一种医用粘合剂及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种医用粘合剂及其制备方法和应用 (Medical adhesive and preparation method and application thereof ) 是由 杜宇聪 谢剑波 曾仑 欧达欣 于 2021-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种医用粘合剂及其制备方法和应用,所述医用粘合剂以重量份数计包括α-氰基丙烯酸酯90-99份、增粘剂1-10份和增韧剂1-10份。本发明提供的医用粘合剂粘合速度快、粘合强度高、伸长率高、持久性好,具有良好的生物相容性、能够快速止血、促组织再生和抑菌功能。(The invention provides a medical adhesive and a preparation method and application thereof, wherein the medical adhesive comprises 90-99 parts of alpha-cyanoacrylate, 1-10 parts of tackifier and 1-10 parts of toughening agent by weight. The medical adhesive provided by the invention has the advantages of high adhesion speed, high adhesion strength, high elongation, good durability, good biocompatibility, quick hemostasis, tissue regeneration promotion and bacteriostasis functions.)
技术领域
本发明属于医用材料领域，具体涉及一种医用粘合剂及其制备方法和应用，尤其涉及一种韧性好的医用粘合剂及其制备方法和应用。
背景技术
医用粘合剂是在外科手术时用于对生物体的组织部位进行粘接的新型医用材料。二十世纪四十年代，Ardis首先合成氰基丙烯酸酯，十年后一家美国公司首次发现氰基丙烯酸酯具有较好的粘合特性，随后库弗等人发现可以将这类粘合剂用在生物组织的粘接上，故将其用作一类新型医用粘合剂使用。二十世纪六十年代初，氰基丙烯酸酯类粘合剂风靡一时，但在应用时，生物毒性限制了该类粘合剂的发展。在七十年代后，研究人员发现，氰基丙烯酸异丁酯、正丁酯、正辛酯等氰基丙烯酸酯类改性单体可以用于降低氰基丙烯酸酯类粘合剂的生物毒性，这一发现，推动了医用粘合剂的进一步发展。目前，在医学领域各学科中，医用粘合剂已经得到了广泛的应用，临床上取得了尤为显著的效果。
市面上常见的粘合剂α-氰基丙烯酸正丁酯，或α-氰基丙烯酸2-辛酯，都存在硬度高，韧性差与人体皮肤贴合性差的缺点。由于粘接的部位过硬，器官的表面张力的弹性不够，反复的磨损就会造成组织的损伤，也会造成包括粘合剂膜过早脱落或破裂，甚至是反应性炎症反应等一系列的问题。再者该类粘合剂储存的时间短，耐水性比较差，容易产生凝固现象，同时也会产生刺激性气味和催泪性；而且对于该类粘合剂的操作不容易掌握，使得实际的粘接效果受人为因素影响较大
CN106519995A公开了一种增韧的α-氰基丙烯酸酯胶粘剂，按重量百分比，由以下组分组成：α-氰基丙烯酸乙酯单体85-99％；阴离子聚合阻聚剂0.001-10％；自由基聚合阻聚剂0.01-4％；微纳米尺寸核壳粒子0.01-5％。该发明将将微纳米尺寸核壳粒子引入到α-氰基丙烯酸酯胶粘中，利用微纳米尺寸核壳粒子增强α-氰基丙烯酸酯胶粘的韧性和抗冲击性能。其不仅具有良好的韧性，而且具有较高的粘度，有利于粘接多孔材料和适用于宽缝隙场景。但其加入的核壳粒子是一种橡胶，其在体内几乎是无法分解的，可能会在体内长期存在。
CN104368030B公开了一种医用粘合剂及其制备方法，所述粘合剂包括：聚丙烯酸酯、西黄芪胶、聚甲基丙烯酸酯、角鲨烷、过氧化苯甲酰、甘油三松香酸酯、癸二酸二甲酯、对苯二酚、对苯甲磺酸、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三钙和海藻酸钠。其制备方法为先将聚丙烯酸酯、西黄芪胶、聚甲基丙烯酸酯和角鲨烷混合，再加入过氧化苯甲酰和甘油三松香酸酯，搅拌得混合物I；再将癸二酸二甲酯、对苯二酚、对苯甲磺酸、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三钙和海藻酸钠混合得混合物II；然后将混合物I和混合物II混合，加热、保温后，冷却至室温，即得。该发明的医用粘合剂固化速度适中、稳定时间长、粘接强度强。但该专利所述方法步骤复杂，组分复杂，制备成本偏高。
由于目前医用粘合剂的硬度高、韧性差、弹性低，从而造成了一系列使用问题。因此，如何提供一种粘合强度高、延展性好、持久性好的医用粘合剂，成了亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种医用粘合剂及其制备方法和应用，尤其提供一种韧性好的医用粘合剂及其制备方法和应用。本发明提供的医用粘合剂粘合速度快、粘合强度高、伸长率高、持久性好，具有良好的生物相容性、能够快速止血、促组织再生和抑菌功能。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种医用粘合剂，所述医用粘合剂以重量份数计包括α-氰基丙烯酸酯90-99份、增粘剂1-10份和增韧剂1-10份。
其中，α-氰基丙烯酸酯的份数可以是90份、91份、92份、93份、94份、95份、96份、97份、98份或99份等，增粘剂的份数可以是1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等，增韧剂的份数可以是1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
