[发明专利]一种可梯度降解的聚合物材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及医用生物材料与技术领域，具体涉及一种可梯度降解的聚合物材料及其制备方法。

背景技术

可梯度降解的聚合物的非均质性就要求组成产品不同部位的聚合物降解速度不同。聚合物的降解速度受多个因素的影响，如结构、分子量、组成等。

相同组成的聚合物，其降解速度随着分子量的增大而减小；可以通过调节不同单体的比例及改变引发剂的种类、用量制备具有不同组成的脂肪族聚酯；聚合物的降解速度会随着聚乙醇酸含量的增大而增大，随着亲水性链段含量的增大而增大，从而达到调节降解速度的目的。

脂肪族聚酯的降解本质上是酯键的水解，由均质材料做成的产品在降解过程中容易产生较大的降解碎片，甚至降解后期材料崩解，都会给生物医学上的应用带来麻烦，为了解决这一问题，本发明通过两种以上的不同降解速度的脂肪族聚酯材料按降解顺序“熔融”制成了可梯度降解的聚合物材料。

可梯度降解的聚合物材料可以制成可梯度降解的线材、片材、管材和药物控释载体，具体包括缝合线、医用敷料、防粘连材料、止血材料、牙周再生片、组织修复材料（如人工真皮、人工关节、骨钉、骨夹板）、增强性网状织物、药物载体、软骨组织培养支架、支架管（包括血管支架管、气管支架管、食管支架管和输尿管支架管），尤其是输尿管支架管，还可以加入造影剂如硫酸钡和碘制剂中的一种。

输尿管支架管普遍应用于上尿路梗阻性病变，肾输尿管结石症、泌尿系外伤、上尿路重建等泌尿外科手术中。自1978年双J管问世以来，大大提高了上尿路手术的成功率，输尿管支架管的主要功能是保持输尿管的通畅，引流尿液进入膀胱。

目前应用的输尿管支架管的主要成分是不可吸收的聚氨甲酸乙酯、硅橡胶和金属材料，组织相容性差，容易形成结石、感染、出血和组织损伤，需要二次手术去除留置的支架管，给患者造成身体、精神、经济上的多重损害。

输尿管支架管设计的重点是原材料、表面特性、外形设计等方面，理想的输尿管支架管应满足以下几点：生物相容性良好；具有一定的抗压和抗拉伸特性，能够抵抗输尿管的压力和蠕动，保持输尿管通畅；质地柔软，表面光滑不易结石沉积；可以自行吸收或排出，不需二次手术拔管。因此，研制一种不需要拔管而能自行降解的支架管具有重要的临床应用价值。可降解输尿管支架管的研制逐渐成为研究人员关注的焦点。

国内的侯宇川课题组前期工作研究了生物降解材料PLGA(80:20)的体内外降解特性，结果表明该材料降解时间6周左右。并探讨了PLGA(80:20)输尿管内支架在家犬体内的可行性，结果表明PLGA支架管生物相容性良好，降解时间适宜，尿液内引流效果尚可，但支架管较硬且在降解过程中变脆，其外型设计、固定方式等尚需进一步研究和改进。

之后研究的输尿管支架PCLGA ( 20:60:20 ) 通过动物肌肉埋植实验，表明植入后动物生存状态良好，局部组织反应为非细菌性炎症反应，12周时材料周围纤维包裹层厚度明显低于美国材料试验学提出的包膜厚度小于30 μm的要求。输尿管支架管植入实验中，12周内完全降解，输尿管腔内无材料碎片残留，支架植入术后的输尿管炎症反应随材料降解而逐渐消退。

在外型方面，该课题组曾设计出漏斗形的PCLGA(20:60:20)支架管，结果表明该支架管生物相容性良好，降解时间适宜，在上段输尿管手术中具有良好的内引流效果。

最近又采用电纺丝技术将不同比例的PLGA制备成具有纳米纤维结构的输尿管支架管，在尿液中的体外降解试验表明 PLGA(50:50)约6周崩解，PLGA(70:30)约10周崩解，而PLGA(80:20)降解时间约8周。PLGA (80:20)及PLGA(50:50)满足了输尿管支架管对降解时间的要求，但仍存在支架管材质整体没有变化，各处降解的几率相同，降解顺序不可控的问题。

国外的Olweny E O等研究了丙交酯乙交酯共聚物(SR-PLGA 80:20)的降解时间，发现该材料完全降解需3个月左右，降解时间偏长，生物相容性不太好。

Lumiaho J 等研究发现SR-PLA96输尿管支架可确保尿液引流，并不影响上尿路动力学；其降解时间近3个月，在支架管未完全降解的前12周，输尿管局部表现为上皮增生、固有层水肿和少量炎症细胞浸润，输尿管的炎症反应在支架管完全降解后恢复正常，表明支架管材料生物相容性良好。