本發(fā)明涉及醫(yī)用植入材料,尤其是涉及一種可降解乳膠導(dǎo)尿管材料及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
1、乳膠,作為一種廣泛應(yīng)用的高分子材料,其構(gòu)成主要包括橡膠粒子、樹(shù)脂、水以及其他輔助成分。這些成分共同賦予了乳膠出色的柔韌性、卓越的彈性和優(yōu)異的耐磨損性能,使其成為醫(yī)療領(lǐng)域不可或缺的材料之一。從手術(shù)手套到導(dǎo)尿管,從輸液袋到各種醫(yī)療設(shè)備的密封件,乳膠制品無(wú)處不在,為醫(yī)療安全和患者舒適提供了堅(jiān)實(shí)保障。
2、現(xiàn)有的乳膠導(dǎo)尿管在醫(yī)療實(shí)踐中占據(jù)著舉足輕重的地位,它們?yōu)榛颊叩哪蛞阂魈峁┝吮匾闹С?,尤其在手術(shù)、康復(fù)及長(zhǎng)期臥床等情況下,更是不可或缺的醫(yī)療輔助工具。然而,盡管乳膠導(dǎo)尿管以其卓越的柔韌性和生物相容性贏得了廣泛的認(rèn)可,但在實(shí)際應(yīng)用中,它們卻常常面臨一個(gè)難以逾越的障礙:即如何在保證降解性的同時(shí),又具備出色的抗菌性能。
3、乳膠作為一種歷史悠久的醫(yī)用材料,其良好的柔韌性和生物相容性使得它成為制造導(dǎo)尿管等醫(yī)療用品的理想選擇。然而,為了進(jìn)一步提升乳膠導(dǎo)尿管的使用壽命和確保其在體內(nèi)的穩(wěn)定性,制造商在生產(chǎn)過(guò)程中往往會(huì)添加穩(wěn)定劑和增強(qiáng)劑。這些添加劑雖然有效提高了乳膠導(dǎo)尿管的耐用性和抗老化能力,但同時(shí)也顯著降低了其被微生物快速分解的能力,從而影響了乳膠導(dǎo)尿管的降解性。這意味著,一旦乳膠導(dǎo)尿管被植入體內(nèi),即使其完成了引流任務(wù),也可能因?yàn)殡y以降解而長(zhǎng)期滯留,給患者帶來(lái)不必要的健康風(fēng)險(xiǎn)。
4、另一方面,乳膠導(dǎo)尿管在插入患者體內(nèi)后,其表面容易吸附蛋白質(zhì)、多糖等生物大分子,進(jìn)而形成一層生物膜。這層生物膜不僅為細(xì)菌和其他微生物提供了理想的生長(zhǎng)環(huán)境,還增加了尿路感染的風(fēng)險(xiǎn)。為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題,制造商通常會(huì)在乳膠導(dǎo)尿管的生產(chǎn)過(guò)程中添加抗菌劑,以抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。然而,這些抗菌劑雖然在一定程度上提高了乳膠導(dǎo)尿管的抗菌性能,但往往也會(huì)對(duì)其降解性產(chǎn)生負(fù)面影響。因?yàn)榭咕鷦┑拇嬖诳赡軙?huì)干擾微生物對(duì)乳膠的分解過(guò)程,使得導(dǎo)尿管在體內(nèi)難以被有效降解,從而增加了長(zhǎng)期異物殘留和潛在健康風(fēng)險(xiǎn)的可能性。
5、因此,現(xiàn)有的乳膠導(dǎo)尿管在降解性和抗菌性之間面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何在保證乳膠導(dǎo)尿管柔韌性和生物相容性的同時(shí),又能夠?qū)崿F(xiàn)其降解性和抗菌性的雙重提升,成為當(dāng)前醫(yī)療材料領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種可降解乳膠導(dǎo)尿管材料及其生產(chǎn)工藝,通過(guò)對(duì)海藻酸鈉和乳膠粒子進(jìn)行活化處理,實(shí)現(xiàn)了海藻酸鈉分子在乳膠粒子表面的高效接枝,不僅顯著提升了乳膠粒子的可降解性,還通過(guò)進(jìn)一步引入抗菌劑,顯著增強(qiáng)了乳膠粒子的抗菌性能。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明提供一種可降解乳膠導(dǎo)尿管材料的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
4、s1:將活化劑置于海藻酸鈉溶液中,獲得活化海藻酸鈉溶液;
5、s2:對(duì)乳膠粒子進(jìn)行活化處理,獲得活化乳膠粒子;
6、s3:將抗菌劑和活化乳膠粒子置于活化海藻酸鈉溶液中進(jìn)行接枝反應(yīng),獲得可降解乳膠導(dǎo)尿管材料。
7、進(jìn)一步的,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,步驟s1中具體包括如下步驟:
8、s11:將活化劑置于第一溶劑中,進(jìn)行攪拌,獲得活化劑溶液;
9、s12:將活化劑溶液和催化劑置于海藻酸鈉溶液中,調(diào)節(jié)ph,進(jìn)行攪拌,獲得活化海藻酸鈉溶液。
