專利名稱：一種制備脂肪族聚酯支架材料的新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于以脂肪族聚酯制備聚酯支架材料的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及聚丁二酸丁二 醇/乙二醇酯(PBES)及共聚物為底物，C02為發(fā)泡劑，在超臨界條件下制備脂肪族聚酯支架 材料。
背景技術(shù)：
日常生活中，人體組織和器官的缺失或功能衰竭現(xiàn)象非常常見，對人們的健康和 生命構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，長久以來人類就在不斷地探索和研究利用各種材料及生物技術(shù)改善 自身健康水平的方法。我國醫(yī)用高分子材料的研究起步于20世紀(jì)50年代中期，目前幾種主要的醫(yī)用高 分子材料，如聚烯烴、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、有機(jī)硅、聚氨酯等在國內(nèi)都有一定規(guī)模的研究 與生產(chǎn)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、材料科學(xué)及相關(guān)物理化學(xué)學(xué)科 的發(fā)展，組織工程作為一種嶄新的治療手段被提出，并逐漸成為一種非常有希望的器官再 造和組織再生的醫(yī)療手段。其基本原理是將體外培養(yǎng)的組織細(xì)胞吸附擴(kuò)增于一種生物相 容性良好并可被人體逐步降解吸收的生物材料上，形成細(xì)胞_生物材料復(fù)合物。該生物材 料為細(xì)胞提供一個(gè)生存的三維空間，有利于細(xì)胞獲取足夠的營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)行營養(yǎng)物質(zhì)交換， 并能排除廢物，使細(xì)胞能在按照預(yù)制設(shè)計(jì)的三維形狀支架上生長。然后將此細(xì)胞_生物材 料復(fù)合體植入機(jī)體組織的病損部位。種植的細(xì)胞在生物支架逐步降解吸收過程中，繼續(xù)增 殖并分泌基質(zhì)，形成新的具有與自身功能和形態(tài)相應(yīng)的組織和器官。這種具有生命力的活 體組織能對病損組織進(jìn)行形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的重建并達(dá)到永久性替代。因此在組織工程支架材料的研究中，重點(diǎn)在生物可降解材料的選用和多孔支架的 制備。在生物可降解材料的選用中，脂肪族聚酯是最有發(fā)展前景的一種。近年來，為了開發(fā)新型的綜合性能良好的脂肪族聚酯，聚二元酸二元醇酯系列的 開發(fā)研究已受到世界范圍內(nèi)的普遍關(guān)注。二醇和二羧酸的選擇是開發(fā)二醇-二羧酸聚酯類 可生物降解塑料的關(guān)鍵，其選擇對聚合的難易、聚合物的物理性質(zhì)和可生物降解性以及生 產(chǎn)成本都有很大的影響。聚丁二酸丁二醇酯是一種重要的生物可降解脂肪族聚酯，由于其 具有良好的生物降解性、優(yōu)異的成型加工性以及力學(xué)性能而倍受青睞。聚丁二酸丁二醇酯 類聚酯作為潛在的生物醫(yī)用高分子材料應(yīng)用的研究也受到廣泛關(guān)注。石峰暉等人研究聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及其共聚酯聚丁二酸/己二酸_ 丁二醇 酯(PBAS)、聚丁二酸-丁二醇/乙二醇酯(PBES)類聚酯的細(xì)胞相容性，細(xì)胞毒性和模擬體 液降解性能，對于其在生物醫(yī)用領(lǐng)域應(yīng)用具有重要意義，有望作為靶向控釋藥物載體和智 能化的組織工程支架材料。Li Haiyan等人在充分研究了 PBS的生物相容性、水降解行為后，指出PBS可作為 一種潛在的生物材料應(yīng)用于軟組織修復(fù)和組織工程領(lǐng)域。目前國內(nèi)外用于制備多孔支架材料的方法主要有相分離/乳化法、溶劑澆鑄/粒 子浙濾法、氣體發(fā)泡法、纖維粘結(jié)法、冷凍干燥法等。
