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(guó)是世界上患青光眼人口最多的國(guó)家，而青光眼也是我國(guó)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]?，F(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(guó)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(guó)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(zhǎng)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(jiǎn)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(jiǎn)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(jiǎn)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)