一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的制备方法及应用与流程

[0001]
本发明涉及医疗技术领域，尤其涉及一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的制备方法及应用。


背景技术：

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动脉瘤是一种非常常见的血管疾病，是由于动脉壁的病变或损伤，形成动脉壁局 限性或弥漫性扩张或膨出的表现，以膨胀性、搏动性肿块为主要表现，可以发生在动脉系统 的任何部位。一旦动脉瘤发生破裂将有可能导致严重后果。如颅内动脉瘤破裂，造成蛛网膜 下腔出血，严重者可引发血管痉挛引起大范围脑梗死而导致偏瘫和昏迷等。目前针对动脉 瘤的治疗方案主要有开放性手术治疗和血管内介入治疗。开放性手术治疗方案需要打开包 裹动脉瘤的人体腔体，如开颅和开胸等，对患者的身体造成巨大的损伤，且术后恢复周期 长。而动脉瘤的血管内介入治疗以其微创、安全、有效的优点，成为目前很多医学专家首选 的临床治疗方案。
[0003]
目前，动脉瘤的血管内介入治疗技术中所使用的栓塞物质主要为弹簧圈，普通的铂金弹簧圈即使在影像学上表现出完全致密栓塞，其实际填塞率只有20%～30%，其余的70%～80%需要靠血栓填塞，而血栓不稳定，有可能溶解导致动脉瘤复发，普通的铂金弹簧圈也有可能在血流的冲击下被压缩，使动脉瘤复发。使用水凝胶修饰的弹簧圈，能够减少弹簧圈的使用数量，降低弹簧圈产品的占位效应，并可以获得更高的长期栓塞率，降低复发率和再治疗率。
[0004]
而修饰弹簧圈需要超细均匀的水凝胶丝，采用传统的工艺无法或很难得到超细均匀的水凝胶丝，因为水凝胶聚合物是一种惰性的交联聚合物，其难以溶于任何有机溶剂，因此拉丝加工难度非常大，同时由于水凝胶遇水膨胀后脆性易碎，干态下的断裂力值较小，也是其难以拉丝的原因。


技术实现要素：

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为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的制备方法，通过在冰浴条件下配置丙烯酰胺类聚合物的反应液，并吸入聚合反应管中，将聚合反应管抛物线悬垂在恒温干燥箱中进行烘焙反应，使反应液充分交联反应形成丙烯酰胺类聚合物水凝胶，置入真空干燥箱中烘干得到丙烯酰胺类聚合物干丝，将聚合反应管切段后用不锈钢丝推出丙烯酰胺类聚合物干丝，浸入浸泡液，得到丙烯酰胺类聚合物膨胀丝，固定膨胀丝两端，使其自然晾干，得到一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝，丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的加工长度可根据需求任意定制。本发明的目的之二是提供一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝用于修饰栓塞物质弹簧圈，能够减少弹簧圈的使用数量，降低弹簧圈的占位效应，获得更高的长期栓塞率，降低复发率和再治疗率。
[0006]
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的制备方法，包括：在冰浴条件下配置丙烯酰胺类聚合物的反应液，并通过注射器将所述反应液吸入聚合反应管；其中，所述丙烯酰胺类聚合物包括丙烯酸与丙烯酰胺共聚物或丙烯酰胺均聚物；所述丙烯酸与丙烯酰胺共聚物的反应液中包括0.03～0.05g/ml的氢氧化钠、0.07g/ml～0.14g/ml的丙烯酸、1.07g/ml～2.13g/ml的丙烯酰胺、0.0005g/ml～0.001g/ml的胺类交联剂和0.0009g/ml～0.0025g/ml的引发剂；所述丙烯酰胺均聚物的反应液中包括0.03～0.05g/ml的氢氧化钠、1.07g/ml～2.13g/ml的丙烯酰胺、0.0005g/ml～0.001g/ml的胺类交联剂和0.0009g/ml～0.0025g/ml的引发剂；将所述聚合反应管的两端朝上，进行抛物线弯曲；将进行抛物线弯曲的所述聚合反应管置于40℃～60℃的恒温干燥箱中，悬垂2h～8h,进行烘焙反应，使所述反应液中的各组分充分交联反应得到丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶或丙烯酰胺均聚物水凝胶；将装有丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶或丙烯酰胺均聚物水凝胶的所述聚合反应管置于40℃～60℃的真空干燥箱中，进行真空烘干处理4h～8h，使所述丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶或丙烯酰胺均聚物水凝胶中的水分升华，得到丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝；将装有所述丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝的所述聚合反应管进行切段处理，得到多个预设长度的装有丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝的聚