有專利報(bào)道采用聚丁二酸丁二醇酯/聚己內(nèi)酯(PBS/PCL)共混材料通過溶劑澆鑄 /粒子浙濾法來制備組織工程三維多孔支架材料楊慶等三維多孔組織工程支架材料、其制 備及應(yīng)用(CN101264341A)，用于骨或軟骨組織器官的修復(fù)與重建。鐘凱等人以丁二酸、己二酸和丁二醇為原料，采用共沸脫水、逐步升溫和減壓縮合 的方法合成了具有高分子量和窄分子量分布的聚丁二酸/己二酸-丁二醇可生物降解共聚 酯，并用溶液揮發(fā)法制備了腸吸收胰島素微膠囊，若能將其成功應(yīng)用于人體，將為糖尿病患 者帶來福音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備脂肪族聚酯支架材料的新方法，該方法綜合了現(xiàn)有 生物材料的優(yōu)點(diǎn)，利用聚酯的可生物降解性，結(jié)合0)2的可循環(huán)使用性，低毒性，環(huán)境友好 性，化學(xué)惰性不可燃，操作安全，價(jià)廉易得等特點(diǎn)。將聚酯材料放入高壓釜中，用超臨界co2 作為發(fā)泡劑，控制溫度、壓力、時(shí)間，將其制備成三維多孔支架材料。整個(gè)過程無需添加任何 助劑，操作過程簡單方便。這種脂肪族聚酯支架材料是一種新型組織工程材料，可應(yīng)用于骨 組織工程細(xì)胞支架等生物材料諸多領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 (1)將聚己二酸丁二醇酯(PBA)O. 79g放入高壓釜中，在冰浴條件下，充入85g超臨 界 co2。(2)將高壓釜置于32°C水浴中，壓力為8MPa下預(yù)熱3h。(3)逐步升高水浴溫度至80°C，壓力為19MPa保持10h。(4)將高壓釜取出自然冷卻至室溫，排氣后打開釜，即有三維多孔支架材料。實(shí)施例2:(1)將聚丁二酸-丁二醇/乙二醇酯(PBES)O. 907g放入高壓釜中，在冰浴條件下， 充入85g超臨界C02。(2)將高壓釜置于32°C水浴中，壓力為9MPa下預(yù)熱3h。(3)逐步升高水浴溫度至85°C，壓力為26MPa保持10h。(4)將高壓釜取出自然冷卻至室溫，排氣后打開釜，即有三維多孔支架材料。實(shí)施例3 (1)將聚丁 二酸-丁二醇/乙二醇酯(PBES)O. 953g、聚己二酸丁 二醇酯 (PBA)0. 790g放入高壓釜中，在冰浴條件下，充入85g超臨界C02。(2)將高壓釜置于32°C水浴中，壓力為8MPa下預(yù)熱3h。(3)逐步升高水浴溫度至85°C，壓力為19MPa保持10h。(4)將高壓釜取出自然冷卻至室溫，排氣后打開釜，即有三維多孔支架材料。實(shí)施例4 (1)將聚己二酸乙二醇酯(PEA)0. 731g放入高壓釜中，在冰浴條件下，充入85g超 臨界co2。(2)將高壓釜置于32°C水浴中，壓力為9MPa下預(yù)熱2h。
(3)逐步升高水浴溫度至85°C，壓力為24MPa保持IOh。(4)將高壓釜取出自然冷卻至室溫，排氣后打開釜，即有三維多孔支架材料。實(shí)施例5 (1)將聚己二酸乙二醇酯(PEA)O. 770g、聚己二酸丁二醇酯(PBA)O. 628g放入高壓 釜中，在冰浴條件下，充入85g超臨界C02。(2)將高壓釜置于32°C水浴中，壓力為9MPa下預(yù)熱2h。(3)逐步升高水浴溫度至85°C，壓力為26MPa保持9h。(4)將高壓釜取出自然冷卻至室溫，排氣后打開釜，即有三維多孔支架材料。
權(quán)利要求
一種制備脂肪族聚酯支架材料的新方法將聚酯原料放入高壓釜中，采用超臨界CO2為發(fā)泡劑，一定壓力下在水浴中預(yù)熱一定時(shí)間，逐步升高水浴溫度至一定值，待壓力穩(wěn)定時(shí)，保持該狀態(tài)一定時(shí)間即可制備出支架材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1聚酯材料應(yīng)包括聚丁二酸_丁二醇/乙二醇酯(PBES)[聚丁二酸丁 二醇酯(PBS)、聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)]等共聚物中的一種或幾 種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可生物降解聚酯材料，其特征在于所述的聚酯分子量范圍 為 4000 11000。
4.一種制備脂肪族聚酯支架材料的新方法，其特征在于采用超臨界二氧化碳為發(fā)泡劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備脂肪族聚酯支架材料的新方法。采用聚丁二酸-丁二醇/乙二醇酯(PBES)[聚己二酸丁二醇酯(PBA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸乙二醇酯(PEA)]等共聚物為原料，在超臨界二氧化碳條件下，通過控制體系溫度、壓力、時(shí)間等因素制備聚酯支架材料。本發(fā)明無需添加助劑，制備工藝簡單，過程易受控制。
文檔編號A61L27/58GK101897992SQ200910113329
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者曹麗琴, 李靜, 王吉德 申請人:新疆大學(xué)