[发明专利]纳米结构的可生物降解导电聚膦腈支架及其制备方法

说明书

本发明公开一种纳米结构的可生物降解导电聚膦腈支架及其制备方法，其为纳米结构的聚[(甘氨酸乙酯/苯胺低聚体)膦腈]支架，具体为聚[(甘氨酸乙酯/苯胺五聚体)膦腈]支架或聚[(甘氨酸乙酯/苯胺四聚体)膦腈]支架。其具有良好的生物相容性，在生理环境中表现出适当的降解速率，降解产物无毒或者低毒，并且能够被人体的正常代谢排出体外；其电导率能满足刺激神经生长的需要，可应用于神经系统的移植、脊髓损伤的修复；同时，通过聚[(甘氨酸乙酯/苯胺低聚体)膦腈]凝胶化、溶剂置换等步骤使其表面形成纳米结构，拥有更大的比表面积，有利于蛋白吸附，提供更多的细胞膜受体的结合位点。

技术领域

本发明公开一种医用高分子材料支架，特别是一种纳米结构的可生物降解导电聚膦腈支架及其制备方法。

背景技术

高分子材料被越来越多地用于生物医学和药学领域，其中尤以可生物降解高分子材料应用最为广泛，如聚酯、聚原酸酯、聚酸酐、聚酰胺、聚氰基丙烯酸酯和聚膦腈等。这类材料不仅具备可生物降解性和生物相容性，还可通过其自身具有的可生物降解重复单元与药物和目标受纳体产生相互影响，用作引导神经再生的修复架、脉管移植材料和药物缓释载体等。其中聚膦腈作为一类具有良好的生物相容性、可生物降解性及易于功能化的新型药物控释材料受到人们的广泛关注。

黄荣等人在《具有乙氧羰苯氧基、甘氨酸乙酯和甲氧基乙氧基乙氧基侧链聚膦腈的合成及性能研究》(黄荣等，云南大学学报(自然科学版)，2011，33(5):573-577)中公开，通过聚二氯膦腈的亲核取代反应合成了具有乙氧羰苯氧基、甘氨酸乙酯和甲氧基乙氧基乙氧基侧链的聚膦腈，此聚膦腈具有温度响应性和可生物降解性，在生物医用材料上具有潜在的应用价值。但是该聚合物的生物导电性能较差，难以应用于在神经系统移植、脊髓损伤修复等领域。

张青松在其博士论文《生物可降解导电聚膦腈高分子的合成及性能研究》公开了一种可生物降解导电聚膦腈高分子的合成方法，将苯胺低聚体(苯胺五聚体)和可降解基团(甘氨酸乙酯)同时接枝于聚膦腈高分子主链上，合成聚[(甘氨酸乙酯/苯胺五聚体)膦腈]。其具有良好的生物相容性；在生理环境中可降解，降解产物无毒或者低毒；同时其电导率为3.2×10^-5S/cm，可应用于周围神经组织工程材料。在神经系统移植领域，特别是在脊髓损伤修复领域，生物高分子材料的的表面特性影响骨结合的效果。在同种生物材料的情况下，生物材料的表面物理特性如颗粒直径、颗粒之间的孔径等，是影响成骨细胞增殖等生理功能的主要决定因素。但是，该文公开的聚[(甘氨酸乙酯/苯胺五聚体)膦腈]难以针对性满足其在神经系统移植、脊髓损伤修复领域应用的更高要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米结构的可生物降解导电聚膦腈支架，其具有良好的生物相容性，可生物降解且降解速率可控：在生理环境中表现出适当的降解速率，降解产物无毒或者低毒，并且能够被人体的正常代谢排出体外；其电导率能满足刺激神经生长的需要，可应用于神经系统的移植、脊髓损伤的修复；同时，其为表面形成纳米结构，即其表面颗粒直径、颗粒之间的孔径为纳米级。

本发明的另一个目的在于提供一种制备纳米结构的可生物降解导电聚膦腈支架的方法，该方法的制得的聚膦腈支架不仅可生物降解、电导率能满足刺激神经生长的需要，而且表面形成纳米结构，拥有更大的比表面积，有利于蛋白吸附，提供更多的细胞膜受体的结合位点。

本发明提供一种纳米结构的可生物降解导电聚膦腈支架，所述支架为表面形成纳米结构的聚[(甘氨酸乙酯/苯胺低聚体)膦腈]支架。聚膦腈是由交替的氮、磷原子以交替的单双健构成主链，有机基团为侧基的高分子，具有良好的生物相容性，其降解产物包括氨基酸、磷酸盐等无毒无害物质。以聚二氯膦腈为主链，通过亲核取代反应引入甘氨酸乙酯、苯胺低聚体的支链，即可合成聚[(甘氨酸乙酯/苯胺低聚体)膦腈]，其具有很好的生物导电性能，具有神经系统移植、修复脊髓损伤的可行性。