聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法及應用.pdf

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1、(19)中華人民共和國國家知識產權局 (12)發明專利申請 (10)申請公布號 (43)申請公布日 (21)申請號 202011139448.3 (22)申請日 2020.10.22 (71)申請人 西安工程大學 地址 710048 陜西省西安市碑林區金花南 路19號 (72)發明人 陸海林胡鋒張守京馮紫琴 馮智 (74)專利代理機構 西安弘理專利事務所 61214 代理人 韓玙 (51)Int.Cl. A61L 31/04(2006.01) A61L 31/14(2006.01) (54)發明名稱 聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制 備方法及應用 (57)摘要 本發明公開了一種聚乙二醇/。

2、聚乙烯醇/殼 聚糖潤滑凝膠的制備方法， 按照以下步驟實施： 步驟1， 將聚乙烯醇加入去離子水中加熱溶解配 置成聚乙烯醇溶液， 將殼聚糖加入去離子水中溶 解形成殼聚糖溶液， 將聚乙烯醇溶液與殼聚糖溶 液混合， 攪拌均勻， 得到聚乙烯醇/殼聚糖溶液； 步驟2， 將聚乙二醇加入去離子水中溶解形成聚 乙二醇溶液， 將聚乙二醇溶液進行加熱保溫； 步 驟3， 將步驟1得到的聚乙烯醇/殼聚糖溶液加入 步驟2保溫的聚乙二醇溶液中進行交聯， 即可得 到聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠。 本發明 方法解決了現有人工關節置換后采用的潤滑劑 潤滑時間短的問題。 本發明制備的聚乙二醇/聚 乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠能夠用。

3、于制備人工關節 潤滑液中。 權利要求書1頁 說明書4頁 附圖1頁 CN 112107741 A 2020.12.22 CN 112107741 A 1.一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 其特征在于， 具體按照以下 步驟實施： 步驟1， 將聚乙烯醇加入去離子水中加熱溶解配置成聚乙烯醇溶液， 將殼聚糖加入去離 子水中溶解形成殼聚糖溶液， 將聚乙烯醇溶液與殼聚糖溶液混合， 攪拌均勻， 得到聚乙烯 醇/殼聚糖溶液； 步驟2， 將聚乙二醇加入去離子水中溶解形成聚乙二醇溶液， 將聚乙二醇溶液進行加熱 保溫； 步驟3， 將步驟1得到的聚乙烯醇/殼聚糖溶液加入步驟2保溫的聚乙二醇溶液中進行交。

4、 聯， 即可得到聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠。 2.根據權利要求1所述的一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 其特 征在于， 所述步驟1中聚乙烯醇溶液的質量濃度為10， 殼聚糖溶液的質量濃度為1。 3.根據權利要求1所述的一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 其特 征在于， 所述步驟1中殼聚糖包括羧甲基殼聚糖、 殼聚糖季銨鹽和殼聚糖鹽酸鹽中的一種或 幾種。 4.根據權利要求1所述的一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 其特 征在于， 所述步驟1中殼聚糖的分子量為60萬-90萬， 殼聚糖的脫乙?；笥?0。 5.根據權利要求1所述的一種聚乙二醇/聚。

5、乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 其特 征在于， 所述步驟1中聚乙烯醇/殼聚糖溶液中聚乙烯醇溶液與殼聚糖溶液的體積比為1: 0.5-1。 6.根據權利要求1所述的一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 其特 征在于， 所述步驟2中聚乙二醇溶液的質量濃度為5-30， 聚乙二醇的分子量為400-6000。 7.根據權利要求1所述的一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 其特 征在于， 所述步驟2中加熱的溫度為30-60。 8.根據權利要求1所述的一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 其特 征在于， 所述步驟3中交聯的時間為0.5-6h。 9.如權利要求1-8。

