聚乙醇酸甲酯基可吸收手术缝合线的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种医用材料的制备方法，具体的说是一种聚乙醇酸甲酯基可吸收手 术缝合线的制备方法。
【背景技术】
[0002] 可吸收手术缝合线是当今医用手术缝合线的发展趋势，具有重要的应用前景。目 前主要有羊肠线、胶原线、壳聚糖缝合线、生物降解的合成聚合物缝合线如聚乳酸线等几 类。可吸收手术缝合线的主要要求是组织反应小、伤口疤痕小、吸收时间可控、打结容易 等。羊肠线是目前国内普遍使用的可吸收缝合线，但存在缝合线脆性较大、长度受羊肠长 度限制、肠线强度与动物个体年龄有关、打结性能不理想等问题。中国发明专利公开号 CN1051510A提出了一种胶原-聚乙烯醇可吸收手术缝合线的制备方法，但由于这种胶原线 在体内的降解是先发生溶解、溶胀，而后降解，使缝合线容易发生较大程度的膨胀，造成结 扎不牢。公开号为CN102573935A的专利报道了一种壳聚糖可吸收缝合线的制备方法，一般 用于纺丝制造缝合线的壳聚糖必须具有较高的粘度，因此对于原料的要求较高；此外，壳聚 糖来源于动物体，受到原材料的影响，其制品性能稳定性较差。美国专利US5797962报道了 一种采用聚乳酸共聚物制备手术缝合线的方法，这类缝合线具有可吸收、组织反应轻等优 点，但也存在着成本较高、线体粗糙、柔顺性差的缺点，并且也容易发生打结不牢的情况。
[0003] 聚乙醇酸（PGA)纤维是最早被用于可吸收手术缝合线的合成纤维。早在1971年， 美国专利US 3565077A就报道了一种用聚乙醇酸制备手术缝合线的方法，其克服了传统肠 线的组成不均匀、吸收不稳定、易发生体内排异反应和产生炎症等缺陷，但因为原料来源 少、成本高、线体粗糙、硬度大等缺点，PGA手术缝合线的应用并不广泛。
[0004] PGA可通过乙交酯开环聚合或乙醇酸直接缩合得到，是生物可降解材料结构中最 简单的一个，也是最先被商品化的人体可吸收的生物可降解材料，PGA用于体内植入材料具 有可吸收、组织反应轻等优点。在水解和生物酶作用下，PGA完全降解后的产物是二氧化碳 和水，其结构如下式所示。
[0005]
[0006] 聚乙醇酸甲酯（PMG)由乙醇酸甲酯缩合得到，其重复单元与PGA相同，仅以甲氧基 将端羧基封端，既具备了可降解的性能，还表现出更高的热稳定性，适当调节其相对分子质 量，可以改变力学性能，使其适用于不同医疗领域，具有广泛的应用前景（宋芳，聚羟基乙 酸的合成技术与发展前景[J].石油化工技术与经济，2008, 24(5) :23-28)。乙醇酸甲酯是 一种煤化工副产物，因此聚乙醇酸甲酯的原料成本低。但由于分子链中规整而又密集的酯 基结构，聚乙醇酸甲酯或聚乙醇酸经过熔体纺丝制得的纤维硬度较大，线体较粗糙，难以作 为手术缝合线材料。
【发明内容】
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[0007] 本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种强度高、柔韧 性好、留存断裂强度高，具有缝合组织反应轻、伤口愈合疤痕小、降解速度可控、能完全吸 收，并且具有良好经济性的可吸收手术缝合线的制备方法，具体是一种聚乙醇酸甲酯基可 吸收手术缝合线的制备方法：
[0008] (1)其以乙醇酸甲酯共聚物为原料，该种共聚物的结构式是：
[0009]
[0010] 该共聚物为无规共聚物，其中m : η为1000 : 1~1000 : 5，m、n均为整数，m值 在1000~3000之间，相当于数均分子量在60000到180000之间；
[0011] (2)所述结构的乙醇酸甲酯共聚物在220~240°C下熔融，加入共聚物重量的 0.01 %~0. 5%的聚乙二醇，共混造粒；将造粒后的共聚物在220~250°C下熔化，除去气泡 后，通过孔径为0. 4-4毫米的喷丝板，形成0. 1~2毫米的初级纤维；初级纤维再在30~ 40°C热空气中进行二次拉伸，制成不同型号的手术缝合线。其中聚乙二醇平均分子量为 1000 ~2000。
