一种复合生物降解材料及应用的制作方法

文档序号:1225108阅读:323来源:国知局

专利名称::一种复合生物降解材料及应用的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种复合生物降解材料及应用。
背景技术
:聚乳酸类可降解材料聚乳酸类高分子材料包括系列聚乳酸材料,例如聚乳酸(Poly(glycolicadd),以下简称PLA),聚乙醇酸(Poly(lacticadd),以下筒称PGA),PLA与PGA的共聚体一聚乳酸乙醇酸共聚物(Poly(glycolic-co-lacticacid),以下简称PLGA)。聚乳酸材料被广泛的应用于生产生物可降解产品,例如:骨骼填充,心血管器械,药物释放栽体等.下图是几种常见聚乳酸的分子式。自上而下依次为PGA、PLA、PLGA。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>聚乳酸生物降解材料被广泛应应用于医学的主要原因是其降解的最终产物一乳酸和乙醇酸。这些自然代谢产物,在三羧酸循环中通过酶反应最终转化为水和二氧化碳,并经呼吸道系统排出体外。另外,PGA也是部分降解,通过酯酶反应在尿液中排泄。因此不会对人体造成任何副作用。PLA和PGA具有极好的亲水性能.但PLA的水解过程与PGA相比緩慢.所以在PLGA共聚物中,通过调整PLA与PGA的含量可控制PLGA的降解速度。表1为在不同的聚乳酸及共聚物中的降解时间摘要。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表1:聚乳酸及共聚物的理化特性和生物降解的时间然而,聚乳酸材料在人体应用时存在的最大问题是其降解过程中产生的大量乳酸造成局部的酸性环境,从而引发局部肌肉组织的炎症反应。本问题的存在使得聚乳酸高分子材料至今不能大量应用于临床产品。磷酸钙系列磷酸钙家族包括系列的生物可降解无机材料。在医学材料应用中,磷酸钙材料多被用于其他材料的填充剂,制备成微孔状纳米材料.磷酸钙材料本身不具备药物包裹能力,因而很少单独作为药物释放的载体。表2中是磷酸钩家族成员的概括。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>表2:磷酸钙家族成员及其聚合物在磷酸4丐材料家族中,非晶磷灰石(AmorphousCalciumPhosphate,以下简称ACP),在近几年得到更多的关注.他是羟基磷酸石的前身.是羟基磷灰石形成过程中的中间产物,但与羟基磷灰石相比,ACP具有更强的亲水性能和吸附功能。因而ACP被广泛的用于生物材料的添加材料。在骨科,由于ACP类似于人类骨骼中天然的成分,而被用作骨骼材料的填充材料,比如水泥骨,牙科充料等。由于其较好的溶解性能,ACP在降解过程中可以在周围形成一柔性的含有Ca"离子,PO^离子区。该离子区可以中和聚乳酸带来的酸性环境,延緩生物吸收的速度,从而清除由酸性物质引起的炎症反应。
发明内容本发明是针对现有技术所存在的缺点,而提供一种新的复合生物降解材料,与单一聚乳酸和磷酸钙材料相比,该复合材料具有更精确的药物调控能力和更好的生物相容性,当植入人体后,该材料将被人体在1-24个月内自动降解。不仅能够克服目前普通聚乳酸降解材料所引起的炎症反应,而且可以促进周围组织再生或是血管内皮化,从而加速损伤组织的修复。本发明所提供的一种复合生物降解材料,其原料组成中包含有聚乳酸和磷酸4丐。所有上述聚乳酸和磷酸钩材料均可从通过商业途径直接获得,可被融入四氢呔喃,氯仿或其他有机溶剂。所述聚乳酸为聚乳酸高分子聚合物家族成员中的至少一种,如PLA、PLLA、PGA及他们的共聚物PLGA之中至少一种或他们的组合物。所述磷酸4丐包括但不限于非晶磷酸钧(AmorphousCalciumPhosphate,以下简称ACP),磷酸二4丐(DicalciumPhosphate,以下简称DCP),磷酸三4丐(TricalciumPhosphate,以下简称a-TCP),羟基磷酸4丐(PentacalciumHydroxylApatite,HAp),—氧化磷酸四4丐(TetracalciumPhosphateMonoxide,以下简称TTCP)等中的至少一种或他们的组合物。本发明所述聚乳酸若采用PLGA,则其中PLA与PGA的重量百分比为1%-99%。磷酸钙在本发明所述复合生物降解材料中的比例为1-50%.本发明所述复合生物降解材料可以通过将聚乳酸和磷酸钙组分直接混匀的方式获得,如采用转动搅拌器将所述聚乳酸和磷酸鈣材料混匀后再铸造成所需。也可以将复合材料中的不同组分先各自融入有机溶剂,然后喷涂于器械的表面如血管支架等。例如将聚乳酸融入有机溶剂,再将磷酸钓融入有机溶剂,混合后,喷涂于器械的表面。