6、中任意一項所述方法制備的聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠， 其特征在于， 所述聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠用于制備人工關節潤滑液。 權利要求書 1/1 頁 2 CN 112107741 A 2 聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法及應用 技術領域 0001 本發明屬于生物摩擦技術領域， 涉及一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的 制備方法， 還涉及上述凝膠的應用。 背景技術 0002 社會老齡化、 骨科疾病和意外事故使更多的患者需要置換人工關節。 人工關節置 換手術在20世紀給病人帶來了福音， 但是人工關節在人體內的服役壽命有限， 患者希望能 夠得到壽命較長的人工關節， 在有。

7、生之年不需要再次接受關節置換手術。 然而人工關節置 換手術后， 分泌滑液的滑膜組織被切去， 人工關節的潤滑以體液作為主要潤滑劑， 潤滑效果 較差嚴重影響人工關節的服役壽命， 由于潤滑液在人體內容易被液體稀釋后降解吸收， 所 以潤滑液能發揮的有效潤滑時間較短。 發明內容 0003 本發明的目的是提供一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 解決 了現有人工關節置換后采用的潤滑劑潤滑時間短的問題。 0004 本發明的另一目的是提供上述聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠在人工關節 潤滑液中的應用。 0005 本發明所采用的技術方案是， 一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方 法， 。

8、具體按照以下步驟實施： 0006 步驟1， 將聚乙烯醇加入去離子水中加熱溶解配置成聚乙烯醇溶液， 將殼聚糖加入 去離子水中溶解形成殼聚糖溶液， 將聚乙烯醇溶液與殼聚糖溶液混合， 攪拌均勻， 得到聚乙 烯醇/殼聚糖溶液； 0007 步驟2， 將聚乙二醇加入去離子水中溶解形成聚乙二醇溶液， 將聚乙二醇溶液進行 加熱保溫； 0008 步驟3， 將步驟1得到的聚乙烯醇/殼聚糖溶液加入步驟2保溫的聚乙二醇溶液中進 行交聯， 即可得到聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠。 0009 本發明的特征還在于， 0010 步驟1中聚乙烯醇溶液的質量濃度為10， 殼聚糖溶液的質量濃度為1。 0011 步驟1中殼聚糖包。

9、括羧甲基殼聚糖、 殼聚糖季銨鹽和殼聚糖鹽酸鹽中的一種或幾 種。 0012 步驟1中殼聚糖的分子量為60萬-90萬， 殼聚糖的脫乙?；笥?0。 0013 步驟1中聚乙烯醇/殼聚糖溶液中聚乙烯醇溶液與殼聚糖溶液的體積比為1:0.5- 1。 0014 步驟2中聚乙二醇溶液的質量濃度為5-30， 聚乙二醇的分子量為400-6000。 0015 步驟2中加熱的溫度為30-60。 0016 步驟3中交聯的時間為0.5-6h。 說明書 1/4 頁 3 CN 112107741 A 3 0017 本發明所采用的另一技術方案是， 該聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠用于制 備人工關節潤滑液。 0018 本發明。

10、的有益效果是， 0019 (1)本發明一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 制備過程綠色 無污染物排放， 能夠進行大規模實施； 0020 (2)本發明制備方法制備的聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠具有良好的生物 相容性、 潤滑性、 力學強度高的特點。 附圖說明 0021 圖1是本發明方法制備的聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠與水、 聚乙二醇溶 液三種潤滑劑的平均摩擦系數對比圖； 0022 圖2是是本發明方法制備的聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠與水、 聚乙二醇 溶液三種潤滑劑的聚醚醚酮球的磨損率對比圖。 具體實施方式 0023 下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明。

