专利名称：表面具有改性亲水结构的医用硅橡胶及制备与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面具有改性亲水结构的医用硅橡胶及制备与应用，属于医用硅橡胶材料改性技术。
背景技术：
青光眼是位列全球第二的不可逆性致盲性眼病，我国是世界上患青光眼人口最多的国家，而青光眼也是我国主要致盲性眼病之一。目前，青光眼阀植入术是世界上比较先进的治疗各种青光眼的方法，特别是对于治疗难治愈性青光眼意义重大。青光眼阀植入术的主要原理就是在患者眼内植入一个引流装置从而导出房水，降低眼内压[DeCroos FC, Ahmad S, Kondo Y, et al. Expanded polytetrafluoroethylene membrane alters tissue response to implanted Ahmed glaucoma valve (聚四氟乙烯膜的扩展对组织与 Ahmed 青光眼植入阀之间反应的影响)Current Eye Research, 2009, 34 (7) :562-567]。现代房水引流装置在结构上的共同特征是一条柔韧的硅胶管和一个位于眼球赤道部的引流盘[孟娜，任百超.青光眼房水引流装置的研究进展.国际眼科杂志，2005， 5(4) :715-718]。此装置的硅胶管和引流盘使用的材料主要是医用硅橡胶，即聚二甲基硅氧烷(PDMQ生物弹性体。硅橡胶具有耐热、耐寒、无毒、耐生物老化、生理惰性、对人体组织反应极小、植入人体组织后不引起异物反应、对周围组织不引发炎症及较好的物理机械性能等优点[张承焱.硅橡胶在生物医学领域的应用.有机硅材料，2002，16 (6) :14-17]。但由于硅橡胶分子呈螺旋性，主链的硅氧键极性降低或抵消，非极性的R基处于螺旋结构的外侧，使整个分子极性很低，表现出极强的疏水性，导致植入后与机体的亲合力较差[Erlich MA, Parhiscar A. Nasal dorsal augmentation with silicone implants (娃檢胶材质的鼻梁填充物)Facial plastic surgery, 2003,19 (4) :325-330]。因此，硅橡胶制品在植入人体后仍会出现轻微的炎症反应，甚至在临床应用中会引发很多并发症，如作为治疗青光眼的植入装置，术后几年即在引流盘周围形成过厚的纤维包囊，使引流作用丧失[Kaluzny JJ Jozwicki Wjffisniewska H. Histological biocompatibility of new,non—absorbable glaucoma deep sclerectomy implant (新型非吸收性治疗青光眼用巩膜深入植入装置的 ^IL /Ν ^lJffi Wftiif ^ ) journa 1 of biomedical materials research part b-applied biomaterials,2007,81(2) :403-409]。美国三种主要上市的房水引流装置植入后2年的成功率约为75%，此后植入失败率以每年10%左右的百分比发展，植入5年后的成功率只有约 50% [Hong CH, Arosemena A, Zurakowski D, et al. Glaucoma drainage devices :a systematic literature review and current controversies (治疗青光目艮用的导流装置 系统性综述和目前的一些问题)survey of ophthalmology, 2005, 50 (1) :48-60]。硅橡胶表面过于疏水以及房水引流装置植入物在眼内组织中的固定不牢引起的与组织间的长期摩擦是植入后期材料表面纤维包囊过厚的主要原因。人们尝试采用多种方法来解决房水引流装置植入后期的不良反应。主要还是从改善硅橡胶材料表面强疏水性来进行。