一种自膨胀式生物可降解聚合物支架及其制备方法与流程

本发明属于医用器材
技术领域：
，具体涉及一种自膨胀式生物可降解聚合物支架及其制备方法。
背景技术：
血管支架作为一种介入治疗心血管疾病的医用器械，在治疗血管狭窄和阻塞等方面,具有微创、高效和术后康复时间快等优点，因此近年来已经得到大家的广泛认可和应用。冠状动脉支架按使用过程中膨胀机制的不同，可分为球囊膨胀式和自膨胀式。球囊膨胀式支架是将经激光雕刻而成的血管支架预先压握在球囊上，随着球囊一起沿着导引导管到达病变部位，然后球囊膨胀后对支架进行扩张以便撑开狭窄的血管。但球囊式支架的柔顺性较差，在手术过程中存在球囊破损的危险，造成手术的失败。此外，球囊扩张时支架会发生轴向缩短，支架在径向缩短时，支架和血管内壁之间的相对滑移，使血管内壁的损伤；在球囊撤出后，支架也会产生一定的径向回弹，使支架和血管内壁接触不良。技术实现要素：本发明的目的在于：解决上述现有技术中的不足，提供一种自膨胀式生物可降解聚合物支架以及其制备方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种自膨胀式生物可降解聚合物支架，包括形状记忆管体和形状记忆层，所述形状记忆层为多个形状记忆条，多个所述形状记忆条沿所述形状记忆管的周向设置，多个所述形状记忆条的两端分别与所述形状记忆管体的外壁连接，所述形状记忆管体的外壁喷涂有载药层。进一步的，所述形状记忆管体的壁为网状结构，所述形状记忆管体包括多个波形环，相邻所述波形环的错位设置，一所述的波形环的波峰与另一所述波形环的波谷连接，所述形状记忆条的两端分别与同一所述波形环的两个波峰连接。进一步的，其特征在于：形状记忆管体的直径为3.0mm，壁厚0.15mm，波峰高度为0.2-0.5mm。一种制备可降解支架的方法，包括以下步骤；(a)左旋乳酸减压脱水，加入反应釜，在向反应釜中加入0.2-0.5％的sncl2和丁二醇，第一反应阶段：在140-160℃、标准大气压下，反应4-5h；第二反应阶段：将溶液体系升温至170-180℃，降压至40-56pa，向溶液体系中加入0.6-1％的sncl2，反应4-5h，干燥产物，粉碎；(b)向干燥的反应釜中加入对二氧环己酮和丁二醇，将反应釜加热至70-80℃，再滴加snoct甲苯溶液，滴加完成后反应70-75h，干燥产物，粉碎；(c)将上述步骤(a)和步骤(b)中的产物加入到反应釜中，边搅拌边加热至140-150℃，在搅拌过程中，向反应釜中滴加丁二醇，滴加完成后，将反应体系升温至160℃以上，并边搅拌边向反应体系中滴加六亚二甲基异氰酸酯，反应20-30min，冰浴降温，冷冻干燥产物，粉碎；(d)将上述步骤(c)中的产物在双螺杆挤出机中挤出管材，激光切割管材得到所述形状记忆管体，在该形状记忆管体的表面喷涂载药层；(e)将上述步骤(c)中的产物通过静电纺丝在所述步骤(d)制得的形状记忆管体上制备多个形状记忆条，得到支架，将支架径向压缩，压握到输送管内。进一步的，所述的步骤(a)中，第一反应阶段中左旋乳酸、sncl2和丁二醇的重量份数比为：左旋乳酸：sncl2：丁二醇＝3:1：5，第二反应阶段中，向反应釜中滴加重量组份为2份的sncl2。进一步的，在所述步骤(b)中，对二氧环己酮、丁二醇和snoct甲苯溶液的重量组份比为，对二氧环己酮：丁二醇：snoct甲苯溶液＝1:2-3:1-2。进一步的，所述步骤(c)中，所述步骤(a)的产物和所述步骤(b)的产物的质量比为3:1-3:2。由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：1.本发明的聚合物支架具有形状记忆管体和形状记忆层，在使用过程中，形状记忆管体起到支撑作用，形状记忆层在恢复形状的过程中，为形状记忆管体提高径向的作用力，使管体的内径增大，扩张血管。