System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂及其制备方法技术_技高网

一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂及其制备方法技术

技术编号:43809178 阅读:2 留言:0更新日期:2024-12-27 13:25
本发明专利技术公开了一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂及其制备方法,本发明专利技术提供的组织粘合剂主要包括儿茶酚接枝壳聚糖和光固化水性聚氨酯两个主要组成部分。首先利用席夫碱反应将儿茶酚基团接枝到壳聚糖上,制备得到改性壳聚糖,之后以多元醇、异氰酸酯、小分子扩链剂和封端剂制备双键封端的可光固化水性聚氨酯。然后将改性壳聚糖与光固化水性聚氨酯进行共混,制得壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂。制得的生物组织粘合剂具备良好的水下粘附性、优异的生物相容性和可降解性,以及较高的光固化速率。本发明专利技术所提供的粘合剂在生物医疗领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及伤口缝合材料领域,尤其涉及一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂的制备方法。


技术介绍

1、每年全球有数百万人由于外伤或者手术形成的创伤而需要治疗,创伤处主要包括皮肤、肌肉、内脏器官等。缝合是最常见的处理方法,但其缺点是过程繁琐,在缝合处易形成应力集中,体内残留时间过长时会造成肉芽肿瘤,形成血栓而导致缝合失败,易留疤痕以及拆线会带来二次痛苦等。因此近几十年来,国内外的科研人员不断致力于研发各种类型的生物粘合剂来取代缝合技术。但现存的医用类生物粘合剂在机体的使用过程中存在着粘度低,生物安全性不足,感染风险高,存在甲醛等有毒降解物对人体不利。因此人们开始将目光投向生物的粘附行为,以期通过仿生方法来寻找和研发一种新型的生物粘合剂。

2、壳聚糖作为一种天然生物大分子材料,具有优异的抗菌性、无毒、良好的生物相容性和生物可降解性,同时具有独特的生物活性和理化性质,在纺织和印染、造纸和化工、医药等领域开阔的应用前景,引起人们的广泛重视。

3、聚氨酯是一种具有优秀力学性能的高分子材料,由于合成原料来源广泛,产品形式多样,聚氨酯在建筑、纺织、包装、家具等众多领域获得了广泛的应用。在生物医学领域,具备良好的生物相容性的聚氨酯还以弹性体、泡沫、胶粘剂、水凝胶等多种形式得到应用,是一种优秀的医用伤口缝合材料。

4、当前关于壳聚糖在聚氨酯材料改性领域的研究相对较少。因此,申请人开发了壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂的制备方法,拟应用于伤口缝合领域。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂及其制备方法,本专利技术提供的生物粘合剂具备良好的水下粘附性、力学性能、生物相容性和抗菌性,具有作为创面伤口缝合的应用潜力。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:

3、一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,包括

4、(a)儿茶酚接枝壳聚糖;

5、(b)光固化水性聚氨酯;

6、(c)光引发剂;

7、所述(a)组份、所述(b)组份与所述(c)组份的质量比为50~67:200:1。

8、优选的,所述儿茶酚接枝壳聚糖包括壳聚糖和3,4-二羟基苯甲醛,所述壳聚糖与3,4-二羟基苯甲醛的投料摩尔比为1:2。

9、优选的,所述儿茶酚接枝壳聚糖具有以下结构式:

10、

11、优选的,所述光固化水性聚氨酯包括:

12、多元醇67~71%

13、二异氰酸酯18~20%

14、催化剂0.1~0.2%

15、小分子扩链剂2.6~2.9%

16、封端剂7%~11%。

17、优选的,所述多元醇为聚乙二醇,分子量范围为1500~2000;所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯;所述催化剂为新癸酸铋;所述小分子扩链剂为异山梨醇;所述封端剂为丙烯酸羟乙酯。

18、优选的,所述光引发剂为(±)-樟脑醌。

19、本专利技术还提供了一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂的制备方法,包括以下步骤:

20、s1、合成儿茶酚接枝壳聚糖:以壳聚糖和3,4-二羟基苯甲醛为主要原料,利用席夫碱反应制备儿茶酚接枝改性的壳聚糖;

21、s2、合成光固化水性聚氨酯:以多元醇、二异氰酸酯、催化剂、小分子扩链剂、封端剂为主要原料,制备碳碳双键封端的光固化水性聚氨酯;

22、s3、将s1制备的儿茶酚接枝壳聚糖、s2制备的光固化水性聚氨酯和光引发剂混合,搅拌均匀后静置消泡,制备可光固化的壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂。

23、优选的,所述步骤s1中,所述儿茶酚接枝壳聚糖的制备方法包括以下步骤:将壳聚糖溶于醋酸溶液中,加入用蒸馏水和甲醇的混合溶液溶解的3,4-二羟基苯甲醛,随后加入冰醋酸,在60℃油浴加热下向反应溶液中保持恒温加热和磁力搅拌反应4h。