本发明所述复合生物降解材料,可被用于但不局限于心血管器械,如可降解药物释放支架、可降解材料覆膜的药物支架、人工血管材料;骨再生材料,如骨钉、骨水泥、骨骼替代物;药物释放载体,如疫苗载体、止疼剂释放载体;外科器械,如缝合线,防手术后组织粘连膜等。本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知,与单一聚乳酸和磷酸钙材涉十相比,该复合材料具有更4青确的药物调控能力和更好的生物相容性,当才直入人体后,该材料将被人体在1-24个月内自动降解。不仅能够克服目前普通聚乳酸降解材料所引起的炎症反应,而且可以促进周围组织再生或是血管内皮化,从而加速损伤组织的修复。图1为本发明所述材料的纳米结构图2为本发明所述材料喷涂在支架表面后的结构图3为PLGA覆膜支架、本发明材料覆膜支架、药物加本发明材料支架在植入猪冠状动脉28天时引发的内膜增生比较;图4为支架植入28天后的血管内膜增生情况(20倍显微镜)。具体实施例方式为了更好的理解本发明,下面结合实施例进一步阐述本发明,但本发明不^J艮于下面的实施例。实施例1复合生物降解材料的制备将2毫克的PLGA(PLA:PGA=85:15)和1毫克的ACP融入2毫升的四氢呋喃溶剂中,充分混匀后置于50度温水中1小时,获得PLGA/ACP复合降解材实施例2复合生物降解材料的制备将2毫克PLGA和1毫克HAp融入2毫升的氯仿中。混匀后的材料呈云雾状分散于溶剂中。实施例3复合生物降解材料的制备将2毫克PLGA先融入1毫升的四氢呋喃,然后将1毫克的ACP单独融入另l毫升的四氬呋喃,充分混匀后,再将二者结合即可。ACP均匀的悬浮于PLGA溶液中。实施例4复合生物降解材料的应用如图1所示,将实施例3中制备的材料喷涂于透明玻璃表面,1为10倍显微镜下显示发明的降解材料呈纳米级的孔状结构,2为40倍显微镜下显示发明的降解材料呈纳米级的孔状结构。实施例5复合生物降解材料的应用将实施例3中制备的材料,进一步喷涂于金属支架的表面。显微镜下显示发明的材料被均匀的覆盖在支架的表面。图2是喷涂有该材料的支架表面。实施例6进一步将实例3中的制备的材料与抗再狭窄的药物雷帕霉素按70:30的比例融入四氢呋喃溶剂中制得药物覆膜混合物,然后将该药物混合物按实例5的方法覆盖在金属支架表面,制得药物释放支架,将上述实例5和实例6中制得的聚合物支架和药物释放支架以及PLGA覆膜的支架分别植入猪冠状动脉内二十八天后,在显微镜下测量血管内膜增生的程度,实验结果证明,如图3所示,添加有ACP的复合降解材料比只有PLGA覆膜的支架具有更小的内膜组织的增生而复合降解材料覆膜的药物支架能显著降低再狭窄的发生。如图4所示,支架植入28天后的血管内膜增生情况(20倍显微镜)3-PLGA覆膜支架;4-复合材料覆膜支架;5-药物+复合材料覆膜支架。如图所示,3中内膜显著增厚,其内含有大量的"泡沫"细胞一炎症反应的标志。而4组中,内膜增生显著低于3,且几乎见不到泡沫细胞。5组中,内皮增生最小,支架内膜被一层薄薄的内皮细胞包裹(内皮化),是组织愈合的标志。权利要求1.一种复合生物降解材料,其特征是其原料组成中包含有聚乳酸和磷酸钙。2.如权利要求1所述的复合生物降解材料,其特征是所述聚乳酸为PLA和/或PGA和/或PLA与PGA的共聚物PLGA。3.如权利要求1所述的复合生物降解材料,其特征是所述磷酸钓包括ACP和/或DCP和/或a-TCP和/或HAp和/或TTCP。4.如权利要求1或2所述的复合生物降解材料,其特征是所述聚乳酸为PLGA,其中PLA与PGA的重量百分比为(1%-99%):(99%-1%)。5.如权利要求1或3所述的复合生物降解材料,其特征是磷酸钙在复合材料中的比例为1-50%。6.如权利要求1或2或3所述的复合生物降解材料的应用,其特征是可被用于但不局限于心血管器械如药物释放血管支架、骨组织器械如固钉、药物释放载体,等。全文摘要本发明涉及一种复合生物降解材料及应用。其原料组成中包含有聚乳酸和磷酸钙。其中磷酸钙含量为1%-50%。发明的复合降解材料可被用于心血管器械、骨再生材料、药物释放载体、外科器械等领域。与单一聚乳酸和磷酸钙材料相比,该复合材料具有更精确的药物调控能力和更好的生物相容性,当植入人体后,该材料将被人体在1-24个月内自动降解。不仅能够克服目前普通聚乳酸降解材料所引起的炎症反应,而且可以促进周围组织再生或是血管内皮化,从而加速损伤组织的修复。文档编号A61L31/06GK101503564SQ20081001461公开日2009年8月12日申请日期2008年2月4日优先权日2008年2月4日发明者昊吴申请人:昊吴
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