[0012] 一种上述结构的聚乙醇酸甲酯基可吸收手术缝合线的制备方法，具体如下：
[0013] (1)预缩聚
[0014] 按比例把乙醇酸甲酯和己二酸、丁二醇加入到聚合反应器中，在100~200转/ 分的搅拌速度和聚合催化剂存在下进行预缩聚，聚合催化剂的用量为乙醇酸甲酯总质量的 0. 01~0. 5%，预缩聚温度为130~190°C，缩聚反应时间为4~10小时，得到预缩聚物。
[0015] ⑵缩聚
[0016] 在100~200转/分的搅拌条件下，对预缩聚产物进行缩聚反应，制备得到乙醇酸 甲酯共聚酯，缩聚温度为180~235°C，反应时间为4~15小时，真空度为0. 1~lOOmmHg。
[0017] ⑶固相缩聚
[0018] 将缩聚制得的乙醇酸甲酯共聚酯粉碎成平均粒径0. 01~5mm，进行固相缩聚得到 高分子量的乙醇酸甲酯共聚酯，固相聚合反应温度为180~210°C，时间为10~80小时，固 相缩聚是反应釜内处于真空状态，内含有二氧化碳、氮气或氩气，真空状态反应时反应器内 真空度小于ImmHg。
[0019] 上述聚合催化剂为异丙醇钛和牛磺酸的混合物，两者的质量比为4 : 1~1 : 1。
[0020] 上述缝合线原料乙醇酸甲酯共聚物制备过程中的乙醇酸甲酯和己二酸投料的摩 尔比为1000 : 1~1000 : 5,己二酸和丁二醇的摩尔比为1 : 1。
[0021] 采用己二酸和丁二醇同乙醇酸甲酯共聚可以降低聚合物大分子间的作用力，降低 结晶性、增加纤维的柔软性、改善纤维的弹性。
[0022] 聚乙二醇一般由环氧乙烷开环聚合得到，数均分子量大于400的聚乙二醇口服、 静脉注射或是经皮肤给药时是没有毒性的。聚乙二醇在水中溶解性很好，免疫原性及抗原 性极小，聚乙二醇本身免疫原性极弱，通常在聚乙二醇修饰物免疫的动物血清中检测不到 特异性的抗聚乙二醇抗体，可被身体排出体外，在被排除到体外之前不会降解。分子量小于 2500的聚乙二醇可以通过肾脏完整得排出体外。具有极好的生物相容性，在水溶液对蛋白 质的构象和酶的活性均无有害影响。因此，分子量400~2000的聚乙二醇被广泛应用于医 学领域。将聚乙二醇同乙醇酸甲酯共聚物共混后作为缝合线原料，可以改善缝合线线体的 光滑性、降低熔点、改善可纺性。本发明采用的聚乙二醇数均分子量为1000~2000。
[0023] 本发明由于采用生物可降解的乙醇酸甲酯共聚物制备可吸收的手术缝合线，制得 的缝合线经过生物学试验，具有组织反应轻、伤口愈合疤痕小、强度高、打结性能好、经济性 好等优点。缝合线的拉伸率可控制在30~100%之间，具有很好的弹性和柔顺性，能够牢牢 缝合创面。通过共聚单体的引入以及聚合时间可以控制降解时间，使降解时间在30~60 天可控，在7个月内可完全吸收。
【具体实施方式】：
[0024] 下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以 任何方式限制本发明。
[0025] 特别需要说明的是：本发明使用下述方法测试缝合线主要原料乙醇酸甲酯共聚物 的性能。数均分子量测试：将样品溶解在含有5毫摩尔/升三氟乙酸钠的六氟异丙醇溶液 中，配成1% (质量分数）的溶液。用聚四氟乙烯滤膜过滤，然后取20yL加入到凝胶渗透 色谱仪（GPC)进样器中进行测试。
[0026] 本发明制得的聚乙醇酸甲酯基可吸收手术缝合线可为单丝、复丝或捻丝，规格在 10-0到3号线之间，单丝线径在0. 02~0. 7mm之间，不同线径的强度在0. 32~89. 53N之 间，具体如表1所示。
[0027] 下面结合实施例对本发明进一步说明：
[0028] 实施例1
[0029] 首先，乙醇酸甲酯共聚物采用如下方法制备：
[0030] 将IOOmol乙醇酸甲酯和0. 2mol己二酸、0. 2mol 丁二醇加入到聚合反应器中，在 150转/分的搅拌速度和聚合催化剂存在下进行预缩聚。其中，聚合催化剂为异丙醇钛和牛 磺酸以2 : 1质量比配制成的混合物，聚合催化剂用量为乙醇