[发明专利]选择性生物降解制备多孔聚合物材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种选择性生物降解制备多孔聚合物材料的方法，属于生物降解高分子材料技术领域。

背景技术

多孔聚合物材料，如聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚己内酯(PCL)、聚β-羟基丁酸脂(PHB)及其共聚物等，由于具有独特的微孔结构，较大的比表面积，较好的热性能和电离性能，近年来，被广泛应用于气体吸附、催化剂载体、过滤吸附、生物组织材料替代品以及环境科学等方面。

多孔聚合物材料的制备方法主要有溶剂浇铸／粒子沥滤法、纤维粘结法、气体发泡法等，溶剂浇铸／粒子沥滤法制得的多孔材料孔隙大小和孔隙率可控，但容易发生粒子的残留，且制备过程中与纤维粘结法一样均使用了有机溶剂，对细胞具有毒害作用，不利于组织工程领域的应用；而气体发泡法虽不使用有机溶剂，但制备的多孔结构孔与孔间的连通性较差，只有10%～30%的孔相连，大部分为非多孔表面和封闭孔隙，不利于细胞的进入、营养物质的渗入和废物的排出。

支架是引导细胞在体外或体内进行生长、迁移以及增殖等一系列生理活动，最终形成具有三维结构的器官或组织的多孔基体。由于支架属于生物材料(又称生物医用材料，是用以和生物系统接合，以诊断、治疗或替换机体的组织、器官或增进其功能的材料)，所以支架所使用的材料需要逐步被降解吸收，最终实现具有生命力的活体组织对病损部位进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代。现有技术中的支架材料多使用可降解的多孔聚合物材料，由于这些多孔聚合物材料主要由溶剂浇铸／粒子沥滤法、纤维粘结法、气体发泡法等制备，所以不可避免的存在对细胞具有毒害、孔与孔间的连通性差的技术问题，不利于支架在人体组织的应用。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中多孔聚合物材料的制备方法造成材料对细胞具有毒害、孔与孔间的连通性差，且不利于作为人体组织支架应用的技术问题，提供一种选择性生物降解制备多孔聚合物材料的方法。

本发明提供一种选择性生物降解制备多孔聚合物材料的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将非生物降解聚合物与生物降解聚合物共混，得到共混材料；

(2)将共混材料浸入含有微生物或者酶的溶液中，降解共混材料中的一种或多种生物降解聚合物，得到多孔体；

(3)将多孔体冲洗干净，干燥至恒重，即得到多孔聚合物材料。

优选的是，步骤(1)所述的非生物降解聚合物为聚丙烯(PP)或者聚乙烯(PE)。

优选的是，步骤(1)所述的生物降解聚合物为聚乳酸(PLA)、聚β-羟丁酸酯(PHB)、聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))、聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)、聚碳酸丁二醇酯(PBC)和聚丙撑碳酸酯(PPC)中的一种或多种。

优选的是，步骤(2)除去的生物降解聚合物在共混材料中的重量百分比为40wt%～60wt%。

优选的是，所述的共混方式为熔融共混或溶液共混。

本发明还提供一种选择性生物降解制备多孔聚合物材料的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将多种生物降解聚合物共混，得到共混材料；

(2)将共混材料浸入含有微生物或者酶的溶液中，降解共混材料中的一种或多种生物降解聚合物，至共混材料中至少含有一种生物降解聚合物，得到多孔体；

(3)将多孔体冲洗干净，干燥至恒重，即得到多孔聚合物材料。

优选的是，步骤(1)所述的生物降解聚合物为聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)、聚碳酸丁二醇酯(PBC)或者聚丙撑碳酸酯(PPC)，所述的聚羟基脂肪酸酯为聚β-羟丁酸酯(PHB)、聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))和聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)中的一种或多种。

优选的是，步骤(2)除去的生物降解聚合物在共混材料中的重量百分比为40wt%～60wt%。

优选的是，所述的共混方式为熔融共混或溶液共混。

本发明的有益效果是：

(1)本发明选择性生物降解制备多孔聚合物材料的方法，采用生物降解法制备多孔材料，与现有物理化学致孔工艺相比，避免了有机溶剂及致孔剂等带来的细胞毒性危害，制备过程温和、清洁；