11、。 0024 本發明一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 具體按照以下步驟 實施： 0025 步驟1， 將聚乙烯醇加入去離子水中加熱溶解配置成質量濃度為10的聚乙烯醇 溶液， 將分子量為60萬-90萬、 脫乙?；笥?0的殼聚糖加入去離子水中溶解形成質量濃 度為1的殼聚糖溶液， 將聚乙烯醇溶液與殼聚糖溶液混合， 攪拌均勻， 得到聚乙烯醇/殼聚 糖溶液， 聚乙烯醇/殼聚糖溶液中聚乙烯醇溶液與殼聚糖溶液的體積比為1:0.5-1； 0026 其中， 殼聚糖包括羧甲基殼聚糖、 殼聚糖季銨鹽和殼聚糖鹽酸鹽中的一種或幾種； 0027 步驟2， 將分子量為400-6000的聚乙二醇加入去離子水。

12、中溶解形成質量濃度為5- 30的聚乙二醇溶液， 將聚乙二醇溶液進行加熱至30-60進行保溫； 0028 步驟3， 將步驟1得到的聚乙烯醇/殼聚糖溶液加入步驟2保溫的聚乙二醇溶液中進 行交聯0.5-6h， 即可得到聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠。 0029 本發明制備方法制備的聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠用于制備人工關節 潤滑液。 0030 實施例1 0031 本發明一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 具體按照以下步驟 實施： 0032 步驟1， 將聚乙烯醇加入去離子水中加熱溶解配置成質量濃度為10的聚乙烯醇 溶液， 將分子量為80萬、 脫乙?；笥?0的殼聚糖鹽酸鹽加。

13、入去離子水中溶解形成質量 濃度為1的殼聚糖鹽酸鹽溶液， 將30mL聚乙烯醇溶液與20mL殼聚糖鹽酸鹽溶液混合， 攪拌 均勻， 得到聚乙烯醇/殼聚糖溶液； 0033 步驟2， 將分子量為4000的聚乙二醇加入去離子水中溶解形成質量濃度為15的 聚乙二醇溶液， 將聚乙二醇溶液進行加熱至60進行保溫； 0034 步驟3， 將步驟1得到的聚乙烯醇/殼聚糖溶液加入步驟2保溫的聚乙二醇溶液中進 說明書 2/4 頁 4 CN 112107741 A 4 行交聯5h， 用去離子水進行洗滌， 即可得到聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠。 0035 對聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠進行摩擦學實驗： 0036 。

14、分別取適量聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠、 水、 15聚乙二醇溶液， 放置于 鈷鉻鉬合金盤上， 在摩擦試驗機上進行摩擦學實驗， 載荷9.8N， 實驗時長為10分鐘， 記錄數 據， 繪制摩擦曲線； 0037 圖1為聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠、 水、 聚乙二醇溶液三種潤滑劑的平均 摩擦系數對比圖， 由圖1可知， 聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的摩擦系數比去離子 水、 15聚乙二醇溶液的摩擦系數低。 0038 分別取適量聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠、 水、 15聚乙二醇溶液， 在相同 實驗條件下， 記錄聚醚醚酮球的磨損率； 0039 圖2為聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠、 。

15、水、 聚乙二醇溶液三種潤滑劑的聚醚 醚酮球的磨損率對比圖， 由圖2可知， 聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠作為潤滑劑時球 的磨損率遠低于去離子水和15聚乙二醇。 0040 實施例2 0041 本發明一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 具體按照以下步驟 實施： 0042 步驟1， 將聚乙烯醇加入去離子水中加熱溶解配置成質量濃度為10的聚乙烯醇 溶液， 將分子量為90萬、 脫乙?；笥?0的殼聚糖季銨鹽加入去離子水中溶解形成質量 濃度為1的殼聚糖季銨鹽溶液， 將30mL聚乙烯醇溶液與30mL殼聚糖鹽酸鹽溶液混合， 攪拌 均勻， 得到聚乙烯醇/殼聚糖溶液； 0043 步驟2， 將分。

