一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法及其产品技术

本发明专利技术公开了一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法，制备步骤为：(1)将淀粉分散于pH为4.7～4.9的缓冲溶液中，加入复合酶酶解，制备得到多孔淀粉；(2)将步骤(1)得到的多孔淀粉分散于去离子水中，在pH＝8.0～8.5体系中与辛烯基琥珀酸酐反应，得到疏水多孔淀粉；(3)步骤(2)得到的疏水多孔淀粉分散于去离子水中，在pH为3.9～4.1体系中与Al2(SO4)3反应，得到复合改性多孔淀粉；(4)将步骤(3)中得到的复合改性多孔淀粉与热塑性聚氨酯粒料共混，热塑性聚氨酯/复合改性多孔淀粉的质量比为95/5～85/15，经双螺杆挤出机进行挤出，得到医用导管。得到医用导管。得到医用导管。

【技术实现步骤摘要】
一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法及其产品


[0001]本专利技术属于生物医用材料领域，涉及一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法及其产品。

技术介绍

[0002]随着随着医学、材料学、生物学和化学等学科的发展，医用高分子材料在生物医学领域得到广泛应用。首先天然高分子材料生物相容性好，无毒副作用，非常适合在医疗上使用。其次成本低，来源广，易生物降解，适合制成一次性医疗用品，避免了传统材料制品价格昂贵以及造成环境污染难降解的问题。多孔淀粉作为一种新型的变型淀粉，其原料来源广泛，天然，安全，无毒，可生物降解，生产工艺简单等优点，因此有良好的应用前景。由于淀粉形成微孔结构后变得疏松，机械强度下降，淀粉链的长度减小，粘度的稳定性下降，同时淀粉颗粒小，结构不稳定，酶解过程中很容易崩解，因此有必要通过交联改性来提高大米淀粉颗粒的稳定性，增强多孔淀粉抗机械的强度，另外，多孔淀粉分子中存在大量的羟基，只有亲水性，很难与聚氨酯粒料均匀共混，因为聚氨酯粒料是疏水性的，故而在多孔淀粉分子中引入疏水基团可提高其共混能力。医用导管主要在输液、药物递送、采血、血液透析等方面有着重要的应用。导管材料最早是使用聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP)，后来又逐渐发展了聚酰胺、聚酯、聚氨酯(PU)等材料。聚氨酯由于良好的生物相容性和稳定性，强度高，摩擦因数小，柔顺性好优点而逐渐成为制造医疗导管，尤其是需要引入人体的医疗导管的首选材料。常用的导管有腹腔透析管、导尿管、中心静脉导管、留置针外周导管、经皮冠状动脉腔内血管成形术(PTCA)球囊扩张导管等。现在常用的导管都是合成高分子材料所制，大部分带有一定的毒性，使用时极不安全，以及使用后的导管很难降解，污染环境。医用导管在医疗上已经成为不可缺少的工具，当医生将导管介入人体时，缺乏经验的医生在进行插管时很难做到精准定位。为此研发出一种具有超声成像能力的医用导管，利用超声成像技术实时监测导管插入的部位，做到精确无误导入尤为重要。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法及其产品，本专利技术具体提供了如下的技术方案：
[0004]1、一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法，制备步骤为：
[0005](1)将淀粉分散于pH为4.7～4.9的缓冲溶液中，得到淀粉乳液，加入复合酶酶解，制备得到多孔淀粉；
[0006](2)将步骤(1)得到的多孔淀粉分散于去离子水中，得到多孔淀粉乳液，在pH＝8.0～8.5体系中与辛烯基琥珀酸酐反应，得到疏水多孔淀粉；
[0007](3)步骤(2)得到的疏水多孔淀粉分散于去离子水中，得到疏水多孔淀粉乳液，在
pH为3.9～4.1体系中与Al2(SO4)3反应，得到复合改性多孔淀粉；
[0008](4)将步骤(3)中得到的复合改性多孔淀粉与热塑性聚氨酯粒料共混，热塑性聚氨酯/复合改性多孔淀粉的质量比为95/5～85/15，经双螺杆挤出机进行挤出，得到基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管。
[0009]进一步，步骤(1)所述的复合酶为糖化酶与α
‑
淀粉酶按质量比4：1混合。
[0010]进一步，步骤(1)所述的淀粉乳液的质量分数20～25％。
[0011]进一步，步骤(1)的酶解温度为40～45℃，酶完成后，加入NaOH溶液反应使酶灭活。
[0012]进一步，步骤(2)所述的多孔淀粉乳液的质量分数为25～30％。
[0013]进一步，步骤(2)所述的反应温度为40～45℃。
[0014]进一步，步骤(2)反应结束后将pH调节为中性。
[0015]进一步，步骤(3)的疏水多孔淀粉乳液的质量分数为25～30％。