上述特定组分及配比的医用粘合剂通过选用特性原料、增粘剂和增韧剂的二者复配以及α-氰基丙烯酸酯与增粘剂和增韧剂的联合使用，显著提高了其粘接强度、伸长率，同时具有良好的生物相容性、能够快速止血、促组织再生和抑菌功能，对人体无毒副作用，成本低廉。
优选地，所述医用粘合剂以重量份数计包括α-氰基丙烯酸酯93-97份、增粘剂3-7份和增韧剂3-7份。
上述组分配比进一步提高了所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率。
优选地，所述α-氰基丙烯酸酯包括α-氰基丙烯酸乙酯、α-氰基丙烯酸丙酯、α-氰基丙烯酸丁酯、α-氰基丙烯酸辛酯或α-氰基丙烯酸甲氧基乙酯中任意一种或至少两种的组合，例如α-氰基丙烯酸丁酯和α-氰基丙烯酸辛酯的组合、α-氰基丙烯酸乙酯和α-氰基丙烯酸丙酯的组合或α-氰基丙烯酸辛酯和α-氰基丙烯酸甲氧基乙酯的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。
上述特定α-氰基丙烯酸酯的选择能够提高所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率，同时具有能够快速止血、促组织再生和抑菌功能；同时通过与增粘剂和增韧剂协同作用，提高了所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率。
优选地，所述α-氰基丙烯酸酯包括α-氰基丙烯酸丁酯和α-氰基丙烯酸辛酯的组合。
上述特定α-氰基丙烯酸酯进一步提高了所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率。
优选地，所述增粘剂包括葡聚糖，所述改性葡聚糖包括葡聚糖100、葡聚糖200、葡聚糖500或甲基丙烯酸乙酯葡聚糖中任意一种或至少两种的组合，例如葡聚糖100和甲基丙烯酸乙酯葡聚糖的组合、葡聚糖200和葡聚糖500的组合或葡聚糖100和葡聚糖500的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选葡聚糖200和葡聚糖500的组合。
上述特定增粘剂与增韧剂两者复配，协同作用，提高了所述医用粘合剂的粘接强度、粘度、伸长率，缩短了固化时间；同时在本发明优选的增粘剂范围内，所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率进一步提高。
优选地，所述增韧剂包括聚氰基丙烯酸正丁酯、聚氰基丙烯酸乙酯、聚乳酸或聚乙二醇中任意一种或至少两种的组合，例如聚氰基丙烯酸正丁酯和聚氰基丙烯酸乙酯的组合、聚氰基丙烯酸乙酯和聚乳酸的组合或聚乳酸和聚乙二醇的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。
上述增韧剂能与增粘剂二者复配，协同作用，提高所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率。
第二方面，本发明提供了如上所述的医用粘合剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将α-氰基丙烯酸酯、增粘剂与增韧剂混合搅拌，得到所述医用粘合剂。
上述制备方法能够快速方便制备所述医用粘合剂。
优选地，所述搅拌的温度为25-80℃、速率为100-120r/min，时间为0.5-3h。
其中，搅拌的温度可以是25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃或80℃等，速率可以是100r/min、105r/min、110r/min、115r/min或120r/min等，时间可以是0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h或3h等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明优选的技术方案，所述制备方法包括以下步骤：将α-氰基丙烯酸酯、增粘剂与增韧剂混合在25-80℃、100-120r/min下搅拌0.5-3h，得到所述医用粘合剂。
第三方面，本发明还提供了如上所述的医用粘合剂在制备医用材料中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种医用粘合剂，通过选用特性原料、增粘剂和增韧剂的二者复配以及α-氰基丙烯酸酯与增粘剂和增韧剂的联合使用，显著提高了其粘接强度、伸长率，同时具有良好的生物相容性、能够快速止血、促组织再生和抑菌功能，对人体无毒副作用，成本低廉；通过选择特定的α-氰基丙烯酸酯与增粘剂，以及增韧剂和增粘剂的复配、协同作用，并将α-氰基丙烯酸酯与增粘剂和增韧剂协同作用，进一步提高了所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
以下示例中，葡聚糖100购自于上海麦克林生化科技有限公司，型号为D872032；
葡聚糖200购自于上海麦克林生化科技有限公司，型号为D872030；
葡聚糖500购自于上海麦克林生化科技有限公司，型号为D872024；
聚氰基丙烯酸正丁酯购自于上海麦克林生化科技有限公司，型号为B895525；
聚乳酸购自于Sigma-Aldrich，型号为900293；
聚乙二醇购自于国药集团，型号为30150628。
实施例1
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯45份、α-氰基丙烯酸辛酯40份、葡聚糖200 2.5份、葡聚糖5002.5份、聚氰基丙烯酸正丁酯5份。
制备方法如下：将α-氰基丙烯酸丁酯、α-氰基丙烯酸辛酯、葡聚糖200、葡聚糖500与聚氰基丙烯酸正丁酯混合，在55℃、110r/min下搅拌1.5h，得到所述医用粘合剂。
实施例2
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯95份、葡聚糖200 2.5份、葡聚糖500 2.5份、聚氰基丙烯酸正丁酯5份。
制备方法如下：将α-氰基丙烯酸丁酯、葡聚糖200、葡聚糖500与聚氰基丙烯酸正丁酯混合，在55℃、110r/min下搅拌1.5h，得到所述医用粘合剂。