16、子量為2000的聚乙二醇加入去離子水中溶解形成質量濃度為25的 聚乙二醇溶液， 將聚乙二醇溶液進行加熱至50進行保溫； 0044 步驟3， 將步驟1得到的聚乙烯醇/殼聚糖溶液加入步驟2保溫的聚乙二醇溶液中進 行交聯3h， 用去離子水進行洗滌， 即可得到聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠。 0045 實施例3 0046 本發明一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 具體按照以下步驟 實施： 0047 步驟1， 將聚乙烯醇加入去離子水中加熱溶解配置成質量濃度為10的聚乙烯醇 溶液， 將分子量為60萬、 脫乙?；笥?0的羧甲基殼聚糖加入去離子水中溶解形成質量 濃度為1的羧甲基殼聚糖溶液。

17、， 將30mL聚乙烯醇溶液與15mL羧甲基殼聚糖溶液混合， 攪拌 均勻， 得到聚乙烯醇/殼聚糖溶液； 0048 步驟2， 將分子量為6000的聚乙二醇加入去離子水中溶解形成質量濃度為5的聚 乙二醇溶液， 將聚乙二醇溶液進行加熱至30進行保溫； 0049 步驟3， 將步驟1得到的聚乙烯醇/殼聚糖溶液加入步驟2保溫的聚乙二醇溶液中進 行交聯3h， 用去離子水進行洗滌， 即可得到聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠。 0050 實施例4 0051 本發明一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 具體按照以下步驟 實施： 0052 步驟1， 將聚乙烯醇加入去離子水中加熱溶解配置成質量濃度為10。

18、的聚乙烯醇 說明書 3/4 頁 5 CN 112107741 A 5 溶液， 將分子量為60萬、 脫乙?；笥?0的羧甲基殼聚糖加入去離子水中溶解形成質量 濃度為1的羧甲基殼聚糖溶液， 將分子量為80萬、 脫乙?；笥?0的殼聚糖鹽酸鹽加入 去離子水中溶解形成質量濃度為1的殼聚糖鹽酸鹽溶液， 將15mL 80萬分子量的殼聚糖鹽 酸鹽溶液、 15mL 60萬分子量的羧甲基殼聚糖溶液和30mL聚乙烯醇溶液混合， 攪拌均勻， 得 到聚乙烯醇/殼聚糖溶液； 0053 步驟2， 將分子量為400的聚乙二醇加入去離子水中溶解形成質量濃度為20的聚 乙二醇溶液， 將聚乙二醇溶液進行加熱至60進行保溫； 00。

19、54 步驟3， 將步驟1得到的聚乙烯醇/殼聚糖溶液加入步驟2保溫的聚乙二醇溶液中進 行交聯4h， 用去離子水進行洗滌， 即可得到聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠。 0055 實施例5 0056 本發明一種聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠的制備方法， 具體按照以下步驟 實施： 0057 步驟1， 將聚乙烯醇加入去離子水中加熱溶解配置成質量濃度為10的聚乙烯醇 溶液， 將分子量為60萬、 脫乙?；笥?0的羧甲基殼聚糖加入去離子水中溶解形成質量 濃度為1的羧甲基殼聚糖溶液， 將分子量為70萬、 脫乙?；笥?0的殼聚糖季銨鹽加入 去離子水中溶解形成質量濃度為1的殼聚糖季銨鹽溶液， 將10mL 60萬分子量的羧甲基殼 聚糖溶液和10mL 70萬分子量的殼聚糖季銨鹽溶液與30mL聚乙烯醇溶液混合， 攪拌均勻， 得 到聚乙烯醇/殼聚糖溶液； 0058 步驟2， 將分子量為4000的聚乙二醇加入去離子水中溶解形成質量濃度為30的 聚乙二醇溶液， 將聚乙二醇溶液進行加熱至60進行保溫； 0059 步驟3， 將步驟1得到的聚乙烯醇/殼聚糖溶液加入步驟2保溫的聚乙二醇溶液中進 行交聯0.5h， 用去離子水進行洗滌， 即可得到聚乙二醇/聚乙烯醇/殼聚糖潤滑凝膠。 說明書 4/4 頁 6 CN 112107741 A 6 圖1 圖2 說明書附圖 1/1 頁 7 CN 112107741 A 7 。