在植入物材料表面引入一些亲水性的高分子物质，如聚环氧乙烷及其衍生物[Chen H, Zhang Ζ, ChenY, et al. Protein repellant silicone surfaces by covalent immobilization of poly (ethylene oxide)(聚环氧乙烷共价处理的具有抗蛋白性能的硅橡胶表面)biomaterials，2005，26 (15) :2391-2399]，聚环氧乙烷及其衍生物具有大量的亲水性基团，可以很好的改善硅橡胶表面的强疏水性，但是由于聚环氧乙烷及其衍生物价格比较昂贵，因此本发明利用聚乙二醇甲醚丙烯酸酯作为表面改性的亲水性物质，价格相对低廉，并且也显著的提高了硅橡胶表面的亲水性，此方法在降低了成本的同时，并没有降低改性效果。实际上，大量研究表明，硅橡胶表面经亲水化处理后可显著降低非特异性蛋白成分的吸附，从而提高其生物相容性，尤其是血液相容性，与此同时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与蛋白之间的相互作用)progress in polymer science, 2008，33 (11) :1059-1087]。硅橡胶的亲水化表面改性方法有表面接枝法、等离子技术以及表面涂层法等，其中最常用的方法是表面接枝法。表面接枝法的原理是经一定化学处理后使硅橡胶表面带有极性基团，而后再利用化学反应将亲水性物质接枝到材料表面，从而提高硅橡胶的表面亲水性。本发明从降低青光眼植入材料的纤维包囊厚度角度出发，以聚乙二醇甲醚丙烯酸酯(PEGMEA)为亲水性物质，采用相对经济简单的化学溶胀嵌段法/接枝法对医用硅橡胶表面进行亲水化改性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表面具有改性亲水结构的医用硅橡胶及制备方法和应用，该医用硅橡胶表面具有改性结构，亲水性好，制备方法简单，所制得亲水性医用硅橡胶可满足治疗青光眼用导流装置表面亲水性的要求。本发明是通过以下技术方案实现的，一种表面具有改性亲水结构的医用硅橡胶， 该医用硅橡胶以聚二甲基硅氧烷为基材料，其特征在于，该医用硅橡胶表面具有如式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结构。
权利要求
1. 一种表面具有改性亲水结构的医用硅橡胶，该医用硅橡胶以聚二甲基硅氧烷为基材料，其特征在于，该医用硅橡胶表面具有如式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结构。
2.一种制备权利要求1所述的表面具有改性亲水结构的医用硅橡胶的方法，其特征在于包括以下步骤1)按照聚甲基氢硅氧烷与无水甲醇及与三氟甲磺酸的体积比(100 250) (100 2500) 1配制反应液，记为A反应液，室温下将干燥后的聚二甲基硅氧烷医用硅橡胶置于 A反应液中，于室温下磁力搅拌反应0. 5 池后，用正己烷和甲醇清洗干净，得到表面带有活性Si-H基团的医用硅橡胶；2)以分子量为200 IOOOkD的聚乙二醇甲醚丙烯酸酯与异丙醇及与钼金催化剂按体积比为(1 5) (0. 1 1) 1配制反应液，记为B反应液，将步骤1)得到的带有活性 Si-H基团医用硅橡胶放置于B反应液中，于室温下磁力搅拌反应4 30h后，用丙酮和去离子水清洗干净，在PH为7. 4的磷酸盐缓冲溶液和去离子水中各浸泡5 Mh，再将医用硅橡胶放入真空干燥箱中，于温度70°C下真空干燥3 4天，即可得到表面具有改性亲水结构的医用硅橡胶。
3.一种按权利要求1所述的或者按权利要求2所制备的表面具有改性亲水结构的医用硅橡胶的用途，作为治疗青光眼装置上的导流材料使用。
全文摘要
本发明公开了一种表面具有改性亲水结构的医用硅橡胶及制备与应用。所述的表面亲水性硅橡胶的结构为聚二甲基硅氧烷-聚乙二醇甲醚丙烯酸酯接枝共聚物，其上带有大量的亲水性醚键。其制备过程为首先在聚(甲基氢硅氧烷)、无水甲醇和三氟甲磺酸的混合溶液中将反应性官能团Si-H基团引入到医用硅橡胶表面，而后在铂金催化剂的作用下通过硅氢加成反应将聚乙二醇甲醚丙烯酸酯接枝到医用硅橡胶表面。本发明的表面亲水性医用硅橡胶制备方法简单、原料来源丰富，很好地改善了硅橡胶表面的强疏水性，因此本发明满足了青光眼导流装置表面亲水性的要求。
文档编号A61L31/06GK102417602SQ20111028202
公开日2012年4月18日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者尹玉姬, 张琳 申请人:天津大学