[發明專利]生物可降解的交聯型聚合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201210380863.7
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN103709691B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 姜洪焱;侯娟;康亞紅;汪璟;王威
• 申請（專利權）人: 上海微創醫療器械（集團）有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08J3/28;C08J3/24;C08G63/91;C08G63/64;C08G63/08;C08G63/85
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 楊青;穆德駿

技術領域

本發明涉及醫療器械領域。更具體而言，本發明涉及生物可降解的交聯型聚合物及其制備方法。?

背景技術

從20世紀70年代以來，生物可降解高分子材料在醫學領域得到廣泛的應用，尤其在可降解手術縫合線，醫用粘合劑，可降解骨固定件，藥物緩釋，以及近年來開展的可降解支架研究等領域。?

生物可降解高分子材料分為熱塑性和交聯型。熱塑性可降解高分子材料具有長鏈線性分子結構，這類材料在合適的溶劑中可溶解，可通過注射擠出等常規加工手段加工成型，容易加工。但是，熱塑性高分子材料的明顯缺點是力學松弛行為。?

交聯型聚合物是在單體聚合過程中加入交聯劑或在線性聚合物中引入可交聯活性基團，之后通過輻射，紫外照射，熱聚合等方法引起線型聚合物鏈上的活性基團發生分子鏈間的反應從而形成三維網絡結構。交聯型聚合物在合適的溶劑中只能溶脹而不能溶解，需要特殊的加工設備加工成型，或在交聯前模塑成型后再進行交聯反應。和線型聚合物相比，交聯型聚合物具有結構和尺寸穩定的特點，能夠減少聚合物的應力松弛行為，但是加工成型需要特殊的設備和技術。?

在過去的研究中，合成交聯型聚合物的主要目的是合成水凝膠或者是研究材料的形狀記憶行為。往往要通過多個步驟合成交聯型聚合物的預聚體，過程復雜難控制，只適合于實驗室的學術研究。合成過程中的原料或副產物很難徹底清除，有毒性，因而沒有考慮到這些材?料在醫用領域的應用。?

參考文獻1和2中，作者介紹了利用甲基丙烯酸酰氯在四氫呋喃（或者2-氯乙烷）和以過量的三乙胺為催化劑的條件下合成了可光學或熱交聯的聚己內酯交聯劑，繼而以聚己內酯為交聯劑合成了聚丙烯酸丁酯交聯型聚合物，并研究了材料的形狀記憶行為。在反應過程中，甲基丙烯酸酰氯和過量的三乙胺會發生副反應，而且在合成的產物中殘留的三乙胺鹽酸鹽很難完全去除。同樣，該作者在專利文獻3的權利要求1和17中，提到交聯型形狀記憶高分子材料。該專利申請主要請求保護形狀記憶高分子材料，而且至少含有兩個軟的聚合物鏈段。其中舉例的交聯型聚合物的彈性模量只有71MPa。聚合物和參考文獻1和2中相同，材料中只有交聯劑部分可降解，而占聚合物大部分的丙烯酸丁酯部分不降解。合成交聯型聚合物的預聚體的方法和參考文獻1和2中的方法也相同，要經過多個合成步驟，面臨著副反應物的殘余，和使用大量溶劑等問題。?

專利文獻4的權利要求1和12中提到交聯型可降解聚合物，聚合物基于以丙三醇和雙官能團的二酸為單體縮聚的聚合物，而且聚合物彈性模量很低，≤5MPa。?

專利文獻5介紹了一種交聯聚酯彈性體，但該聚合物的彈性模量非常低，小于1.5MPa。?

由此可見，現有技術的交聯型聚合物不能滿足開發醫學器件對材料的力學性能、生物相容性、可控降解等方面的要求，其合成條件的繁瑣和大量溶劑的使用也對規?；煽厣a提出了很大的挑戰，因而存在對新型生物可降解的交聯型聚合物及其制備方法的需求，該新型交聯型聚合物具有高的彈性模量，合成反應簡單，容易制備，且適用于醫療領域。?

發明內容

為了克服現有技術缺陷，解決上述技術問題，本發明提供一種新型生物可降解的交聯型聚合物及其制備方法。?

具體而言，本發明提供一種生物可降解的交聯型聚合物，其是由帶有兩個或更多個（n）手臂的可降解聚合物材料在其末端引入可交聯活性基團后，再經熱聚合和/或光照射處理得到的交聯型聚合物網絡，彈性模量在10MPa和4,500MPa之間，降解速率在3個月和36月之間。?

在一個具體的實施方案中，帶有兩個或更多個手臂的可降解聚合物材料選自：n手臂左旋聚乳酸，n手臂左旋丙交酯和乙交酯的共聚物，n手臂左旋丙交酯和右旋丙交酯的共聚物，n手臂左旋丙交酯和消旋丙交酯的共聚物，n手臂左旋丙交酯和ε-己內酯的共聚物，n手臂左旋丙交酯和三甲基碳酸酯的共聚物，n手臂消旋型聚乳酸，n手臂消旋型丙交酯和乙交酯的共聚物，n手臂消旋型丙交酯和ε-己內酯的共聚物，n手臂消旋型丙交酯和三甲基碳酸酯的共聚物，n手臂聚ε-己內酯，n手臂ε-己內酯和乙交酯的共聚物，n手臂ε-己內酯和三甲基碳酸酯的共聚物，其中n=2，3，或4，以及第二共聚單體的含量在1%到80%之間。?

在一個具體的實施方案中，手臂端基選自羥基、氨基或者羧基，優選羥基。?

在一個具體的實施方案中，可交聯活性基團通過與含有官能團，包括但不限于酸酐，酸，酰氯，異氰酸酯，環氧丙烷等官能團的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯反應而引入，例如甲基丙烯酸酐，甲基丙烯酸異氰基乙酯和甲基丙烯酸環氧丙酯等。?