專利名稱：醫用聚氨酯透氣膜及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及醫用聚氨酯膜領域，特別涉及一種醫用聚氨酯透氣膜及其制備方法和應用。
背景技術：
人體管腔如呼吸道、消化道及泌尿道等狹窄的患者的生活質量差。以食道癌為例，由于腫瘤增生、局部炎癥、水腫等導致食道狹窄，使患者進食、進水困難，影響全身營養。食道癌的治療目前仍以手術切除為首選，但是對于晚期食道癌，由于腫瘤侵及周圍組織或伴有遠處轉移，50％～60％的患者病情嚴重，只能適用于姑息治療。早期的姑息治療方法通常為改道手術和放療等。這些治療手段存在共同的不足，如創傷大，患者的生活質量差，年生存率低。
1983年國外首次報道用植入金屬支架成功治療食道狹窄，1991年國外首次報道覆膜支架(硅膠包覆支架)用于治療食道狹窄，1995年前后國內報道采用進口或國產支架治療食道狹窄，隨后的大量臨床結果證實采用植入支架特別是覆膜支架是治療食道良惡性狹窄的簡便而有效的方法。
食道支架通常是由金屬絲編織而成，具有自膨脹性。支架放入食道后，依靠自身的張力使狹窄的食道擴張至直徑為10～15mm，可滿足病人正常飲食的需要。如果存在食道氣管瘺，無膜支架效果不好；同時腫瘤會穿過支架稀疏的網孔向內成長，造成支架內再狹窄，因此多數專家建議采用覆膜支架，支架表面的高分子(如聚氨酯)膜具有良好的強度和彈性，可有效地限制腫瘤組織及增生的粘膜向內生長，防止再狹窄；同時可以封閉食道支氣管瘺，避免食物外漏，防止肺內感染和呼吸衰竭。
支架植入術因其操作安全、顯效快、療效顯著，已成為各種病因引起的食道狹窄的重要治療手段。然而，目前使用的覆膜是致密材料，這種材料長期覆蓋在正常組織表面，易造成正常組織壞死，長期療效不樂觀。
上述其它人體腔道的支架也有類似問題，諸如氣管等呼吸道，膽道等其它消化道，以及輸尿管等泌尿道支架。而人體腔道的內皮細胞的尺寸在10～30微米范圍，而腫瘤細胞的體積則通常大于源細胞。由于細胞的增殖是通過有絲分裂方式進行，因此內皮細胞成長過程中的最小尺寸應不小于上述尺寸的一半，即不小于5微米。換言之，孔徑小于1微米的多孔膜能夠阻隔上述細胞生長。
發明內容
本發明人為解決上述問題，經過了長時間諸多的試驗與研究，目的之一是提供一種醫用聚氨酯透氣膜。
為達到上述目的，上述醫用聚氨酯透氣膜具有直徑為0.1～1微米的孔隙，該孔隙最好為沿膜厚度方向穿透性的。
本發明的目的之二是提供一種上述醫用聚氨酯透氣膜的制備方法。
此目的是根據液相轉移法，具體通過下列技術方案來實現一種上述的醫用聚氨酯透氣膜的制備方法，其包括下列步驟1)將醫用聚氨酯溶解于四氫呋喃或N，N-二甲基甲酰胺，配制成飽和的聚氨酯漿液，加入體積百分比為0～5％的酮類或乙二醇溶劑；2)將步驟1)所得聚氨酯漿液附著于基底上成膜；3)靜置至膜半干；4)將該半干膜連同基底于溶劑A中凝膠固化成醫用聚氨酯透氣膜，其中溶劑A為不能溶解或溶脹聚氨酯，但可與四氫呋喃或N，N-二甲基甲酰胺互溶的溶劑。
其中，上述步驟1)中所說的飽和聚氨酯漿液最好是質量百分比為18～20％的聚氨酯漿液，該酮類溶劑較好的是丙酮、丁酮。
上述步驟2)可通過浸沒或涂刷的方法將該聚氨酯漿液附著于基底上成膜。
上述步驟3)中靜置的條件一般為溫度15～30℃，相對濕度為50～80％的空氣中，靜置時間一般為2～10分鐘。
上述步驟4)中所說的溶劑A為水、任何濃度的氯化鈉溶液或乙醇。
為避免膜中殘留的溶劑增加生物毒性和惡化力學性能的可能性，本發明的方法最好在步驟4)后還進行90～100℃的熱處理步驟。
