[发明专利]一种可控梯度降解螺旋状覆膜支架、其制备方法及其用途

说明书

本发明公开了一种可控梯度降解螺旋状覆膜支架、其制备方法及其用途，由可降解医用聚氨酯和可降解镁合金材料组成，其中可降解医用聚氨酯中含有如下化学结构：PCL‑PEG‑PCL，其中PEG的分子量为200‑1000，PCL的分子量为200‑10000，可降解镁合金材料为螺旋状支架结构；可控梯度降解螺旋状覆膜支架的物理性能应满足如下技术参数：断裂强度应不小于1N，抗压力应不小于2N，镁合金经过表面处理后的降解特性为随不同时间而呈现梯度降解。

技术领域

本发明属于医用生物材料与医疗技术领域，具体涉及一种可控梯度降解螺旋状覆膜支架、其制备方法及其用途。

背景技术

可降解支架可以应用在体内的各种脉管中，包括自然的身体通道或身体内腔，而且还包括人造的身体开口和身体内腔，诸如旁路或回肠造口。比如包括：冠状动脉血管支架、颅内血管支架、外周血管支架、脾动脉血管支架、术中支架、心脏瓣膜支架、胆道支架、食道支架、肠道支架、胰管支架、尿道支架、气管支架以及输尿管支架，临床上血管支架研究和应用的最为成熟，曾有文献报道用聚乳酸做载药涂层的血管支架，也有用PLLA通过3D打印或者雕刻等加工技术，直接制备血管支架。

可降解支架包括高分子材料支架和可降解金属支架，其中可降解高分子材料包括：PLLA、PLA、PGA、PDO以及PCL，其中PLLA具有较好的刚性、柔韧性、耐稳定性和耐热性，已经成功应用于金属支架的涂层材料以及自身制备成支架，但其降解产物造成的局部酸性环境引发的无菌性炎症问题限制了该材料作为植入体内产品的应用。

镁是人体代谢必需的元素，在人体内的含量仅次于钾、钠、钙，骨组织中大约占体内所有镁的一半。研究认为镁是许多酶的辅助因子，具有稳定DNA和RNA结构；在体内镁通过肾脏和肠道保持在O.7和1.05mmol/L之间；镁可刺激新骨生长，组织相容性好。镁的主要缺点是低耐蚀性，在pH(7.4-7.6)的生理环境中，镁具有很强的还原作用从而在组织充分愈合前丢失力学完整性，并产生机体无法及时吸收的氢气。早期应用于人体中的镁基材料植入体内后产生大量的气体导致镁无法应用于人体，所以制备可控梯度降解的镁基合金，使镁降解过程中产生的氢气被组织液代谢掉具有非常现实的意义，日前，各种降解及加工性能不同的镁合金材料也成了研究的热点。

可降解金属支架材料有镁合金和铁合金材料，其中镁合金材料以其优异的加工性能，逐渐成为可降解支架研究的主流。由于血管、气管和尿道等不同部位的组织器官对组织工程用生物材料的性能要求不同，因此获得一系列具有不同力学性能、降解性能以及可加工性能等的生物材料至关重要，由于单一材料存在的力学性能以及降解产生的酸碱环境造成体内无菌性炎症等问题，为此，采用更好的支架设计工艺，寻找更合适的复合高分子材料是研制体内植入支架的主要方向。

很多篇文献研究报道了各种类型的聚氨酯材料具有良好的机械性能、生物相容性、血液相容性和易加工等特点，在药物缓释载体、医用外科用材料、组织工程支架等领域的诱人前景。但由于材料合成过程的控制的难度、可控梯度降解材料合成以及评价需要大量的基础研究和大量的实验来完成，目前尚没有可控梯度降解的医用聚氨酯材料上市。

可降解医用聚氨酯由四部分不同化合物聚合而成，具体反应过程为：不同引发剂引发不同单体合成的聚合物二醇、不同的二异氰酸酯与聚合物二醇反应，然后是不同的扩链剂再对得到的产物进一步反应扩链，为此，其中任何一种原料的变化都会导致得到的聚氨酯材料拥有不同的物理化学性能和降解性能，即便是采用同样的原料，在反应过程中，单体或者扩链剂的用量及反应条件不同，得到的聚氨酯具体的化学结构也会不同，降解性能也会不同，从而导致得到的聚氨酯材料在具体应用上差异很大。我们研究发现采用不同比例的单体，同样的工艺条件得到的聚氨酯，其降解时间也不同，导致材料在制备的产品上也表现出了不同的降解性能。