[发明专利]一种高分子医疗产品表面强界面粘结亲水润滑涂层的制备方法

说明书

本发明公开一种高分子医疗产品表面强界面粘结亲水润滑涂层的制备方法，包括以下步骤：（1）高分子医疗产品表面氧等离子体处理；（2）偶联剂分子表面接枝；（3）润滑涂层溶液的配置；（4）润滑涂层在高分子医疗产品表面的化学交联。本发明制备的界面粘结亲水润滑涂层生物相容性良好，亲水性及润滑性优异，同时与高分子医疗产品表面界面结合牢固，可广泛用于高分子医疗产品比如呼吸道、消化道、直肠等的医用导管润滑，有效保护腔道内壁，降低患者在使用过程中的不适感或疼痛感。

技术领域

本发明涉及医用高分子材料表面功能化的技术领域，具体涉及一种高分子医疗产品表面强界面粘结亲水润滑涂层的制备方法。

背景技术

高分子医疗产品比如医用导管、引流管、插管等的组成材料多为疏水性高分子，导致高分子医疗产品外壁与人体组织或腔道粘膜间摩擦阻力较大，插入过程中容易引起组织粘膜损伤，导致炎症、溃疡等并发症（Parada G A, et al. Nature Communications 2016,7: 12028；Yu Y, et al. Advanced Materials 2018, 1807101）。为改善高分子医疗产品的润滑性，通常选择在其表面涂覆润滑物质（Shaji S, et al. Journal of MaterialsProcessing Technology 2003, 141: 51-59），但润滑物质与高分子医疗产品表面粘结力小，导致其易于从高分子医疗产品表面脱落，丧失润滑效果。此外，也有一些方法在医用高分子材料表面上接枝刷状聚合物涂层，通过亲水端与水结合形成水合层进行润滑（Kreer,et al. Soft Matter 2016, 10.1039.C5SM02919H），但该涂层同样存在耐久性低和与基底界面结合性差等问题。

高分子水凝胶是由化学或物理交联的亲水性高分子构成的三维网络组成。在水环境下，能够吸水溶胀而不发生溶解。因此，高分子水凝胶具有质地柔软、亲水性优良、生物相容性良好等优点，能够满足亲水涂层的基本需求（Wang Z, et al. Acta Biomaterialia2018, 70: 98-109）。水凝胶本身的高吸水性有利于其形成良好的水合润滑层，提高润滑效果。此外，通过调节水凝胶的组成，使其具备C=C、-OH等官能团，能够使水凝胶涂层与高分子基体表面共价键结合，形成良好结合强度的稳定涂层。因此，利用水凝胶在医用高分子材料形成润滑涂层具有极有前景。中国发明专利（公布号CN 101279109 A）通过共聚方法获得了丙烯酸封端的乙二醇-乳酸嵌段共聚物，之后通过光引发或自由基交联法在钛合金表面合成了水凝胶涂层，进一步通过原位聚合在表面制备了聚吡咯/乙二醇-乳酸嵌段共聚物/HA介质层。介质层性能稳定，能够有效减少关节假体表面摩擦损耗，同时促进植入假体被组织快速接受。中国发明专利（公布号CN 108117662 A）将加入了金属催化剂的复合基体材料浸入到水凝胶单体溶液中聚合，在表面生长获得了水凝胶润滑膜。水凝胶涂层使材料表面由疏水转化为亲水，同时摩擦系数明显降低，可达0.06-0.07，可承受近百个往复循环测试，呈现优异的抗剪切性。中国发明专利（公布号CN 107929819 A）在金属表面首先制备聚合物弹性预涂层，之后通过浸涂、固化干燥在表面形成了亲水交联层。通过改变亲水聚合物和交联剂的比例调整了交联层的润滑度和粘合力。

上述各种方法制备的具有良好亲水性和润滑性的表面涂层，但是有的方法存在润滑物质与高分子材料表面粘结力小，润滑物质易于从高分子材料表面脱落而丧失润滑效果的问题；有的方法存在制备工艺流程复杂，原料种类繁多且使用大量有机溶剂，后期难以完全清除的不足，有机溶剂在涂层中的残留将会成为潜在隐患，对人体产生神经刺激或麻痹等负面作用的问题。因此，在医用高分子材料表面构建粘结牢固、生物相容性好、无毒无害的亲水润滑涂层成为了亟待解决的技术问题。

发明内容