一种聚氨酯/小肠粘膜下层复合材料及用途制造技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯/小肠粘膜下层复合材料，它由包括如下步骤的方法制备：a、将阴离子水性聚氨酯乳液与小肠粘膜下层混匀，真空冻干成型；其中，小肠粘膜下层的用量是聚氨酯乳液的0.01～0.03倍(w/w)，所述聚氨酯乳液的平均粒径为15.18nm～42.86nm，固含量为3％～21％；b、交联，真空冻干，即得。本发明专利技术PU/SIS复合材料，同时具有聚氨酯和SIS的优良性能，既具有良好的回弹性能、力学性能，又具有生物活性、生物相容性，可诱导和促进组织结构的再生和修复，克服了现有软组织缺损修复材料只具有单一方面的性能以及应用受到限制等缺陷，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯/小肠粘膜下层复合材料及用途
本专利技术涉及一种聚氨酯/小肠粘膜下层复合材料及其用途。
技术介绍
理想的软组织修复材料应该具有下述性质：(1)生物相容性，例如细胞相容性、组织相容性等；(2)优良的力学性能，例如拉伸强度、回弹性等。此外，软组织修复材料还需要适宜的三维多孔结构，从而有利于细胞的长入和分化、组织再生以及营养物质的传送。目前，软组织修复材料主要有两大类：(1)合成高分子材料，例如聚氨酯等，具有优良的物理机械性能，但是不具备生物活性，不能促进组织再生；(2)天然的细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)，例如胶原、明胶、小肠粘膜下层(smallintestinalsubmucosa，SIS)等，主要由胶原蛋白、纤维蛋白、弹性蛋白、生长因子、氨基葡聚糖或信号分子等多种成分组成，具有优良的生物相容性，易降解，降解产物无毒副作用、炎性反应低，可诱导和促进组织结构的再生和修复，但是存在回弹性差、易塌陷的问题。因此，亟需专利技术一种新的材料，能够同时具有优良的物理机械性能和生物活性，从而克服现有软组织缺损修复材料只具有单一方面的性能以及应用受到限制等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚氨酯/小肠粘膜下层(PU/SIS)复合材料，同时具有聚氨酯和SIS的优良性能，既具有良好的回弹性能、力学性能，又具有生物活性、生物相容性，可诱导和促进组织结构的再生和修复，克服了现有软组织缺损修复材料只具有单一方面的性能以及应用受到限制等缺陷。本专利技术是通过下述技术方案实现的：一种聚氨酯/小肠粘膜下层复合材料，它由包括如下步骤的方法制备：a、将阴离子水性聚氨酯乳液与小肠粘膜下层混匀，真空冻干成型；其中，小肠粘膜下层的用量是聚氨酯乳液的0.01～0.03倍(w/w)，所述聚氨酯乳液的平均粒径为15.18nm～42.86nm，固含量为3％～21％；b、交联，真空冻干，即得。阴离子型水性聚氨酯乳液是指分子主链或侧链上含有阴离子型亲水性基团的水性聚氨酯乳液。所述的复合材料，步骤a中，所述聚氨酯乳液由如下方法制备得到：(1)预聚：取异氰酸酯与羟基供体，预聚，二者的摩尔比为(1.45～1.85)：0.5；优选地，异氰酸酯与羟基供体的摩尔比为1.45：0.5；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或多种；优选地，所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯；所述羟基供体为聚乙二醇、聚四氢呋喃、丙二醇、1,4-丁二醇中的任意一种或多种；优选地，所述羟基供体为聚四氢呋喃；(2)扩链：加入扩链剂，扩链，其中，扩链剂与步骤(1)中羟基供体的摩尔比为(3～7)：3；所述扩链剂为2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基丙酸、N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺中的任意一种或多种；优选地，所述扩链剂为2,2-二羟甲基丁酸或2,2-二羟甲基丙酸；(3)中和乳化：加入中和剂，搅匀，然后将反应体系滴加到20％(v/v)的丙酮水溶液中，高速搅拌1～2h；其中，中和剂与步骤(2)中扩链剂的摩尔比为1.5:1；高速搅拌的转速为1200～1400rpm；所述中和剂为三乙胺或氢氧化钠；(4)纯化：旋蒸除去丙酮和过量中和剂，去离子水透析除去杂质，即得。所述的复合材料，步骤(1)中，异氰酸酯与羟基供体的摩尔比为1.45：0.5。步骤(1)中，预聚的温度为70℃～80℃；预聚的时间为1～5h；预聚采用的催化剂为辛酸亚锡、三乙醇胺或二月桂酸二丁基锡；步骤(2)中，扩链的温度为50℃～55℃；扩链的时间为1～5h；步骤(3)中，高速搅拌的转速为1300rpm；高速搅拌的时间为2h；步骤(4)中，旋蒸的温度为55℃；优选地，步骤(1)中，预聚的温度为74℃，预聚的时间为2h50min；步骤(2)中，扩链的温度为54℃，扩链的时间为3h。所述的复合材料，步骤a中，小肠粘膜下层的用量是聚氨酯乳液的0.03倍(w/w)。所述的复合材料，步骤a中，所述小肠粘膜下层按照下述方法制备得到：(i)取猪小肠，水洗，剖开，剪成段；(ii)刮除小肠的肌层和浆膜层；(iii)水洗滤干后，将其浸入三氯甲烷与甲醇的混合溶液中，浸泡时间为4小时，所述混合溶液中三氯甲烷与甲醇的体积比为1：1；(iv)水洗后，放入胰蛋白酶溶液中，4℃处理过夜；(v)水洗后，用SDS处理至少4h；(vi)清洗后，冻干；(vii)粉碎，加入含有3％醋酸、0.1％胃蛋白酶的PBS溶液中，调pH至中性后，冻干，再粉碎，即得。所述的复合材料，步骤a和b中，真空冻干的温度为-40～-80℃。所述的复合材料，步骤b中，交联时间为12～48h。所述的复合材料，步骤b中，所述交联的方法是：将步骤a制得的材料浸泡于交联剂溶液中；其中，交联剂是1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、京尼平或戊二醛；优选地，所述交联剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐或京尼平。