一种可降解形状记忆医用夹板及其制备方法与流程

文档序号:24554493发布日期:2021-04-06 12:05阅读:192来源:国知局
本发明涉及医疗器械器材领域,具体地,涉及一种可降解形状记忆聚(4-羟基丁酸酯)医用夹板及其制备方法。
背景技术
:临床上患者在骨折或进行骨科手术后为避免二次损伤的发生,均需要进行外固定。尽管石膏夹板价格低廉,但其密度大、透气性差、固化时间较长、操作复杂、无法二次成型并且对x射线透过性差,不利于及时观察患者术后恢复情况,给治疗带来诸多不便。近年来发展的一些基于反式聚异戊二烯橡胶和聚氨酯的形状记忆高分子医用夹板材料,相比石膏夹板有了长足的进步,但其废弃后不可降解,容易造成环境污染(cn105771002a,cn107415374b,cn108084394b)。目前临床上广泛使用的高分子医用夹板主体为聚己内酯材料,其熔点较低(57℃),在交联后具有形状记忆功能,能够在较低的温度(55-65℃)下软化,降至室温后又能重新硬化赋型,操作简便,特别适合于头部、颈部等复杂部位的固定,此外还具有能够多次重复使用,废弃后可自然降解等优点。但由于聚己内酯自身强度较差、交联后回缩变形程度大,因此需要通过与聚乳酸等高强度聚合物材料共混进行增强,并且通常需要添加偶联剂、无机填料等组分改善相容性能和力学性能(cn109608842a,cn102430156a,cn108659483a,cn10169874b,cn102387818b)。但聚乳酸等高熔点聚合物的加入一方面可能会影响材料在低温下的软化性能,另一方面使材料的制备工艺变得复杂。此外,聚己内酯医用夹板的交联固化通常采用高能电子束或伽马射线,这些高能射线可能会导致聚己内酯主链断裂降解,降低材料的力学性能,影响夹板固定效果。为了解决上述问题,本发明提供一种可降解形状记忆聚(4-羟基丁酸酯)医用夹板材料及其制备方法。聚(4-羟基丁酸酯)是最新一代医疗用聚羟基脂肪酸酯材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性,目前已经获得美国食品药品监督管理局(fda)的批准,可以作为手术缝合线和疝气补片在临床上使用。聚(4-羟基丁酸酯)可以利用γ-丁内酯的开环聚合反应得到。γ-丁内酯是一种来源广泛、价格低廉的生物基单体,可以从生物质原料,如玉米、小麦等作物得到,是一种可再生原材料。聚(4-羟基丁酸酯)的玻璃化转变温度为-45℃,熔点为60℃,在交联后同样具有形状记忆功能,能够在较低的温度(55-65℃)下软化,是一种制备可降解医用夹板的理想材料。此外,由于聚(4-羟基丁酸酯)主链中酯键密度比聚己内酯高,理论上具有比聚己内酯更好的力学强度,在交联后可直接作为医用夹板使用,无需利用其他聚合物材料对其进行增强改性。技术实现要素:本发明的目的是提供一种可降解形状记忆聚(4-羟基丁酸酯)医用夹板。本发明的另一目的是提供一种上述医用夹板的制备方法。本发明提供的医用夹板具有优异的力学性能、良好的生物相容性、透气舒适性、良好的x射线透过性和价格低廉等优点,制备得到的医用夹板可用于骨科手术固定以及肿瘤病人放射治疗时的辅助定位等医学用途。为了解决现有技术的不足,本发明提供一种可降解形状记忆聚(4-羟基丁酸酯)医用夹板材料及其制备方法。本发明采用的技术方案如下:一种可降解形状记忆聚(4-羟基丁酸酯)医用夹板材料,其重量组成份数为:聚(4-羟基丁酸酯)95~99.9份;交联助剂:0.1~5份。本发明还提供了上述医用夹板材料的制备方法,其步骤如下:(1)将95~99.9重量份的聚(4-羟基丁酸酯)和0.1~5重量份的交联助剂混合均匀,在双螺杆挤出机中加热至熔融状态挤出片材成型;(2)将所得片材按照要求进行打孔,然后进行紫外光照射处理。所述聚(4-羟基丁酸酯)的分子量优选50~300kda;所述交联助剂为光引发剂,优选甲基乙烯基酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、安息香、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯。所述熔融共混温度为50~80℃,所述熔融共混挤出速度为30~100rpm。所述紫外光波长为200~400nm,所述紫外光照强度为30~400w/cm2,辐照时间为0.5~10h。具体实施方式下述实施案例对本发明进行具体描述,但本发明不限于这些实施案例。下述实施案例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。实施例1将95重量份的聚(4-羟基丁酸酯)(mn=100kda),5重量份甲基乙烯基酮在高速搅拌机中搅拌10min混合均匀,加入到双螺杆挤出机中于80℃熔融挤出,转速为50rpm,挤出得到厚度为2mm的板材,对其进行打孔处理,孔径为2mm。用254nm的紫外灯辐照30min,辐照强度为120w/cm2,得到医用夹板。其弹性模量、形变回复率和收缩力如表1所示。实施例2将98重量份的聚(4-羟基丁酸酯)(mn=200kda),2重量份偶氮二异丁腈在高速搅拌机中搅拌10min混合均匀,加入到双螺杆挤出机中于80℃熔融挤出,转速为80rpm,挤出得到厚度为2mm的板材,对其进行打孔处理,孔径为2mm。用365nm的紫外灯辐照1h,辐照强度为180w/cm2,得到医用夹板。其弹性模量、形变回复率和收缩力如表1所示。实施例3将99重量份的聚(4-羟基丁酸酯)(mn=300kda),1重量份过氧化二叔丁基在高速搅拌机中搅拌15min混合均匀,加入到双螺杆挤出机中于80℃熔融挤出,转速为100rpm,挤出得到厚度为2mm的板材,对其进行打孔处理,孔径为2mm。用254nm的紫外灯辐照1h,辐照强度为200w/cm2,得到医用夹板。其弹性模量、形变回复率和收缩力如表1所示。对比实施例1将聚己内酯(mn=100kda)加入到双螺杆挤出机中于80℃熔融挤出,转速为50rpm,挤出得到厚度为2mm的板材,对其进行打孔处理,孔径为2mm。用50kgy的剂量进行电子束辐照,得到医用夹板。其弹性模量、形变回复率和收缩力如表1所示。表1医用夹板材料的弹性模量、形变回复力和收缩力弹性模量(mpa)形变回复率(%)收缩力(n)对比实施例1256±1090±0.556±0.8实施例1420±1598±0.333±1.2实施例2480±1298±0.434±0.8实施例3540±1699±0.528±0.7由上表可以看出,相比于采用高能电子束辐照交联得到的聚己内酯型医用夹板,本发明提供的医用夹板弹性模量和形变回复率显著提高,使得医用夹板有更好的固定强度,避免夹板变形导致骨错位造成二次损伤。此外本发明提供的医用夹板收缩力较聚己内酯型医用夹板下降明显,增强患者的舒适感。当前第1页12
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