24、优选的,所述壳聚糖粘度为100~200mpa.s,所述壳聚糖的脱乙酰度为95%以上。

25、优选的,所述步骤s2中,所述的光固化水性聚氨酯的制备方法包括以下步骤:在反应容器中进行反应,设置油浴温度70℃,转速400~450r/min,按配比依次加入真空除水后的多元醇、二异氰酸酯、催化剂进行反应1~2h;保持温度和搅拌条件不变,加入用丙酮溶解的小分子扩链剂反应2~3h;保持温度和搅拌条件不变,加入封端剂反应2~3h,得到聚氨酯预聚体;将聚氨酯预聚体降温至室温,加入适量的超纯水进行高速搅拌分散,再经过减压蒸馏除去体系中残留的丙酮,得到光固化水性聚氨酯。

26、优选的,所述粘合剂固化成膜后,其颜色为黄色,吸水率为746%~822.1%,拉伸强度为0.49~0.60mpa,断裂伸长率为60.38~423.93%,对猪皮的粘接强度为5.04~8.70kpa,对金黄色葡萄球菌的抗菌率为100%。

27、本专利技术的壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,采用反应条件简单、温和的技术路线对壳聚糖进行了儿茶酚的接枝改性,并且光固化水性聚氨酯合成原料种类简单,反应条件温和,容易操作。

28、本专利技术制得的儿茶酚接枝光敏壳寡糖改性聚氨酯薄膜的吸水率为746%~822.1%,保证了对伤口渗出液的吸收能力;拉伸强度为0.49~0.60mpa,断裂伸长率为60.38~423.93%,保证了在使用中不易破裂;对与人体皮肤相近的猪皮的粘接强度为5.04~8.7kpa,保证了对皮肤足够的粘附能力;对金黄色葡萄球菌的抗菌率为100%,保证了对伤口提供一定的抗菌能力。

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【技术保护点】

1.一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述儿茶酚接枝壳聚糖包括壳聚糖和3,4-二羟基苯甲醛,所述壳聚糖与3,4-二羟基苯甲醛的投料摩尔比为1:2。

3.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述儿茶酚接枝壳聚糖具有以下结构式:

4.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述光固化水性聚氨酯包括:

5.根据权利要求4所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述多元醇为聚乙二醇,分子量范围为1500~2000;所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯;所述催化剂为新癸酸铋;所述小分子扩链剂为异山梨醇;所述封端剂为丙烯酸羟乙酯。

6.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述光引发剂为(±)-樟脑醌。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述儿茶酚接枝壳聚糖的制备方法包括以下步骤:将壳聚糖溶于醋酸溶液中,加入用蒸馏水和甲醇的混合溶液溶解的3,4-二羟基苯甲醛,随后加入冰醋酸,在60℃油浴加热下向反应溶液中保持恒温加热和磁力搅拌反应4h,其中所述壳聚糖粘度为100~200mpa.s,所述壳聚糖的脱乙酰度为95%以上。

9.根据权利要求7所述的壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述的光固化水性聚氨酯的制备方法包括以下步骤:在反应容器中进行反应,设置油浴温度70℃,转速400~450r/min,按配比依次加入真空除水后的多元醇、二异氰酸酯、催化剂进行反应1~2h;保持温度和搅拌条件不变,加入用丙酮溶解的小分子扩链剂反应2~3h;保持温度和搅拌条件不变,加入封端剂反应2~3h,得到聚氨酯预聚体;将聚氨酯预聚体降温至室温,加入适量的超纯水进行高速搅拌分散,再经过减压蒸馏除去体系中残留的丙酮,得到光固化水性聚氨酯。

10.根据权利要求7所述的壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂的制备方法,其特征在于,所述粘合剂固化成膜后,其颜色为黄色,吸水率为746%~822.1%,拉伸强度为0.49~0.60MPa,断裂伸长率为60.38~423.93%,对猪皮的粘接强度为5.04~8.70kPa,对金黄色葡萄球菌的抗菌率为100%。

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【技术特征摘要】

1.一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述儿茶酚接枝壳聚糖包括壳聚糖和3,4-二羟基苯甲醛,所述壳聚糖与3,4-二羟基苯甲醛的投料摩尔比为1:2。

3.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述儿茶酚接枝壳聚糖具有以下结构式:

4.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述光固化水性聚氨酯包括:

5.根据权利要求4所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述多元醇为聚乙二醇,分子量范围为1500~2000;所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯;所述催化剂为新癸酸铋;所述小分子扩链剂为异山梨醇;所述封端剂为丙烯酸羟乙酯。

6.根据权利要求1所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂,其特征在于,所述光引发剂为(±)-樟脑醌。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的壳聚糖/聚氨酯生物组织粘合剂的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述儿茶酚接枝壳聚糖的制备方法包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员:任秀娥于佳成黄奕强何海杰陈建甫
申请(专利权)人:珠海科技学院
类型:发明
国别省市:

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