10、進(jìn)一步的,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,步驟s11中,所述活化劑為碳二亞胺類(lèi)偶聯(lián)劑,包括1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亞胺或n,n'-二環(huán)己基碳二亞胺;
11、和/或,步驟s11中,第一溶劑包括二氯甲烷、四氫呋喃、乙腈或n,n-二甲基甲酰胺中的一種或多種;
12、和/或,步驟s11中,活化劑與第一溶劑的質(zhì)量體積為1g:(5-10)ml。
13、進(jìn)一步的,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,步驟s12中,所述催化劑包括n-羥基苯磺酰亞胺、三乙胺、1-羥基苯并三氮唑中的一種或多種;
14、和/或,步驟s12中,海藻酸鈉溶液的制備方法為:將海藻酸鈉置于去離子水中,在50-55℃下進(jìn)行攪拌2-3h,再加入氫氧化鈉或氫氧化鉀,繼續(xù)進(jìn)行攪拌2-4h,獲得海藻酸鈉溶液;
15、和/或,步驟s12中,ph為4-6,攪拌的溫度為20-50℃,攪拌的時(shí)間為2-4h;
16、和/或,步驟s12中,所述海藻酸鈉溶液中的海藻酸鈉、活化劑、催化劑的質(zhì)量比為1:(1-3):(0.1-0.3)。
17、進(jìn)一步的,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,步驟s2中,所述活化處理為氮等離子體處理,所述氮等離子處理?xiàng)l件為:功率70-90w,氣流流速90-110ml/min,氣壓50-70pa,蝕刻時(shí)間30-60s;
18、和/或,步驟s2中,乳膠粒子的粒徑為1-100μm。
19、進(jìn)一步的,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,步驟s3中,所述抗菌劑為季銨鹽類(lèi)有機(jī)抗菌劑,包括氯化十二烷基二甲基芐基銨、十六烷基三甲基溴化銨、芐基三甲基氯化銨、氯化十六烷基吡啶中的一種或多種。
20、進(jìn)一步的,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,步驟s3中,接枝反應(yīng)包括如下步驟:
21、s31:將抗菌劑置于第二溶劑中,進(jìn)行攪拌,形成抗菌劑溶液;
22、s32:將活化海藻酸鈉溶液和活化乳膠粒子置于抗菌劑溶液中,在20-40℃下進(jìn)行攪拌4-12h,冷凍干燥后,獲得可降解乳膠導(dǎo)尿管材料。
23、進(jìn)一步的,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,步驟s31中,所述第二溶劑包括水、異丙醇、乙醇、二氯甲烷中的一種或多種;
24、和/或,步驟s31中,抗菌劑和第二溶劑的質(zhì)量體積比為1g:(5-10)ml。
25、進(jìn)一步的,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,步驟s32中,所述冷凍干燥包括:溫度為-40~-50℃,干燥時(shí)間為2-4天;
26、和/或,步驟s3中,活化海藻酸鈉溶液中的海藻酸鈉、活化乳膠粒子和抗菌劑的質(zhì)量比為(1-3):(1-2):1。
27、本發(fā)明還提供一種如上所述的可降解乳膠導(dǎo)尿管材料的生產(chǎn)工藝制備的可降解乳膠導(dǎo)尿管材料。
28、本發(fā)明提供的一種可降解乳膠導(dǎo)尿管材料及其生產(chǎn)工藝,有益效果如下:
29、本發(fā)明選用碳二亞胺類(lèi)偶聯(lián)劑作為活化劑,因其能有效活化海藻酸鈉中的羧基,促使其轉(zhuǎn)化為活潑的?;虚g體(-co-nh-c≡n)。這一轉(zhuǎn)化通過(guò)碳二亞胺促進(jìn)羧基脫質(zhì)子實(shí)現(xiàn),進(jìn)而使?;虚g體可與胺類(lèi)化合物反應(yīng)形成酰胺鍵。在此基礎(chǔ)上,本發(fā)明將經(jīng)過(guò)氮等離子體處理的乳膠粒子與活化后的海藻酸鈉混合反應(yīng),乳膠粒子表面的氨基基團(tuán)與海藻酸鈉中的?;虚g體高效反應(yīng),形成穩(wěn)定的酰胺鍵,增強(qiáng)了乳膠粒子與海藻酸鈉之間的連接強(qiáng)度,同時(shí)也確保了兩者在多種復(fù)雜環(huán)境條件下都能保持良好的結(jié)合穩(wěn)定性和相容性,為制備高性能復(fù)合材料奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ);此外,季銨鹽的陽(yáng)離子部分(帶正電荷的氮原子)也能與活化海藻酸鈉中的酰基中間體反應(yīng),形成穩(wěn)定的酰胺鍵,從而將季銨鹽連接到海藻酸鈉上,從而賦予了乳膠粒子優(yōu)異的抗菌性能,使其能夠有效抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖,降低感染風(fēng)險(xiǎn)。