实施例3
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸辛酯93份、葡聚糖500 7份、聚乳酸3份。
制备方法如下：将α-氰基丙烯酸辛酯、葡聚糖500与聚乳酸混合，在25℃、120r/min下搅拌3h，得到所述医用粘合剂。
实施例4
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸乙酯97份、葡聚糖200 3份、聚乙二醇7份。
制备方法如下：将α-氰基丙烯酸乙酯、葡聚糖200与聚乙二醇混合，在80℃、100r/min下搅拌0.5h，得到所述医用粘合剂。
实施例5
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯90份、葡聚糖200 5份、葡聚糖500 5份、聚氰基丙烯酸正丁酯1份。
制备方法与实施例2一致。
实施例6
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯99份、葡聚糖200 0.5份、葡聚糖500 0.5份、聚氰基丙烯酸正丁酯10份。
制备方法与实施例2一致。
实施例7
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸乙酯45份、α-氰基丙烯酸辛酯40份、葡聚糖200 2.5份、葡聚糖5002.5份、聚氰基丙烯酸正丁酯5份。
制备方法参考实施例1。
实施例8
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丙酯45份、α-氰基丙烯酸辛酯40份、葡聚糖200 2.5份、葡聚糖5002.5份、聚氰基丙烯酸正丁酯5份。
制备方法参考实施例1。
实施例9
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸甲氧基酯45份、α-氰基丙烯酸乙酯40份、葡聚糖200 2.5份、葡聚糖500 2.5份、聚氰基丙烯酸正丁酯5份。
制备方法参考实施例1。
实施例10
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯95份、葡聚糖200 2.5份、葡聚糖100 2.5份、聚氰基丙烯酸正丁酯5份。
制备方法与实施例2一致。
实施例11
本实施例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯95份、葡聚糖100 2.5份、葡聚糖500 2.5份、聚氰基丙烯酸正丁酯5份。
制备方法与实施例2一致。
对比例1
本对比例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯80份、葡聚糖200 6.5份、葡聚糖500 6.5份、聚氰基丙烯酸正丁酯0.1份。
制备方法与实施例2一致。
对比例2
本对比例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯110份、葡聚糖200 0.05份、葡聚糖500 0.05份、聚氰基丙烯酸正丁酯13份。
制备方法与实施例2一致。
对比例3
本对比例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯95份、葡聚糖200 5份、葡聚糖500 5份。
制备方法参考实施例2。
对比例4
本对比例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯95份、聚氰基丙烯酸正丁酯10份。
制备方法参考实施例2。
对比例5
本对比例提供了一种医用粘合剂，组分及配比(以重量份数计)如下：
α-氰基丙烯酸丁酯105份。
制备方法参考实施例2。
对比例6
某市售医用粘合剂。
毒性测试：
对实施例1-11和对比例1-5提供的医用粘合剂进行毒性测试，测试方法参考GB/T16886.11。测试结果表明未发现样品对SD大鼠有全身毒性作用，表明本发明提供的产品对人体无毒副作用，具有良好的生物相容性。
物理性质测试：
对实施例1-11和对比例1-6提供的医用粘合剂进行如下测试，测试标准如下：
粘度：GB/T 2794；
粘接强度：YY/T 0729；
固化时间：Q/ZQ-101-2021；
伸长率：ASTM D638；
结果如下：
组别
粘度(pa.m)
粘接强度(Mpa)
固化时间(s)
伸长率(％)
实施例1
8
6.2
22
260
实施例2
8
6.0
22
250
实施例3
6
5.9
17
220
实施例4
7
5.6
13
200
实施例5
9
5.3
19
210
实施例6
9
5.3
22
210
实施例7
10
4.3
24
230
实施例8
12
4.6
27
220
实施例9
6
5.9
17
220
实施例10
9
5.1
21
230
实施例11
9
5.4
18
220
对比例1
10
5.5
23
180
对比例2
14
5
21
170
对比例3
9
5.1
23
160
对比例4
10
5
26
150
对比例5
15
4.5
27
150
对比例6
11
4.8
26
140
以上数据显示，本发明提供的医用粘合剂粘接强度高、伸长率大；比较实施例1、2、7-9可以发现，在本发明优选的α-氰基丙烯酸酯的组合范围内，所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率进一步提高；比较实施例2、10-11可以发现，在本发明优选的增粘剂范围内，所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率进一步提高；比较实施例2、对比例3-5可以发现，本发明通过增粘剂和增韧剂两者复配，协同作用，并将上述二者与α-氰基丙烯酸酯联合作用，提高了所述医用粘合剂的粘接强度、伸长率。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的医用粘合剂及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种光伏封装剂、其应用及光伏组件