专利名称：一种制备脂肪族聚酯支架材料的新方法
技术领域：
本发明属于以脂肪族聚酯制备聚酯支架材料的技术领域，特别涉及聚丁二酸丁二 醇/乙二醇酯(PBES)及共聚物为底物，C02为发泡剂，在超临界条件下制备脂肪族聚酯支架 材料。
背景技术：
日常生活中，人体组织和器官的缺失或功能衰竭现象非常常见，对人们的健康和 生命构成了严重威胁，长久以来人类就在不断地探索和研究利用各种材料及生物技术改善 自身健康水平的方法。我国医用高分子材料的研究起步于20世纪50年代中期，目前几种主要的医用高 分子材料，如聚烯烃、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、有机硅、聚氨酯等在国内都有一定规模的研究 与生产。进入20世纪90年代，随着细胞生物学、分子生物学、材料科学及相关物理化学学科 的发展，组织工程作为一种崭新的治疗手段被提出，并逐渐成为一种非常有希望的器官再 造和组织再生的医疗手段。其基本原理是将体外培养的组织细胞吸附扩增于一种生物相 容性良好并可被人体逐步降解吸收的生物材料上，形成细胞_生物材料复合物。该生物材 料为细胞提供一个生存的三维空间，有利于细胞获取足够的营养物质，进行营养物质交换， 并能排除废物，使细胞能在按照预制设计的三维形状支架上生长。然后将此细胞_生物材 料复合体植入机体组织的病损部位。种植的细胞在生物支架逐步降解吸收过程中，继续增 殖并分泌基质，形成新的具有与自身功能和形态相应的组织和器官。这种具有生命力的活 体组织能对病损组织进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代。因此在组织工程支架材料的研究中，重点在生物可降解材料的选用和多孔支架的 制备。在生物可降解材料的选用中，脂肪族聚酯是最有发展前景的一种。近年来，为了开发新型的综合性能良好的脂肪族聚酯，聚二元酸二元醇酯系列的 开发研究已受到世界范围内的普遍关注。二醇和二羧酸的选择是开发二醇-二羧酸聚酯类 可生物降解塑料的关键，其选择对聚合的难易、聚合物的物理性质和可生物降解性以及生 产成本都有很大的影响。聚丁二酸丁二醇酯是一种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、优异的成型加工性以及力学性能而倍受青睐。聚丁二酸丁二醇酯 类聚酯作为潜在的生物医用高分子材料应用的研究也受到广泛关注。石峰晖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)类聚酯的细胞相容性，细胞毒性和模拟体 液降解性能，对于其在生物医用领域应用具有重要意义，有望作为靶向控释药物载体和智 能化的组织工程支架材料。Li Haiyan等人在充分研究了 PBS的生物相容性、水降解行为后，指出PBS可作为 一种潜在的生物材料应用于软组织修复和组织工程领域。目前国内外用于制备多孔支架材料的方法主要有相分离/乳化法、溶剂浇铸/粒 子浙滤法、气体发泡法、纤维粘结法、冷冻干燥法等。
有专利报道采用聚丁二酸丁二醇酯/聚己内酯(PBS/PCL)共混材料通过溶剂浇铸 /粒子浙滤法来制备组织工程三维多孔支架材料杨庆等三维多孔组织工程支架材料、其制 备及应用(CN101264341A)，用于骨或软骨组织器官的修复与重建。钟凯等人以丁二酸、己二酸和丁二醇为原料，采用共沸脱水、逐步升温和减压缩合 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，并用溶液挥发法制备了肠吸收胰岛素微胶囊，若能将其成功应用于人体，将为糖尿病患 者带来福音。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备脂肪族聚酯支架材料的新方法，该方法综合了现有 生物材料的优点，利用聚酯的可生物降解性，结合0)2的可循环使用性，低毒性，环境友好 性，化学惰性不可燃，操作安全，价廉易得等特点。将聚酯材料放入高压釜中，用超临界co2 作为发泡剂，控制温度、压力、时间，将其制备成三维多孔支架材料。整个过程无需添加任何 助剂，操作过程简单方便。这种脂肪族聚酯支架材料是一种新型组织工程材料，可应用于骨 组织工程细胞支架等生物材料诸多领域。
具体实施例方式实施例1 (1)将聚己二酸丁二醇酯(PBA)O. 79g放入高压釜中，在冰浴条件下，充入85g超临 界 co2。(2)将高压釜置于32°C水浴中，压力为8MPa下预热3h。(3)逐步升高水浴温度至80°C，压力为19MPa保持10h。(4)将高压釜取出自然冷却至室温，排气后打开釜，即有三维多孔支架材料。实施例2:(1)将聚丁二酸-丁二醇/乙二醇酯(PBES)O. 907g放入高压釜中，在冰浴条件下， 充入85g超临界C02。(2)将高压釜置于32°C水浴中，压力为9MPa下预热3h。(3)逐步升高水浴温度至85°C，压力为26MPa保持10h。(4)将高压釜取出自然冷却至室温，排气后打开釜，即有三维多孔支架材料。实施例3 (1)将聚丁 二酸-丁二醇/乙二醇酯(PBES)O. 953g、聚己二酸丁 二醇酯 (PBA)0. 790g放入高压釜中，在冰浴条件下，充入85g超临界C02。(2)将高压釜置于32°C水浴中，压力为8MPa下预热3h。(3)逐步升高水浴温度至85°C，压力为19MPa保持10h。(4)将高压釜取出自然冷却至室温，排气后打开釜，即有三维多孔支架材料。实施例4 (1)将聚己二酸乙二醇酯(PEA)0. 731g放入高压釜中，在冰浴条件下，充入85g超 临界co2。(2)将高压釜置于32°C水浴中，压力为9MPa下预热2h。
(3)逐步升高水浴温度至85°C，压力为24MPa保持IOh。(4)将高压釜取出自然冷却至室温，排气后打开釜，即有三维多孔支架材料。实施例5 (1)将聚己二酸乙二醇酯(PEA)O. 770g、聚己二酸丁二醇酯(PBA)O. 628g放入高压 釜中，在冰浴条件下，充入85g超临界C02。(2)将高压釜置于32°C水浴中，压力为9MPa下预热2h。(3)逐步升高水浴温度至85°C，压力为26MPa保持9h。(4)将高压釜取出自然冷却至室温，排气后打开釜，即有三维多孔支架材料。
权利要求
一种制备脂肪族聚酯支架材料的新方法将聚酯原料放入高压釜中，采用超临界CO2为发泡剂，一定压力下在水浴中预热一定时间，逐步升高水浴温度至一定值，待压力稳定时，保持该状态一定时间即可制备出支架材料。
2.根据权利要求1聚酯材料应包括聚丁二酸_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)]等共聚物中的一种或几 种。
3.根据权利要求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围 为 4000 11000。
4.一种制备脂肪族聚酯支架材料的新方法，其特征在于采用超临界二氧化碳为发泡剂。
全文摘要
本发明涉及一种制备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)]等共聚物为原料，在超临界二氧化碳条件下，通过控制体系温度、压力、时间等因素制备聚酯支架材料。本发明无需添加助剂，制备工艺简单，过程易受控制。
文档编号A61L27/58GK101897992SQ200910113329
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者曹丽琴, 李静, 王吉德 申请人:新疆大学