[發明專利]基于Krebs循環所涉及羧酸制備的可降解聚酯復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910268530.7
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109970956B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 萬玉青
• 申請（專利權）人: 南京邦鼎生物科技有限公司
• 主分類號: C08G63/60
• 分類號: C08G63/60;A61L27/18;A61L27/58;A61L27/50
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 劉俊玲

本發明提供一種可生物降解聚酯材料預聚體，它是由羧酸A和多元醇B熔融縮聚得到的聚酯；其中，所述的羧酸A是復合羧酸，選自Krebs循環過程中涉及的羧酸及其均聚物中的至少兩種的混合物。本發明還提供一種適用于骨修復的可生物降解復合材料，按重量百分比計，由10～99％的所述預聚體和1～90％的含金屬離子化合物制成。本發明所述的復合材料不僅具有良好的生物安全性和適合的力學性能，而且對于骨組織的再生具有顯著的促進作用。本發明還提供制備所述復合材料的方法。

技術領域

本發明涉及生物醫用材料領域，具體涉及一種可降解的聚酯，及其制備方法和潛在應用。

背景技術

可降解生物材料如聚乳酸(PLA)、聚丙交酯乙交酯(PLGA)、聚己內酯(PCL)等線性高分子具有良好的生物相容性，在生物醫用領域得到了廣泛研究和應用。目前已經有防粘連膜、骨釘、藥物釋放載體等產品投向市場。

但是，作為體內植入材料，現有的可降解生物材料仍然存在著局部炎癥反應、降解速度與力學性能保持不匹配等諸多缺陷。同時，材料制備過程繁雜、制造成本高，不利于工業化生產和應用。因此尋求新的可生物降解材料、新的制備方法是人們一直探索的方向。利用羧酸和醇之間的熔融縮聚，無須添加任何催化劑，即可獲得體相交聯的聚酯材料。這種方法很大程度上使制備變得簡單，而且獲得的聚酯材料性能也能夠滿足體內植入的應用要求。

現有技術中，專利US8911720公開了利用檸檬酸和二醇制備熱塑性彈性體可作為體內植入的生物支架的方法。更進一步，專利US8568765中描述了熔融縮聚得到的聚檸檬酸二醇酯(POC)與羥基磷灰石(HA)形成的POC-HA復合材料可用于組織工程和骨固定裝置以及骨缺損修復材料。專利US9750845中公開了在聚檸檬酸二醇中加入納米纖維PLLA可提高拉伸強度、楊氏模量和斷裂伸長率，且永久變形較小；通過改變納米相PLLA的濃度、選擇二元醇單體或者調整聚合條件可以調節產物的力學性能，使所得復合彈性體適用于軟骨、韌帶和血管。專利CN107583106A公開了對熔融縮聚得到的聚檸檬酸酯的改性，使其適用于3D打印等生物支架的快速成型方式。現有技術的上述研究基本上都聚焦于聚檸檬酸酯，其原因主要在于，聚檸檬酸酯除了具有理想的生物降解性能外，其聚合單體原料檸檬酸自身具有獨特的分子鏈結構，在與不同的醇發生縮聚反應后很容易形成分子鏈相互交聯、相互穿插的三維網絡狀的化學結構，由此使聚酯產物在力學性能方面具有更好的可調控性，對提升聚酯產品的應用范圍和應用價值非常有利。

在修復牙齒缺損、骨腫瘤切除后修補、股骨頭壞死后的再造等臨床修復治療中都需要能夠快速填補異型缺損、具有優良骨再生性能的軟體材料。因此對于骨修復領域來說，植入式的修復材料不僅需要理想的生物降解性和力學性能，還需要對于骨組織再生過程提供有力的促進。因此，有必要針對骨修復領域的應用需求研發新的植入式組織工程材料，實現組織工程材料在骨修復領域的廣泛應用。

發明內容

鑒于上述技術背景，本發明的最重要的目的在于：提供一種可生物降解的聚酯材料，適用于骨修復，不僅具有良好的生物安全性和適合的力學性能，而且對于骨組織的再生具有顯著的促進作用。

本發明的另一個目的在于：提供制備所述聚酯類材料的方法，簡化制備過程、改善產品性能，使所得的聚酯類材料在骨修復領域具有實際的應用價值。

本發明的再一個目的在于：提供所述聚酯材料作為組織工程材料的應用。

為了實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

首先，提供一種可生物降解聚酯材料預聚體，它是由羧酸A和多元醇B熔融縮聚得到的聚酯；其中，所述的羧酸A是復合羧酸，選自Krebs循環過程中涉及的羧酸或其均聚物中的至少兩種的混合物，優選蘋果酸、檸檬酸、富馬酸、丁二酸、聚蘋果酸或聚檸檬酸中的任意兩種或兩種以上的混合物。