合反应短管；通过与所述聚合反应短管的内径相匹配的不锈钢丝将所述丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝推出所述聚合反应短管；将所述丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝与浸泡液按照预设比例浸泡24h～36h，进行纯化，得到丙烯酸与丙烯酰胺共聚物膨胀丝或丙烯酰胺均聚物膨胀丝；固定所述丙烯酸与丙烯酰胺共聚物膨胀丝或丙烯酰胺均聚物膨胀丝的两端，将丙烯酸与丙烯酰胺共聚物膨胀丝或丙烯酰胺均聚物膨胀丝自然晾干，得到预设外径的丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶丝或丙烯酰胺均聚物水凝胶丝。
[0007]
优选的，所述聚合反应管的内径为0.2mm～0.5mm。
[0008]
优选的，所述聚合反应管的长度为50cm～100cm。
[0009]
优选的，所述聚合反应管的材质为聚丙烯、聚乙烯、pa或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0010]
优选的，所述将进行抛物线弯曲的所述聚合反应管置于40℃～60℃的恒温干燥箱中，悬垂2h～8h,进行烘焙反应，所述烘焙反应的温度优选为50℃。
[0011]
优选的，所述真空干燥箱的真空度不小于0.08mpa。
[0012]
优选的，所述预设长度为5～15cm。
[0013]
优选的，所述浸泡液为纯化水或注射用水；所述预设比例为所述浸泡液的体积与所述丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝的长度的比值，所述比值为2～10。
[0014]
优选的，所述预设外径为0.08mm。
[0015]
本发明的第一方面提供了一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的制备方
法，通过在冰浴条件下配置丙烯酰胺类聚合物的反应液，并吸入聚合反应管中，将聚合反应管抛物线悬垂在恒温干燥箱中进行烘焙反应，使反应液充分交联反应形成丙烯酰胺类聚合物水凝胶，置入真空干燥箱中烘干得到丙烯酰胺类聚合物干丝，将聚合反应管切段后用不锈钢丝推出丙烯酰胺类聚合物干丝，浸入浸泡液，得到丙烯酰胺类聚合物膨胀丝，固定膨胀丝两端，使其自然晾干，得到一种稳定的超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝，丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的加工长度可根据需求任意定制。
[0016]
第二方面，本发明提供了一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝用于修饰栓塞物质弹簧圈。
[0017]
本发明的第二方面提供的一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝用于修饰动脉瘤手术中的栓塞物质弹簧圈，能够减少弹簧圈的使用数量，降低弹簧圈的占位效应，获得更高的长期栓塞率，降低复发率和再治疗率。
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附图说明
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图1为本发明实施例一提供的一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的制备方法的流程图；图2为本发明实施例二提供的一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝应用于修饰弹簧圈的示意图一；图3为本发明实施例二提供的一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝应用于修饰弹簧圈的示意图二。
[0020]
具体实施方式
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为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
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本发明实施例一提供了一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的制备方法，通过在冰浴条件下配置丙烯酰胺类聚合物的反应液，并吸入聚合反应管中，将聚合反应管抛物线悬垂在恒温干燥箱中进行烘焙反应，使反应液充分交联反应形成丙烯酰胺类聚合物水凝胶，置入真空干燥箱中烘干得到丙烯酰胺类聚合物干丝，将聚合反应管切段后用不锈钢丝推出丙烯酰胺类聚合物干丝，浸入浸泡液，得到丙烯酰胺类聚合物膨胀丝，固定膨胀丝两端，使其自然晾干，得到一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝，丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的加工长度可根据需求任意定制。
[0023]
