[发明专利]基于结晶温度调控PPDO力学性能和降解速率的方法

说明书

本发明涉及生物可降解高分子材料技术，旨在提供一种基于结晶温度调控PPDO力学性能和降解速率的方法。包括：利用热压机将PPDO材料在140℃熔融3min后，热压成膜材料；将膜材料在0～90℃条件下结晶，时间0.5～40h，得到在不同温度条件下结晶的PPDO膜材料。本发明能有效简便地通过改变PPDO材料的结晶温度来调控材料的机械性能和降解性能，从而制得高强度可快速降解的PPDO材料。另外，可通过综合地调控PPDO材料的性能，使材料满足实际的应用要求，从而扩展其应用范围。该方法简单便捷，无需额外添加助剂或溶剂，生成成本低，污染少。

技术领域

本发明涉及生物可降解高分子材料技术，具体涉及一种基于结晶温度调控PPDO力学性能和降解速率的方法。

背景技术

近年来，生物可降解脂肪族聚酯具有独特的生物降解性、生物相容性和生物可吸收性，已被广泛应用于生物医用降解材料领域。其优异的生物降解性主要得益于分子链中的酯键，在自然条件下容易受到进攻而断链，进而发生降解。目前，应用最广泛的脂肪族聚酯有聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)和聚对二氧环己酮(PPDO)等。

PPDO是一种典型的热塑性脂肪族聚醚酯材料，具有良好的生物降解性、生物相容性和生物可吸收性，且易加工成型。与普通的脂肪族聚酯(如PGA、PLA等)相比，PPDO由于分子链中含有醚键，使其具有优异的柔韧性。由于自身优异的性能，PPDO在生物医用材料领域具有广泛的应用，如手术缝合线、组织工程、整形外科、药物载体、骨科修复材料等。其中，手术缝合线是该聚合物材料的主要应用领域。

根据手术缝合线的降解性，可将其分为可吸收手术缝合线和不可吸收手术缝合线，其中人工可吸收缝合线的材料主要有PGA(Dexon、Syneture公司)、PPDO(PDS、Ethicon公司)、乙交酯与L-丙交酯的共聚酯缝合线(PLGA)(商品名为Vcyrl)等。理想的手术缝合线应满足下列条件：有一定的机械性能(如，适当的机械强度)，20％左右的延伸度，有一定的柔软性，有一定的湿润强度和摩擦系数；缝合、打结时操作方便，作结后持结性能良好；缝合线在体内一定时间内保持一定的强度；对机体组织有适应性，产品质量稳定可靠，安全等。PGA和PLGA的缝合线物理形态为编织的复丝结构，摩擦系数大，易损伤伤口。与这些聚合物相比，PPDO具有更高的初始强度，较好的综合性能和柔韧性，可制成单丝缝合线，肌体内强度保持率大，对于缝合愈合时间较长的伤口特别有用。但对于愈合较快的伤口来说，缝合线在失去支持作用时则成为组织的累赘。诸多文献或专利报道，通过共混或共聚改性PPDO来调控其力学性能和降解性能。Duek研究小组曾报道随着PLLA的加入，PPDO/PLLA共混物的杨氏模量明显提高，但PPDO的体外降解速率降低，延长了其降解时间(J.Appl.Polym.Sci.2003,88,2744；J.Appl.Polym.Sci.2006,101,1899)。专利US 5714551报道了不同PLA含量的PLLA-PPDO嵌段共聚物具有较高的机械强度与韧性。专利US 4653497和US 5403347报道，在对二氧环己酮(PDO)与乙交酯(GA)的嵌段共聚物缝合线中，GA的加入缩短了缝合线的吸收期，随着GA含量的增加，降解速率加快。总的来说，溶液共混不利于环保，且制得的产品去除溶剂困难，不能应用于医药领域；嵌段共聚操作难度大，工艺复杂，不易于工业化生产。针对以上缺点，寻求合适便捷的方法来调控PPDO材料的机械性能和降解性能，使其性能达到所需的要求，对PPDO的实际应用具有更重要的意义。