所述交联剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐时，交联剂溶液的浓度为1％～5％，优选为2.5％；pH值为3～9，优选为5.5～7.4；或者，所述交联剂为京尼平时，交联剂溶液的浓度为0.1％～2％，优选为2％；pH值为3～9，优选为7.4。本专利技术的另一目的在于提供上述所述复合材料在软组织缺损修复材料中的应用。本专利技术PU/SIS复合材料，具有下述有益效果：(1)本专利技术PU/SIS复合材料具有优良的力学性能，其拉伸强度和断裂伸长率均较高，可以满足软组织缺损修复材料对力学性能的要求；(2)本专利技术PU/SIS复合材料的回弹性好，力学性能更加均一可控，克服了现有技术中小肠粘膜下层应用于软组织修复材料存在的回弹性差、易塌陷等缺陷；(3)本专利技术PU/SIS复合材料为三维多孔结构，孔径均匀，且孔洞间相互贯通，孔径大小在30-150μm之间，平均孔径为62.44±23.74μm，适合细胞的粘附爬行，有利于诱导细胞和毛细血管的长入，促进细胞的增殖；(4)本专利技术PU/SIS复合材料的组织相容性好，免疫原性低。综上，本专利技术PU/SIS复合材料，同时具有聚氨酯和小肠粘膜下层的优良性能，既具有良好的回弹性能、力学性能，又具有生物活性、生物相容性，可诱导和促进组织结构的再生和修复，克服了现有软组织缺损修复材料只具有单一方面的性能以及应用受到限制等缺陷；同时，本专利技术复合材料，为三维多孔结构，孔径均匀，且孔洞间相互贯通，生物相容性好，免疫原性低，具有良好的应用前景。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。附图说明图1实施例1与4聚氨酯乳液平均粒径及Zeta电位的检测结果。图2实施例1～4中SIS水溶液平均粒径及Zeta电位的检测结果。图3实施例2与3聚氨酯乳液平均粒径及Zeta电位的检测结果。图4聚氨酯乳液的红外光谱图：A：实施例1与4聚氨酯乳液的红外测试结果；B：实施例2与3聚氨酯乳液的红外测试结果。图5试验例1对比试验的结果附图。图6实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯/小肠粘膜下层复合材料，其特征在于：它是由下述步骤的方法制备而成：a、将阴离子水性聚氨酯乳液与小肠粘膜下层混匀，真空冻干成型；其中，小肠粘膜下层的用量是聚氨酯乳液的0.01～0.03倍(w/w)，所述聚氨酯乳液的平均粒径为15.18nm～42.86nm，固含量为3％～21％；b、交联，真空冻干，即得。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯/小肠粘膜下层复合材料，其特征在于：它是由下述步骤的方法制备而成：a、将阴离子水性聚氨酯乳液与小肠粘膜下层混匀，真空冻干成型；其中，小肠粘膜下层的用量是聚氨酯乳液的0.01～0.03倍(w/w)，所述聚氨酯乳液的平均粒径为15.18nm～42.86nm，固含量为3％～21％；b、交联，真空冻干，即得。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：步骤a中，所述聚氨酯乳液由如下方法制备得到：(1)预聚：取异氰酸酯与羟基供体，预聚，二者的摩尔比为(1.45～1.85)：0.5；所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、L-赖氨酸二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或多种；所述羟基供体为聚乙二醇、聚四氢呋喃、丙二醇、1,4-丁二醇中的任意一种或多种；(2)扩链：加入扩链剂，扩链，其中，扩链剂与步骤(1)中羟基供体的摩尔比为(3～7)：3；所述扩链剂为2,2-二羟甲基丁酸、2,2-二羟甲基丙酸、N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺中的任意一种或多种；(3)中和乳化：加入中和剂，搅匀，然后将反应体系滴加到20％(v/v)的丙酮水溶液中，高速搅拌1～2h；其中，中和剂与步骤(2)中扩链剂的摩尔比为1.5:1；高速搅拌的转速为1200～1400rpm；所述中和剂为三乙胺或氢氧化钠；(4)纯化：旋蒸除去丙酮和过量中和剂，去离子水透析除去杂质，即得。3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于：步骤(1)中，所述异氰酸酯与羟基供体的摩尔比为1.45：0.5。4.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于：步骤(1)中，优选地，所述异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯。5.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于：步骤(1)中，所述羟基供体为聚四氢呋喃。6.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于：步骤(2)中，所述扩链剂为2,2-二羟甲基丁酸或2,2-二羟甲基丙酸。7.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于：步骤(1)中，预聚的温度为70℃～80℃；预聚的时间为1～5h；预聚采用的催化剂为辛酸亚锡、三乙醇胺或二月桂酸二丁基锡；步骤(2)中，扩链的温度为50℃～55℃；扩链的时间为1～5h；步骤(3)中，高速搅拌的转速为1300rpm；高速搅拌的时间为2h；步骤(4)中，旋蒸的温度为55℃。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：解慧琪，笪琳萃，龚梅，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，
类型：发明
国别省市：四川;51