图1为本发明实施例一提供的一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的制备方法的流程图，如图1所示，具体包括如下步骤：步骤101：在冰浴条件下配置丙烯酰胺类聚合物的反应液，并通过注射器将反应液吸入聚合反应管；其中，丙烯酰胺类聚合物包括丙烯酸与丙烯酰胺共聚物或丙烯酰胺均聚物；
首先，在冰浴条件下配置好的丙烯酸与丙烯酰胺共聚物的反应液中，各低分子单体的比例如下：0.03～0.05g/ml的氢氧化钠、0.07g/ml～0.14g/ml的丙烯酸、1.07g/ml～2.13g/ml的丙烯酰胺、0.0005g/ml～0.001g/ml的胺类交联剂和0.0009g/ml～0.0025g/ml引发剂。
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在冰浴条件下配置好的丙烯酰胺均聚物的反应液中，各低分子单体的比例如下：0.03～0.05g/ml的氢氧化钠、1.07g/ml～2.13g/ml的丙烯酰胺、0.0005g/ml～0.001g/ml的胺类交联剂和0.0009g/ml～0.0025g/ml的引发剂其中，胺类交联剂优选四甲基乙二胺或n,n
′-
亚甲基双丙烯酰胺。引发剂优先选用过氧化合物，例如过硫酸钾、过硫酸铵或过硫酸钠等活性化合物。
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冰浴的作用是延缓交联反应的时间，反应液配置好后，放置在烧杯或锥形瓶内。
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采用内腔直径为0.2mm～0.5mm的空心管材作为聚合反应管，管材的材质为聚丙烯、聚乙烯、尼龙（polyamide，pa）或聚对苯二甲酸乙二醇酯等常用的高分子材料，将带有针管的注射器（5ml或10ml的均可）插入到聚合反应管的一端腔内，聚合反应管的另一端浸入反应液中，拉动注射器活塞，将反应液在短时间内吸入聚合反应管中；在吸入的过程中，应使反应液全部注满聚合反应管，不能有气泡，因为气泡的产生会影响后续生成的水凝胶干丝的表面质量。为了提升制备的效率，单根聚合反应管的长度可以设置为50～100cm，也可以通过带有大号针管的注射器，同时抽吸多根聚合反应管。
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步骤102：将聚合反应管的两端朝上，进行抛物线弯曲；将进行抛物线弯曲的聚合反应管置于40℃～60℃的恒温干燥箱中，悬垂2h～8h,进行烘焙反应，使反应液中的各组分充分交联反应得到丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶或丙烯酰胺均聚物水凝胶；将步骤101中装有反应液的聚合反应管两端朝上进行抛物线弯曲，防止反应液在反应过程中漏掉，将进行抛物线弯曲的聚合反应管悬垂于恒温干燥箱中进行烘焙反应，充分的反应时间可以保证低分子单体能够充分的进行交联反应并形成水凝胶聚合物。在一个优选的方案中，烘焙温度优选设定为50℃。
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步骤103：将装有丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶或丙烯酰胺均聚物水凝胶的聚合反应管置于40℃～60℃的真空干燥箱中，进行真空烘干处理4h～8h，使丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶或丙烯酰胺均聚物水凝胶中的水分升华，得到丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝；将步骤102中反应完全的聚合反应管置于真空干燥箱中，真空度要求不小于0.08mpa。真空干燥的目的是将聚合反应管内的丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶或丙烯酰胺均聚物水凝胶中的微量水分完全烘干，得到丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝步骤104：将装有丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝的聚合反应管进行切段处理，得到多个预设长度的装有丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝的聚合反应短管；将步骤103中完全烘干的聚合反应管用刀片切成5～15cm的聚合反应短管，然后用直径与聚合反应管的内腔相匹配的不锈钢丝将丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝从聚合反应短管中推出来。其中，不锈钢丝的直径比聚合反应管的内腔直径小0.02～0.06mm。
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步骤105：将丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝与浸泡液按照预设比例浸泡24h～36h，进行纯化，得到丙烯酸与丙烯酰胺共聚物膨胀丝或丙烯酰胺均聚