2.本发明的聚合物支架形状记忆管体为由多个波形环组成，相邻的波形环的波峰和波谷连接，在轴向压缩形状记忆管体时，波峰和波谷的连接处向中心运动，管体的半径缩小，管体外壁的形状记忆条沿着管体的周向设置，支架在输送管中是，形状记忆条处于弯曲状态，当支架在体温下恢复形状时，形状记忆条变直，为形状记忆管体的形状恢复提供一定的作用力，保证支架能顺利的展开。3.在本发明的制备方法中，在端羟基聚乳酸时，通过两个反应阶段来进行，在第一反应阶段中，在反应体系中加入过量的丁二醇，并通过两阶段的反应，提高反应的效率。通过本发明的方法制备的聚乳酸和聚对二氧环己酮的多嵌段聚合物，其玻璃转化温度与人体的体温相近，可在人体的体温下恢复形状。4.在制备支架时，先通过挤压出机制备出管材，再通过激光切割，在管材切割成相应的形状，在一定的条件下径向压缩，得到形状记忆管体，加工方便。管体外壁的形状记忆层通过静电纺丝的方式，在外壁上喷涂多条形状记忆条，在将记忆条在一定条件下压缩，形成两成形状记忆层，保证了支架在血管中能正常恢复形状，提高手术的成功率。附图说明图1为本发明的支架的主视示意图；图2为本发明的示意图；图3为本发明的支架左视示意图；附图标记：1-形状记忆管体，2-形状记忆条。具体实施方式参照附图1-3，对本发明的实施方式做具体的说明。实施例1：通过以下步骤制备聚合物支架：(a)将左旋乳酸进行减压脱水，将脱水后的3份左旋乳酸加入到干净的反应釜，再向反应釜中加入1份质量分数为0.2％的sncl2和5份质量分数为80％的丁二醇，在140℃、标准大气压下，反应5h，随后将反应釜中的溶液体系升温至180℃，向反应釜的溶液体系中加入2份质量为1％的sncl2，再将反应釜中的压强降压至40pa，反应5h，猝灭反应，得到端羟基聚乳酸，将端羟基聚乳酸干燥，并粉碎备用；(b)向干燥、干净的反应釜中加入2份质量分数为90％的丁二醇，再将1份对二氧环己酮加入到反应釜中，将反应釜加热至80℃，再向反应釜中缓慢滴加1份snoct甲苯溶液，滴加完成后，再反应70h，得到端羟基聚对二氧环己酮，随后将端羟基聚对二氧环己酮干燥，粉碎，备用；(c)将上述步骤(a)中得到的端羟基聚乳酸和步骤(b)中得到的端羟基聚对二氧环己酮加入到反应釜中，其中端羟基聚乳酸和端羟基聚对二氧环己酮的重量份数比为3:1，边搅拌边加热至140℃，在搅拌过程中，向反应釜中滴加丁二醇，滴加完成后，将反应体系升温至160℃，并边搅拌边向反应体系中滴加六亚二甲基异氰酸酯，反应20min，冰浴降温，冷冻干燥产物，粉碎，得到多嵌段的聚对二氧环己酮和聚乳酸的聚合物，并测试其玻璃转变温度和拉伸强度；(d)将上述步骤(c)中的产物在双螺杆挤出机中，在聚合物的玻璃转化温度下挤出管材，通过激光切割管材得到所述形状记忆管体1，该形状记忆管体1的形状为为网状结构，该形状记忆管体1包括多个波形环，相邻所述波形环的错位设置，相邻的两个波形环中，一所述的波形环的波峰与另一所述波形环的波谷连接，在该形状记忆管体1的表面喷涂负载有药剂的载体，形层载药层；(e)将上述步骤(c)中的聚合物通过静电纺丝，在所述步骤(d)制得的形状记忆管体1上的同一波形管上，两个波峰之间制备多个形状记忆条2，形状记忆条2的长度根据波峰之间的距离来确定，得到支架，在50℃下，将支架径向压缩，使波形环和形状记忆条2均向径向压缩，压握到输送管内。在使用时，装有支架的输送管送达到病变的血管处，从输送管中推出支架，支架在体温的下，沿着径向，缓慢的向外恢复到压握前的形状，撑开病变血管，恢复血液的畅通。