而本發明方法中的基底一般選用潔凈的玻璃板或玻璃管。
本發明的醫用聚氨酯透氣膜可應用在制備醫用支架方面，特別是食道支架方面。
本發明將現有醫用聚氨酯體材料加工成具有穿透性微孔的薄膜材料，所得膜的孔隙直徑為0.1～1微米，可以透氣，細胞卻不能通過。用這種工藝制得的覆膜腔道支架既可以有效限制因細胞增生引起的支架內再狹窄，同時又可以避免普通不透氣膜造成的腔道內表面正常組織壞死。
圖1為本發明的醫用聚氨酯透氣膜的正面(成膜時與空氣接觸的一面)形貌掃描電鏡照片。
圖2為本發明的醫用聚氨酯透氣膜的反面(成膜時與基底接觸的表面)形貌掃描電鏡照片。
圖3為本發明經熱處理后的醫用聚氨酯透氣膜的紅外光譜。
具體實施例方式
實施例1將Jm80醫用聚氨酯溶解到四氫呋喃中，配制成20％(質量百分比)的漿液，靜置24小時左右以保證充分溶解和脫泡，得到的飽和醫用聚氨酯溶液待用。
取一平板玻璃，依次經丙酮清洗-吹干-水清洗-吹干等表面清潔處理。在玻璃表面刷涂一層聚氨酯漿液，厚度50微米左右。在25℃，相對濕度60％的空氣中預干燥5分鐘至膜半干，將半干膜連同玻璃板浸入水中充分使膜凝膠固化。取出玻璃板，小心揭下即得本發明的醫用聚氨酯透氣膜。
聚氨酯膜的外觀呈淺白色，近乎透明。膜的兩個表面的顯微形貌不同，但孔隙貫穿膜厚。如圖1所示，成膜時與空氣接觸的一面(正面)聚氨酯分子成微球狀，微球間為狹窄的間隙，間隙寬度為0.1～0.5微米；如圖2所示，成膜時與玻璃接觸的表面(反面)聚氨酯成纖維狀，纖維之間分布較大的孔洞，孔的直徑0.5～1微米。
實施例2將Jm80醫用聚氨酯溶解到N，N-二甲基甲酰胺中，配制成18％(質量百分比)的漿液，漿液中加入2％(體積百分比)的丙酮，保證充分溶解和脫泡后備用。在潔凈的玻璃表面刷涂一層聚氨酯漿液，厚度100微米左右。在15℃，相對濕度50％的空氣中預干燥10分鐘至膜半干，將玻璃板浸入氯化鈉溶液中使其充分凝膠固化。取出玻璃板，小心揭下即得本發明的醫用聚氨酯透氣膜。電鏡下觀察膜的表面形貌，同樣在膜形成0.1～1微米微孔。
實施例3將Jm80醫用聚氨酯溶解到N，N-二甲基甲酰胺中，配制成18％(質量百分比)的漿液，漿液中加入5％(體積百分比)的丁酮，保證充分溶解和脫泡后備用。在潔凈的玻璃表面刷涂一層聚氨酯漿液，厚度60微米左右。在30℃，相對濕度80％的空氣中預干燥2分鐘至膜半干，將玻璃板浸入乙醇溶液中使其充分凝膠固化。取出玻璃板，小心揭下即得本發明的醫用聚氨酯透氣膜。電鏡下觀察膜的表面形貌，同樣在膜形成0.1～1微米微孔。
實施例4將Jm80醫用聚氨酯溶解到四氫呋喃中，配制成20％(質量百分比)的漿液，漿液中加入1％(體積百分比)的乙二醇，保證充分溶解和脫泡，待用。
取一平板玻璃，依次經丙酮清洗-吹干-水清洗-吹干等表面清潔處理。在玻璃表面刷涂一層聚氨酯漿液，厚度80微米左右。在20℃，相對濕度70％的空氣中預干燥5分鐘至膜半干，將半干膜連同玻璃板浸入乙醇中充分使膜凝膠固化。取出玻璃板，小心揭下即得本發明的醫用聚氨酯透氣膜。電鏡下觀察膜的表面形貌，同樣在膜形成0.1～1微米微孔。
實施例5將實施例1～4獲得的醫用聚氨酯透氣膜在空氣爐或真空爐中通常經90～100℃、15～60分鐘熱處理后，膜的孔結構不發生改變。
其中實施例1所得醫用聚氨酯透氣膜經100℃、30分鐘熱處理后，其紅外光譜見圖3，符合醫用聚氨酯標準。該膜的力學性能為
