一種面向人工關節的低摩擦可注射潤滑溶膠及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于生物摩擦學技術領域，具體涉及一種面向人工關節的低摩擦可注射潤滑溶膠及其制備方法。
【背景技術】
[0002]人工關節置換手術因療效確切、術后康復時間短，技術可靠且成熟，成為關節病或創傷的常見治療手段，大量關節置換手術進入臨床應用。統計數據顯示，在全世界范圍內每年都有700，000膝關節置換手術，其中12 %的人在10年內必須重做此手術;近20年來，我國關節疾病的發病人數不斷攀升，其中老年性骨關節炎是發病最多的一種關節疾病，目前全國約有1.2億人患有骨關節疾病，最近的中華醫學會(COA)發布的統計數據顯示目前每年也有超過25萬例人工關節置換手術施行。隨著我國人口老齡化社會形勢加劇及各種創傷導致的不可恢復骨折病例逐漸增多的趨勢，減少人工關節的磨損，改善人工關節的服役性能，延長關節壽命的需求已日益迫切。
[0003]由于在關節置換手術后，分泌滑液的關節囊被切除，人工關節的潤滑基本上都是以體液作為潤滑劑，由于體液的潤滑效果較差，嚴重影響了人工關節的壽命，而一般的仿生滑液易于流失和被周圍組織液稀釋和周圍組織吸收，在幾個月時間內失去期望的潤滑作用，盡管可多次體外注射，但帶來了病人的痛苦和感染風險，因此一種長效穩定的可注射人工關節潤滑劑的研究在當前的臨床中愈發重要。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種面向人工關節的低摩擦可注射潤滑溶膠及其制備方法，以解決上述技術問題。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0006]—種面向人工關節的低摩擦可注射潤滑溶膠的制備方法，包括以下步驟:
[0007](I)將聚乙二醇、ε-己內酯和異辛酸亞錫在保護氣氛的保護下加入到反應容器中，加熱到120?140°C，磁力攪拌至反應完全；
[0008](2)反應結束后降至室溫，將產物溶于二氯甲烷中，然后將之溶石油醚中，反復操作若干次后，用微孔濾膜將產物濾出并真空干燥；
[0009](3)將干燥后的產物加入去離子水中，在60?80°C下加熱15?30min，加熱后在室溫下放置4?6個小時得到面向人工關節的低摩擦可注射潤滑溶膠，加熱過程和放置過程中使用紫外燈照射。
[0010]進一步的，步驟(2)中石油醚的溫度為4°C。
[0011 ] 進一步的，聚乙二醇的分子量為600?1500。
[0012]進一步的，聚乙二醇的分子量為1000?1500。
[0013]進一步的，所述異辛酸亞錫作為催化劑，滴加催化劑的環境為無水無氧。
[0014]進一步的，所述聚乙二醇、ε_己內酯的質量比為1: 2，異辛酸亞錫的添加量為聚乙二醇和ε-己內酯總質量的0.5wt%。
[0015]進一步的，步驟(2)所用的微孔濾膜的規格為0.22μπι。
[0016]進一步的，照射所用紫外光波長為365nm。
[0017]進一步的，步驟(3)中干燥后的產物占去離子水與干燥后的產物總質量的20?50wt% ο
[0018]進一步的，步驟(3)中干燥后的產物占去離子水與干燥后的產物總質量的30wt%。
[0019]進一步的，步驟(I)中所用保護氣氛為氮氣。
[0020]進一步的，步驟(I)中反應完全所用時間為6_12h。
[0021]相對于現有技術，本發具有以下優點:
[0022]1.所采用反應原料聚乙二醇和ε-己內酯因具有較好的生物相容性，已經被美國食品藥品管理局(Food and Drug Administrat1n簡稱FDA)批準用于人體。二者所組成的的三嵌段共聚物兼具了兩者的優點，所組成的溶膠在紫外光輻射后進一步增加了交聯度，較長一段時間內未產生沉淀，穩定性較好。
[0023]2.ε_己內酯分子鏈段比較柔順，藥物透過性較好，但親水性較差，在人體內使用會影響潤滑效果，采用聚乙二醇作為引發劑，引發己內酯開環聚合，合成了一種三元鏈段共聚物，改善了親水性，有利于人體環境的使用。
[0024]3.共聚物制備成溶膠后的摩擦學性能明顯優于單純的聚乙二醇和ε_己內酯，摩擦系數在3.6MPa的載荷下最低達到了0.018。
【附圖說明】
[0025]圖1為實施案例I，2和3的樣品在37°C時的摩擦系數隨時間變化曲線；
[0026]圖2為實施案例3，4和5的樣品在37V時的摩擦系數隨時間變化曲線。
【具體實施方式】
[0027]實施例1:
[0028]—種面向人工關節的低摩擦可注射潤滑溶膠的制備方法，包括以下步驟:
[0029](I)將經過干燥提純處理的600分子量的聚乙二醇、ε-己內酯和異辛酸亞錫在氮氣保護下加入到三口燒瓶中，在油浴鍋中加熱到1200C，磁力攪拌6?12h;其中聚乙二醇與ε-己內酯的質量比為1: 2;催化劑異辛酸亞錫的質量為聚乙二醇與ε-己內酯總質量的0.5wt% ο
[0030](2)反應結束后降至室溫，將產物溶于二氯甲烷中，然后將之溶于4°C的石油醚中，反復操作三次后，用微孔濾膜將產物濾出，50°C真空干燥;所用微孔濾膜的微孔孔徑為0.22
μ??ο
[0031](3)將干燥后的產物加入去離子水中，在60?80°C下加熱15min，加熱后在室溫下放置4?6個小時得面向人工關節的低摩擦可注射潤滑溶膠，加熱過程和放置過程中使用紫外燈照射;其中干燥后的產物占去離子水與干燥后的產物總質量的30wt%。得到產物的摩擦系數為0.03。
[0032]實施例2:
[0033]—種面向人工關節的低摩擦可注射潤滑溶膠的制備方法，包括以下步驟:
[0034](I)將經過干燥提純處理的1000分子量的聚乙二醇、ε-己內酯和異辛酸亞錫在氮氣保護下加入到三口燒瓶中，在油浴鍋中加熱到1400C，磁力攪拌6?12h ；其中聚乙二醇與ε_己內酯的質量比為1: 2;催化劑異辛酸亞錫的質量為聚乙二醇與ε-己內酯總質量的0.5wt% ο
[0035](2)反應結束后降至室溫，將產物溶于二氯甲烷中，然后將之溶于4°C的石油醚中，反復操作三次后，用微孔濾膜將產物濾出，50°C真空干燥;所用微孔濾膜的微孔孔徑為0.22
μ??ο
[0036](3)將干燥后的產物加入去離子水中，在60?80°C下加熱15min，加熱后在室溫下放置4?6個小時得面向人工關節的低摩擦可注射潤滑溶膠，加熱過程和放置過程中使用紫外燈照射