实施例2：(a)将左旋乳酸进行减压脱水，将脱水后的3份左旋乳酸加入到干净的反应釜，再向反应釜中加入1份质量分数为0.3％的sncl2和5份质量分数为90％的丁二醇，在150℃、标准大气压下，反应5h，随后将反应釜中的溶液体系升温至160℃，向反应釜的溶液体系中加入2份质量为0.8％的sncl2，再将反应釜中的压强降压至50pa，反应5h，猝灭反应，得到端羟基聚乳酸，将端羟基聚乳酸干燥，并粉碎备用；(b)向干燥、干净的反应釜中加入2份质量分数为90％的丁二醇，再将1份对二氧环己酮加入到反应釜中，将反应釜加热至75℃，再向反应釜中缓慢滴加2份snoct甲苯溶液，滴加完成后，再反应75h，得到端羟基聚对二氧环己酮，随后将端羟基聚对二氧环己酮干燥，粉碎，备用；(c)将上述步骤(a)中得到的端羟基聚乳酸和步骤(b)中得到的端羟基聚对二氧环己酮加入到反应釜中，其中端羟基聚乳酸和端羟基聚对二氧环己酮的重量份数比为3:1.5，边搅拌边加热至150℃，在搅拌过程中，向反应釜中滴加丁二醇，滴加完成后，将反应体系升温至180℃，并边搅拌边向反应体系中滴加六亚二甲基异氰酸酯，反应30min，冰浴降温，冷冻干燥产物，粉碎，得到多嵌段的聚对二氧环己酮和聚乳酸的聚合物，并测试其玻璃转变温度和拉伸强度；(d)将上述步骤(c)中的产物在双螺杆挤出机中，在聚合物的玻璃转化温度下挤出管材，通过激光切割管材得到所述形状记忆管体1，该形状记忆管体1的形状为为网状结构，该形状记忆管体1包括多个波形环，相邻所述波形环的错位设置，相邻的两个波形环中，一所述的波形环的波峰与另一所述波形环的波谷连接，在该形状记忆管体1的表面喷涂负载有药剂的载体，形层载药层；(e)将上述步骤(c)中的聚合物通过静电纺丝，在所述步骤(d)制得的形状记忆管体1上的同一波形管上，两个波峰之间制备多个形状记忆条2，形状记忆条2的长度根据波峰之间的距离来确定，得到支架，在50℃下，将支架径向压缩，使波形环和形状记忆条2均向径向压缩，压握到输送管内。实施例3：(a)将左旋乳酸进行减压脱水，将脱水后的3份左旋乳酸加入到干净的反应釜，再向反应釜中加入1份质量分数为0.5％的sncl2和5份质量分数为85％的丁二醇，在160℃、标准大气压下，反应4h，随后将反应釜中的溶液体系升温至180℃，向反应釜的溶液体系中加入2份质量为0.8％的sncl2，再将反应釜中的压强降压至56pa，反应5h，猝灭反应，得到端羟基聚乳酸，将端羟基聚乳酸干燥，并粉碎备用；(b)向干燥、干净的反应釜中加入2份质量分数为90％的丁二醇，再将1份对二氧环己酮加入到反应釜中，将反应釜加热至80℃，再向反应釜中缓慢滴加1份snoct甲苯溶液，滴加完成后，再反应70h，得到端羟基聚对二氧环己酮，随后将端羟基聚对二氧环己酮干燥，粉碎，备用；(c)将上述步骤(a)中得到的端羟基聚乳酸和步骤(b)中得到的端羟基聚对二氧环己酮加入到反应釜中，其中端羟基聚乳酸和端羟基聚对二氧环己酮的重量份数比为3:1，边搅拌边加热至140℃，在搅拌过程中，向反应釜中滴加丁二醇，滴加完成后，将反应体系升温至160℃，并边搅拌边向反应体系中滴加六亚二甲基异氰酸酯，反应20-30min，冰浴降温，冷冻干燥产物，粉碎，得到多嵌段的聚对二氧环己酮和聚乳酸的聚合物，并测试其玻璃转变温度和拉伸强度；(d)将上述步骤(c)中的产物在双螺杆挤出机中，在聚合物的玻璃转化温度下挤出管材，通过激光切割管材得到所述形状记忆管体1，该形状记忆管体1的形状为为网状结构，该形状记忆管体1包括多个波形环，相邻所述波形环的错位设置，相邻的两个波形环中，一所述的波形环的波峰与另一所述波形环的波谷连接，在该形状记忆管体1的表面喷涂负载有药剂的载体，形层载药层；(e)将上述步骤(c)中的聚合物通过静电纺丝，在所述步骤(d)制得的形状记忆管体1上的同一波形管上，两个波峰之间制备多个形状记忆条2，形状记忆条2的长度根据波峰之间的距离来确定，得到支架，在50℃下，将支架径向压缩，使波形环和形状记忆条2均向径向压缩，压握到输送管内。