不会对所修饰材料造成物理或化学性质的明显破坏。为提高效率，本专利技术的浸泡时间为0.5分钟至5分钟。该参数的变化，与溶剂的溶解性、挥发性等有很大的相关性。在以上所叙述的涂敷溶液中，可加入适当量的自由基聚合反应引发剂或氧化还原引发剂，所述引发剂可以是任何种类的自由基聚合反应引发剂或氧化还原引发剂，如过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁氰、偶氮二异庚氰，过硫酸钾等，其中以过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁氰作为所需引发剂，特别是BPO作为所需引发剂更好。引发剂浓度要求在0.001％-1％之间。上述引发剂较好浓度在0.001％-0.5％。要求以上所说该涂层材料，可以预先制备完成，也可在单体溶液涂覆在基材表面以后完成聚合反应。另外还可以在已修饰涂层表面进行再修饰，以增加涂层的耐久性。特别需要指出，如果在上述溶液中溶解极少量的被修饰材料的碎屑，最终所得涂层的耐久性将有明显的提高。另外，还不排除使用一定量的异氰酸酯类化合物，如TDI，ODI，IPDI，HMDI，MDI或HDI等以提高涂层的牢固程度。所述异氰酸酯可以为纯物质或其溶液。溶液浓度是10-80％。本专利技术涉及该涂层的涂覆方法，该方法包括提供一种含有可用来溶解适量亲水聚合物或其单体的均相有机溶剂或其混合物。若是单体，则在该溶液中加入适当量的用于引发聚合反应或聚合物交联反应的自由基引发剂或氧化还原引发剂。在上述溶液中加入异氰酸酯后涂覆于基材表面，若是单体则进行聚合固化；若是聚合物则待溶剂挥发即可。也可以首先使用异氰酸酯类化合物作为底漆成分再将亲水聚合物单体或聚合物固定在有底漆的基材表面，聚合固化即可。本专利技术方法中还包括经过涂覆的涂层的干燥与固化方法首先要求该涂层在室温下，在空气中自然干燥适当时间，该时间大约在10秒至30分钟之间，要求有相当量的溶剂在该过程中挥发。其次要求在升温条件下进行进一步干燥，干燥时间在1小时至48小时，干燥温度在30摄氏度至120摄氏度，根据不同基体对温度的耐受能力，本专利技术的干燥温度在40摄氏度至90摄氏度之间，该温度范围尤其保护某些高分子材料基体所具有的特殊的化学性质与使用时所需达到的物理性能。另外在升温干燥固化过程中，推荐使用纯净氮气或者纯净氩气进行适当气体保护，或者使用真空干燥，为了操作上的方便，更为了便于涂层中所含溶剂的挥发，特别推荐使用真空干燥。上述涂层干燥后所得器械的初步的清洁处理如下将固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于医疗器械亲水润滑涂层，由含有亲水基团的聚合物组成，其特征是含有亲水基团的聚合物是下述中的任一种：聚乙烯基吡咯烷酮；Ｎ－乙烯基吡咯烷酮与乙烯基类单体的共聚物；丙烯酸类，丙烯酸酯类的均聚物或他们的共聚物；甲基丙烯酸类，甲基丙烯酸酯类的的均聚物或他们的共聚物；聚丙烯酰胺；聚乙烯醇；聚乙二醇；壳聚糖，纤维素或其羧甲基化，羟乙基化的衍生物。

【技术特征摘要】
1，一种用于医疗器械亲水润滑涂层，由含有亲水基团的聚合物组成，其特征是含有亲水基团的聚合物是下述中的任一种聚乙烯基吡咯烷酮；N-乙烯基吡咯烷酮与乙烯基类单体的共聚物；丙烯酸类，丙烯酸酯类的均聚物或他们的共聚物；甲基丙烯酸类，甲基丙烯酸酯类的的均聚物或他们的共聚物；聚丙烯酰胺；聚乙烯醇；聚乙二醇；壳聚糖，纤维素或其羧甲基化，羟乙基化的衍生物。2，根据权利要求1所述的用于医疗器械的亲水润滑涂层，其特征是，含有亲水基团的聚合物是下述中的任一种聚乙烯基吡咯烷酮；N-乙烯基吡咯烷酮与(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯的共聚物；N-乙烯基吡咯烷酮与(甲基)丙烯酸羟乙酯的共聚物；N-乙烯基吡咯烷酮与2-甲基丙烯酰氧乙基-2′-三甲胺乙基磷酸酯·内盐(MPC)的共聚物；上述共聚物中N-乙烯基吡咯烷酮的含量从10-99mol％。3，根据权利要求1或2所述的用于医疗器械的亲水润滑涂层，其特征是亲水聚合物使用溶液聚合物，聚合过程中单体浓度是1％-50％，使用自由基引发剂或氧化还原引发剂，引发剂对单体的浓度是0.1％-1.0％，反应温度45-65摄氏度，反应时间10-30小时。4，根据权利要求3所述的用于医疗器械的亲水润滑涂层，其特征是引发剂的浓度是0.1-0.5％。5，根据权利要求1或2所述的用于医疗器械的亲水润滑涂层，其特征是该涂层的涂覆方法是将亲水聚合物溶解在挥发性溶剂中，浓度在0.1-10wt％之间直接涂覆于医疗器械上。6，根据权利要求5所述的用于医疗器械的亲水润滑涂层，其特征是亲水聚合物溶解在挥发性溶剂中，浓度是3-5wt％。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟晟，钟伟，杜强国，杨玉良，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]