一種生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料合成領(lǐng)域，具體涉及一種生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性 體材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物醫(yī)用高分子材料對于挽救生命、救治傷殘、提高人類生活質(zhì)量具有重要意義。 聚酯是一類非常重要的醫(yī)用高分子材料。目前，應(yīng)用較普遍的聚酯材料一般是由單一單體 或結(jié)構(gòu)類似的不同單體共聚得到的熱塑性材料，這些材料結(jié)晶度高、力學(xué)強度高，可以滿足 很多生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的需要，如聚乳酸、聚羥基乙酸、聚乳酸-聚羥基乙酸共聚物等聚酯材 料已經(jīng)在手術(shù)縫合線、骨折內(nèi)固定、組織工程、藥物緩釋等許多生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng) 用。但由于有較高的結(jié)晶度，這些材料一般脆性大、降解緩慢，不適合在軟組織工程方面應(yīng) 用。
[0003] Wang 等（Nat. Biotechnol. 2002,20 :602-606.)用癸二酸與丙三醇反應(yīng)制得了 一種具有良好生物相容性和生物降解性的彈性體，聚癸二酸丙三醇酯，受到人們的廣泛關(guān) 注，其在軟組織工程如心肌、血管、神經(jīng)導(dǎo)管、角膜、鼓膜等方面有很大的應(yīng)用前景。但其 強度低、吸水性差等特點使其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用上的實用性受到很大的限制。中國專利（CN 201210072741. 1)公開了一種高彈性聚乳酸基共聚物，將具有一定聚合度的聚癸二酸丙三 醇酯與L-丙交酯反應(yīng)，通過聚癸二酸丙三醇酯分子鏈上帶有的羥基引發(fā)L-丙交酯聚合，形 成聚乳酸基的枝化共聚物。然而，迄今尚沒有一種非常理想的生物彈性體能滿足生物醫(yī)學(xué) 領(lǐng)域?qū)椥泽w材料的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料及其制備方 法，具體為乳酸、聚乙二醇、癸二酸與丙三醇共聚，形成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚酯材料。本發(fā) 明的交聯(lián)聚酯材料有良好生物相容性、生物降解性以及良好的機械強度和高彈性。
[0005] 為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料， 其特征在于，其制備方法包括：
[0006] 第一步：將乳酸、聚乙二醇和癸二酸混合，在一定溫度和氮氣保護下攪拌直到癸二 酸完全溶解；
[0007] 第二步：將催化劑加入到反應(yīng)體系中，在溫度為120_220°C、壓力不大于3325Pa的 條件下反應(yīng)6h_10天得到乳酸、聚乙二醇和癸二酸無規(guī)共聚形成的兩端帶有羧基的線性鏈 段，在其中加入丙三醇，所述的線性鏈段與丙三醇在溫度為120_220°C、壓力不大于常壓的 條件下繼續(xù)反應(yīng)6h-10天得到未交聯(lián)的枝化的聚酯預(yù)聚物；
[0008] 第三步：將所得到的聚酯預(yù)聚物置于模具中，固化，得到具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的生物 醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料。
[0009] 上述線性鏈段的結(jié)構(gòu)式為：
[0010]
【主權(quán)項】
1. 一種生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，其制備方法包括： 第一步：將乳酸、聚乙二醇和癸二酸混合，在一定溫度和氮氣保護下攪拌直到癸二酸完 全溶解； 第二步：將催化劑加入到反應(yīng)體系中，在溫度為120_220°C、壓力不大于3325Pa的條件 下反應(yīng)6h-10天得到乳酸、聚乙二醇和癸二酸無規(guī)共聚形成的兩端帶有羧基的線性鏈段， 在其中加入丙三醇，所述的線性鏈段與丙三醇在溫度為120_220°C、壓力不大于常壓的條件 下繼續(xù)反應(yīng)6h-10天得到未交聯(lián)的枝化的聚酯預(yù)聚物； 第三步：將所得到的聚酯預(yù)聚物置于模具中，固化，得到具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的生物醫(yī)用 多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料。
2. 如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，所述第 一步中的乳酸和聚乙二醇在混合之前分別進行脫水處理。
3. 如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，所述第 一步中的乳酸為外消旋乳酸、左旋乳酸和右旋乳酸中的任一種。
4. 如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，所述的 第一步中的聚乙二醇的分子量為200-2000g ? mol'
5. 如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，所述的 第一步中的聚乙二醇的摩爾量為第二步中丙三醇摩爾量的0-1倍，不包含〇倍。
6. 如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，所述的 第一步中的乳酸的摩爾量為第二步中的丙三醇的摩爾量的0-30倍，不包含0倍。
7. 如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，所述的 第一步中的使癸二酸溶解的溫度為120-140°C。
8. 如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，所述的 第二步中所用的催化劑為錫類催化劑。
9. 如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，所述的 第二步中加入的丙三醇與第一步所加入的聚乙二醇的摩爾量之和等于第一步所加入的癸 二酸的摩爾量。
10. 如權(quán)利要求1所述的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，所述的 第四步中的固化反應(yīng)的壓力低于l〇〇〇Pa，固化溫度為100-200°C，固化時間為10h-7天。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料，其特征在于，其制備方法包括：將乳酸、聚乙二醇和癸二酸混合，在一定溫度和氮氣保護下攪拌直到癸二酸完全溶解；將催化劑加入到反應(yīng)體系中，反應(yīng)得到乳酸、聚乙二醇和癸二酸無規(guī)共聚形成的兩端帶有羧基的線性鏈段，在其中加入丙三醇，繼續(xù)反應(yīng)得到未交聯(lián)的枝化的聚酯預(yù)聚物；將所得到的聚酯預(yù)聚物置于模具中，固化，得到具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的生物醫(yī)用多元共聚交聯(lián)聚酯彈性體材料。本發(fā)明提供的交聯(lián)聚酯材料具有良好的生物相容性、生物降解性以及良好的機械強度和高彈性，通過調(diào)節(jié)單體組成比例和反應(yīng)條件，材料的性能可以在很大范圍內(nèi)發(fā)生變化以滿足不同生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的需要。
【IPC分類】C08G63-60, C08G63-668
【公開號】CN104629026
【申請?zhí)枴緾N201510081762
【發(fā)明人】何創(chuàng)龍, 賈亞聽, 王偉忠, 馮煒, 仇可新, 周小軍
【申請人】東華大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月15日