對于支架覆膜來講，膜的作用是阻擋細胞向支架內生長，其力學性能只需具有良好的彈性以適應支架植入前后約200％的形變，基本不受力的作用。本發明所得醫用聚氨酯透氣膜具有高達500％以上的伸長率，因此可以滿足醫用支架覆膜要求。
實施例6首先將食道支架(Ф20×120mm形狀記憶合金支架，江蘇法爾勝吉特公司)用丙酮超聲清洗2分鐘，熱風吹干；然后將其套在直徑合適的潔凈的試管管壁外。將試管垂直放置，并緩慢浸入實施例1中的飽和醫用聚氨酯漿液中，待預定深度后稍停，然后緩慢提出。在25℃，相對濕度60％的空氣中預干燥5分鐘后，將試管浸入水中，使膜充分凝膠固化。取出試管，抽出試管即得醫用聚氨酯透氣膜覆膜支架。
同理，將其它管腔支架套在直徑合適的潔凈的試管管壁外，將該試管分別代替實施例2～5中的玻璃片，可制得相應的醫用聚氨酯透氣膜覆膜支架。
上述實施例中除水、氯化鈉溶液和乙醇可為自配或市售的任何濃度的試劑外，其余試劑均為市售分析純。醫用聚氨酯為聚醚型(Jm80，天津市聚氨酯塑料制品廠)。
權利要求
1.一種醫用聚氨酯透氣膜，其特征在于其具有直徑為0.1～1.0微米的孔隙。
2.根據權利要求1所述的醫用聚氨酯透氣膜，其特征在于該孔隙為沿膜厚度方向穿透性的。
3.一種根據權利要求1所述的醫用聚氨酯透氣膜的制備方法，其包括下列步驟1)將醫用聚氨酯溶解于四氫呋喃或N，N-二甲基甲酰胺，配制成飽和的聚氨酯漿液，加入體積百分比為0～5％的酮類或乙二醇溶劑；2)將步驟1)所得聚氨酯漿液附著于基底上成膜；3)靜置至膜半干；4)將該半干膜連同基底于溶劑A中凝膠固化成醫用聚氨酯透氣膜，其中溶劑A為不能溶解或溶脹聚氨酯，但可與四氫呋喃或N，N-二甲基甲酰胺互溶的溶劑。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于步驟1)中所說的飽和聚氨酯漿液是指質量百分比為18～20％的聚氨酯漿液，該酮類溶劑為丙酮、丁酮。
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于步驟2)是通過浸沒或涂刷的方法將該聚氨酯漿液附著于基底上成膜，該基底為玻璃板或玻璃管。
6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于步驟3)中靜置的條件為溫度15～30℃，相對濕度為50～80％的空氣中，靜置時間為2～10分鐘。
7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于步驟4)中所說的溶劑A為水、氯化鈉溶液或乙醇。
8.根據權利要求3～7任一權利要求所述的制備方法，其特征在于還包括在步驟4)后進行90～100℃的熱處理步驟。
9.根據權利要求1或2所述的醫用聚氨酯透氣膜在制備醫用支架中的應用。
10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于該醫用支架為食道支架。
全文摘要
本發明公開一種醫用聚氨酯透氣膜，其具有直徑為0.1～1微米的孔隙。本發明還公開了利用液相轉移原理制備該醫用聚氨酯透氣膜的方法。本發明的醫用聚氨酯透氣膜用于食道支架或其他人體腔道支架表面時既可以阻止細胞向支架內生長，降低再狹窄率；又具有透氣性，避免支架外正常組織的壞死。
文檔編號A61L27/00GK1706505SQ20041002503
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月9日 優先權日2004年6月9日
發明者趙興科, 卞曉鍇, 李文新 申請人:中國科學院上海應用物理研究所