物膨胀丝；将步骤104中获取的水凝胶干丝浸入浸泡液中进行浸泡处理，目的是为了充分去掉丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝中残留的低分子单体。其中，浸泡液为纯化水或注射用水。预设比例为浸泡液的体积与丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝的长度的比值，其中浸泡液的体积单位为ml，丙烯酸与丙烯酰胺共聚物干丝或丙烯酰胺均聚物干丝的长度的单位为cm。比值范围为2～10。干丝在浸泡过程中直径会显著增大，长度也会显著增长，浸泡完成后，得到膨胀丝。
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步骤106：固定丙烯酸与丙烯酰胺共聚物膨胀丝或丙烯酰胺均聚物膨胀丝的两端，将丙烯酸与丙烯酰胺共聚物膨胀丝或丙烯酰胺均聚物膨胀丝自然晾干，得到预设外径的丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶丝或丙烯酰胺均聚物水凝胶丝。
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将步骤105中得到的膨胀丝的两端固定，在室温下进行自然晾干，随着晾干的过程，膨胀丝中的水分挥发，丙烯酸与丙烯酰胺共聚物膨胀丝或丙烯酰胺均聚物膨胀丝的丝径均匀的变细，完全晾干后，即可得到预设外径的丙烯酸与丙烯酰胺共聚物水凝胶丝或丙烯酰胺均聚物水凝胶丝。该水凝胶丝超细均匀。
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在一个具体的实例中，将配置好的丙烯酰胺均聚物的反应液，吸入内径为0.4mm的高密度聚乙烯聚合反应管中，置于温度60℃的恒温干燥箱中，充分交联反应6小时，得到丙烯酰胺均聚物的水凝胶；然后在50℃下的恒温干燥箱中进行烘焙反应，真空干燥8小时，得到丙烯酰胺均聚物干丝；再将装有丙烯酰胺均聚物干丝的聚合反应管切段成15-50cm，然后将丙烯酰胺均聚物干丝推出聚合反应管，将切段后的丙烯酰胺均聚物干丝，在注射用水中浸泡36小时，注射用水的体积与丙烯酰胺均聚物干丝的长度比为4，最后自然晾干得到外径约0.08mm的均一丙烯酰胺均聚物水凝胶丝，丙烯酰胺均聚物水凝胶丝的长度15-50cm。
[0033]
本发明的实施例一提供了一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的制备方法，通过在冰浴条件下配置丙烯酰胺类聚合物的反应液，并吸入聚合反应管中，将聚合反应管抛物线悬垂在恒温干燥箱中进行烘焙反应，使反应液充分交联反应形成丙烯酰胺类聚合物水凝胶，置入真空干燥箱中烘干得到丙烯酰胺类聚合物干丝，将聚合反应管切段后用不锈钢丝推出丙烯酰胺类聚合物干丝，浸入浸泡液，得到丙烯酰胺类聚合物膨胀丝，固定膨胀丝两端，使其自然晾干，得到一种稳定的超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝，丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝的加工长度可根据需求任意定制。
[0034]
本发明实施例二提供了一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝用于修饰动脉瘤手术中的栓塞物质弹簧圈，能够减少弹簧圈的使用数量，降低弹簧圈的占位效应，获得更高的长期栓塞率，降低复发率和再治疗率。
[0035]
图2为本发明实施例二提供的一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝应用于修饰弹簧圈的示意图一；图3为本发明实施例二提供的一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝应用于修饰弹簧圈的示意图二；如图2和图3所示：干态下的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝2穿设在弹簧圈1中，在遇到血液膨胀后变成膨胀状态的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝3，膨胀状态的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝3充满了弹簧圈1的内腔。
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普通的铂金弹簧圈即使在影像学上表现出完全致密栓塞，其实际填塞率只有20%～30%，其余的70%～80%需要靠血栓填塞，但血栓不稳定，有可能溶解导致动脉瘤复发，普通的铂金弹簧圈也有可能在血流的冲击下被压缩，使动脉瘤复发。而使用超细均匀的丙烯酰
胺类聚合物水凝胶丝修饰后的弹簧圈，能够降低弹簧圈的使用数量，降低弹簧圈的占位效应，并可以获得更高的长期栓塞率，降低复发率和再治疗率。
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本发明实施例二提供了一种超细均匀的丙烯酰胺类聚合物水凝胶丝用于修饰动脉瘤手术中的栓塞物质弹簧圈，能够减少弹簧圈的使用数量，降低弹簧圈的占位效应，获得更高的长期栓塞率，降低复发率和再治疗率。
[0038]
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。