[发明专利]可控生物降解共聚物材料及其制备方法及其应用

说明书

本发明提供了可控生物降解共聚物材料及其制备方法及其应用，本发明的可控生物降解共聚物材料，所述共聚物材料由A、B、C制备而成；所述A为左旋丙交酯、右旋丙交酯或不同L/D值的丙交酯；所述B为己内酯；所述C多臂聚合中心或三亚甲基碳酸酯。本发明提供的两种生物降解共聚物均具有优异的机械强度和柔韧性，可广泛应用于组织工程领域中所用的载体或器件，特别是应用于制备神经导管。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及可控生物降解共聚物材料及其制备方法及其应用，以及其在制备组织工程领域中所用的载体或器件中的应用。

背景技术

生物可降解聚合物按照来源可分为天然和合成两大类，天然可降解聚合物包括壳聚糖、甲壳素及其衍生物等；合成可降解聚合物分为人工合成和细菌合成两大类。细菌合成的可降解聚合物包括聚羟基烷基醇酯及聚B₂葡萄酸酯等，人工合成的可降解聚合物包括脂肪族聚酯、聚氨基酸和聚膦腈等，其中聚酯类是目前唯一被美国FDA批准用于生物医学领域的一类生物可降解材料，较常用的有：聚乳酸、聚羟基酸酯、聚己内酯、聚三亚甲基碳酸酯、乳酸-聚乙二醇共聚物等。

聚乳酸(PLA)也称为聚丙交酯。丙交酯(LA)是合成聚乳酸的中间体，可分为L-丙交酯、D-丙交酯、D,L-丙交酯三种。PLA不仅具有较好的化学惰性、易加工性，而且还具有优异的生物降解性、相容性和可吸收性，故而PLA及其共聚物现已广泛应用于生物医学工程领域，如外周神经修复导管、药物控制释放体系、骨折内固定物、组织修复、细胞培养和医用手术缝合线等。

聚己内酯(PCL)是由ε-己内酯在金属有机化合物做催化剂，二羟基或三羟基做引发剂条件下开环聚合而成的，其具有良好的生物降解性和生物相容性，并且安全无毒。聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)也是一种无毒、生物相容性好、具有柔韧性的材料，常被引入到其它聚合物的主链中以调节聚合物的机械性能和生物可降解性。因此将PCL和PTMC引入到PLA中制备的无规共聚物既可以兼具几种材料的优点，又可以降低PLA的结晶性能，提高其韧性和降解速率。专利CN102989044A公开了一种以丙交酯、己内酯、对二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯、乙交酯为起始物制备的共聚物，用于可降解的医用高分子管材的制备。专利CN1803204A共开了一种通过己内酯与丙交酯的无规共聚物与聚乳酸进行共混，制备韧性良好的可吸收生物膜。专利CN101878048A中提到了丙交酯与己内酯所形成的共聚物具有柔韧的性能，可以应用为医用植入体以及人工硬脑膜等。但是以上发明公开的共聚改性的材料普遍存在一个缺点，即在提高材料断裂伸长率的同时会导致材料拉伸强度的下降。

有研究表明，聚乳酸的左旋和右旋聚乳酸两种旋光异构体及其混合体-外消旋聚乳酸对其力学性能和生物降解性能方面有较大影响，如专利CN100462387C提到左旋丙交酯-己内酯共聚物与不同比例左旋/右旋丙交酯-己内酯共聚物在降解周期和力学特性方面有很大差距，但是该共聚物亲水性较差，使其生物降解非常缓慢。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的问题，本发明通过协调丙交酯两种异构体的比例，结合己内酯和多臂聚合中心制备了一种具有更优力学性能的共聚物；通过协调丙交酯两种异构体的比例，并结合己内酯在韧性和降解时间方面的优异性能，提供了一种具有更高拉伸强度和弹性及降解性能的共聚物。

本发明提供一种可控生物降解共聚物材料，所述共聚物材料由A、B、C制备而成；

所述A为左旋丙交酯、右旋丙交酯或不同L/D值的丙交酯；

所述B为己内酯；

所述C多臂聚合中心或三亚甲基碳酸酯。

进一步地，所述共聚物材料中丙交酯的左旋、右旋摩尔比为1:1-19:1。

进一步地，所述丙交酯的摩尔含量为45-90份；

所述己内酯的摩尔含量为9-40份；

所述多臂聚合核心的摩尔含量为1-5份；