实施例4：(a)将左旋乳酸进行减压脱水，将脱水后的3份左旋乳酸加入到干净的反应釜，再向反应釜中加入1份质量分数为0.5％的sncl2和5份质量分数为80％的丁二醇，在155℃、标准大气压下，反应5h，随后将反应釜中的溶液体系升温至160℃，向反应釜的溶液体系中加入2份质量为0.8％的sncl2，再将反应釜中的压强降压至40pa，反应6h，猝灭反应，得到端羟基聚乳酸，将端羟基聚乳酸干燥，并粉碎备用；(b)向干燥的干净的反应釜中加入2份质量分数为90％的丁二醇，再将1份对二氧环己酮加入到反应釜中，将反应釜加热至80℃，再向反应釜中缓慢滴加1份snoct甲苯溶液，滴加完成后，再反应70h，得到端羟基聚对二氧环己酮，随后将端羟基聚对二氧环己酮干燥，粉碎，备用；(c)将上述步骤(a)中得到的端羟基聚乳酸和步骤(b)中得到的端羟基聚对二氧环己酮加入到反应釜中，其中端羟基聚乳酸和端羟基聚对二氧环己酮的重量份数比为3:1，边搅拌边加热至140℃，在搅拌过程中，向反应釜中滴加丁二醇，滴加完成后，将反应体系升温至160℃，并边搅拌边向反应体系中滴加六亚二甲基异氰酸酯，反应30min，冰浴降温，冷冻干燥产物，粉碎，得到多嵌段的聚对二氧环己酮和聚乳酸的聚合物，并测试其玻璃转变温度和拉伸强度；(d)将上述步骤(c)中的产物在双螺杆挤出机中，在聚合物的玻璃转化温度下挤出管材，通过激光切割管材得到所述形状记忆管体1，该形状记忆管体1的形状为为网状结构，该形状记忆管体1包括多个波形环，相邻所述波形环的错位设置，相邻的两个波形环中，一所述的波形环的波峰与另一所述波形环的波谷连接，在该形状记忆管体1的表面喷涂负载有药剂的载体，形层载药层；(e)将上述步骤(c)中的聚合物通过静电纺丝，在所述步骤(d)制得的形状记忆管体1上的同一波形管上，两个波峰之间制备多个形状记忆条2，形状记忆条2的长度根据波峰之间的距离来确定，得到支架，在50℃下，将支架径向压缩，使波形环和形状记忆条2均向径向压缩，压握到输送管内。对上述实施例1-4得到的多嵌段共聚物，在相同条件下测定玻璃转变温度、拉伸强度，其结果如下；表1：实施例1实施例1实施例1实施例1σ(mpa)45.349.247.546.9ε(％)82858180tg(℃)35343633从上述表中，可以看出，实施例1-4所制备的聚合物的拉伸强度集中在45-50mpa之间，具有较高的强度。并且实施例1-4的聚合物的玻璃转化与人体的体温接近，可在人体体温下恢复到热处理前的形状，实现自膨胀。由于兔子的体温与人体的体温接近，因此在兔子体内做实验。选取16只兔子，分为4组，将4个实施例1支架分别放置在第一组兔子的血管中，实施2的支架放入到第二组兔子的血管中，实施3的支架放入到第三组兔子的血管中，实施4的支架放入到第四组兔子的血管中，对兔子体内的支架进行相应的观察和检测，其结果如下表所示；表2，实施例1支架；表3，实施例2的支架；表4，实施例3的支架；表5，实施例4的支架；实施例1-4制备的支架，在输送到病变血管后，在兔子的体温下，支架能很快的恢复形状，支撑开血管，其形状记忆恢复的时间集中在6-12之间，形状恢复较为灵敏。需说明的是，在上述表2-5中，有效支撑时间指的是血管恢复到病变前的宽度所需要的时间，降解时间指的是支架从输送到血管中，但完全消失的时间。实施例1-4的支架的支撑时间较长，形状记忆条2不仅增强了支架的强度，还延长的支撑时间；并且支架的轴向的回缩率均小于4％，支架在自膨胀时对血管的内壁的损伤较小，条状的形状记忆条2与血管内壁接触效果好，使支架和血管之间相对固定。当前第1页12