[0016]进一步，步骤(3)所述的反应温度为40～45℃。
[0017]2、上述的一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法制备得到的产品，具有超声成像能力，冲击强度为6.63～22.26KJ/m2，拉伸强度为9.0～18.4MPa，断裂伸长率为71.9～495.9％，弹性模量为29.89～80.0MPa。
[0018]本专利技术的有益效果在于：本专利技术将原淀粉进行多孔、疏水、复合改性，通过双螺杆挤出工艺将复合改性的疏水多孔淀粉(CLPSt)与热塑性聚氨酯(TPU)粒料共混，得到的导管材料具有良好的超声成像效果，当复合交联多孔淀粉(CLPSt)加入5％(质量分数)时，超声成像的效果尤为明显。TPU/CLPSt的质量比为95/5～85/15时，其力学性能符合医用导管材料的使用要求，其冲击强度为6.63～22.26KJ/m2，拉伸强度为9.0～18.4MPa，断裂伸长率为71.9～495.9％，弹性模量为29.89～80.0MPa，与《气管导管力学性能实验研究》中国产气管导管的力学性能相比，能够满足医疗行业的应用要求，有较好的应用前景。本专利技术的具有超声成像能力的医用导管，所用的原料价格低廉，天然、毒性小，易降解。
[0019]在制备多孔淀粉的过程中，调节体系的pH到本专利技术请求保护的范围，是为了酶在较好的条件下发生酶解作用，得到较多且完整的多孔结构。pH值过低，酶的活性不够，不会发生酶解作用。pH值微高，制得的多孔淀粉很碎，得不到完整的多孔结构，pH值过高，酶会失活。在制备疏水多孔淀粉的过程中调节体系pH值到本专利技术请求保护的范围是为了酯化反应正向进行，疏水程度更高。因为在碱性环境下，多孔淀粉分子中的羟基解离成氧负离子，它与辛烯基琥珀酸酐上的部分正电荷发生亲核取代反应，生成淀粉酯。酸酐环被打开，一端通过酯基与淀粉分子结合，另一端产生羧酸。在制备复合交联淀粉的过程中调节体系pH值到本专利技术请求保护的范围是为了Al
3+
与淀粉酯更容易交联，提高交联程度，最终得到疏水且交联度高的多孔淀粉。从而改善淀粉的疏水性和增强机械强度，有利于与热塑性聚氨酯共混。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图：
[0021]图1为复合改性多孔淀粉制备方案图。
[0022]图2为实施例1
‑
5制备得到的导管材料超声检测的效果图。
[0023]图3为实施例1
‑
5制备得到的导管材料的力学性能对比图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。
[0025]实施例1
[0026]1、图1为复合改性多孔淀粉制备方案图，具体步骤如下：
[0027](1)称取一定质量的普通玉米淀粉分散于pH为4.8的CH3COONa
‑
CH3COOH缓冲溶液中，配成22％(质量分数)的淀粉乳液，加入一定量的复合酶(糖化酶与α
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淀粉酶按质量比4：1混合)后于40℃酶解，反应完成后，加入0.1m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法，其特征在于，制备步骤为：(1)将淀粉分散于pH为4.7～4.9的缓冲溶液中，得到淀粉乳液，加入复合酶酶解，制备得到多孔淀粉；(2)将步骤(1)得到的多孔淀粉分散于去离子水中，得到多孔淀粉乳液，在pH＝8.0～8.5体系中与辛烯基琥珀酸酐反应，得到疏水多孔淀粉；(3)步骤(2)得到的疏水多孔淀粉分散于去离子水中，得到疏水多孔淀粉乳液，在pH为3.9～4.1体系中与Al2(SO4)3反应，得到复合改性多孔淀粉；(4)将步骤(3)中得到的复合改性多孔淀粉与热塑性聚氨酯粒料共混，热塑性聚氨酯/复合改性多孔淀粉的质量比为95/5～85/15，经双螺杆挤出机进行挤出，得到基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管。2.根据权利要求1所述的一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的复合酶为糖化酶与α
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淀粉酶按质量比4：1混合。3.根据权利要求1所述的一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的淀粉乳液的质量分数20～25％。4.根据权利要求1所述的一种基于疏水改性多孔淀粉的具有超声成像能力的医用导管的制备方法，其特征在于，步骤(...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐福建，王明，丁小康，丁雪佳，段顺，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：