專利名稱：聚l－乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚L-乳酸的新用途。
背景技術(shù)：
聚乳酸是一種重要的生物醫(yī)用高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可吸收性優(yōu)點，已在骨折內(nèi)固定、組織工程支架、外科縫合線、藥物控釋體系等方面得到了廣泛應(yīng)用。聚乳酸通常采用丙交酯的開環(huán)聚合方法合成，根據(jù)光學活性的不同，丙交酯分為D-丙交酯，L-丙交酯以及DL-丙交酯，其開環(huán)聚合的產(chǎn)物相應(yīng)為聚D-乳酸、聚L-乳酸和聚DL-乳酸。經(jīng)文獻檢索發(fā)現(xiàn)，D-丙交酯和L-丙交酯按摩爾比1∶1的比例開環(huán)聚合得聚D，L-乳酸共聚物以及由DL-丙交酯合成的聚DL-乳酸具有形狀記憶特性，而在已有的文獻中未見有關(guān)于聚L-乳酸形狀記憶特性的報道。

發(fā)明內(nèi)容
由于發(fā)現(xiàn)了聚L-乳酸的形狀記憶特性，本發(fā)明的目的在于利用這種形狀記憶特性而提供一種聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，將聚L-乳酸在溫度為190～210℃、壓力為2～10MPa下成型成初始形狀，即得到具有形狀記憶特性的聚L-乳酸，將所得聚L-乳酸用于醫(yī)用形狀記憶材料即可。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，聚L-乳酸在100℃以下可以變形，形變恢復溫度也低于100℃，因此，聚L-乳酸在100℃以下具有形狀記憶特性，即具有形狀記憶特性又具有生物可降解性的聚L-乳酸做為醫(yī)用材料，有著其它材料所無法比擬的優(yōu)勢由于聚L-乳酸具有形狀記憶特性，它可以以緊縮的形式植入體內(nèi)，在人體內(nèi)通過加熱，使其自行回復到需要的形狀，這樣可以減小創(chuàng)口，減輕患者的痛苦；聚L-乳酸是生物可降解材料，它在人體內(nèi)可降解成無毒的產(chǎn)物，從而可以避免非降解植入材料長期在體內(nèi)存在引發(fā)的不良反應(yīng)及毒性反應(yīng)，也避免非降解材料在某些情況下需要二次手術(shù)取出給患者帶來的痛苦；同時聚L-乳酸具有良好的生物相容性聚L-乳酸可以通過常規(guī)的共聚和共混方法在很大的范圍內(nèi)調(diào)整其各方面的性能，以適應(yīng)不同的醫(yī)學需求，這一點是傳統(tǒng)的醫(yī)用形狀記憶合金所不能比擬的；此外，聚L-乳酸相對聚DL乳酸的力學性能好，降解速度慢，更適于作為骨折固定材料。相對于已有的可降解形狀記憶聚合物，聚L-乳酸具有極其優(yōu)越的力學性能，這對骨折內(nèi)固定、支架應(yīng)用領(lǐng)域是至關(guān)重要的。聚L-乳酸在使用的時候變形過程如下當已賦形的聚L-乳酸加熱到變形溫度Tf(Tf高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于100℃)時，可逆相軟化，在外力的作用下變形成第二種形狀；在保持應(yīng)力的作用下，將聚、L-乳酸冷卻到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下，可逆相進入玻璃態(tài)，分子鏈被凍結(jié)，聚L-乳酸硬化成具有變形后形狀的穩(wěn)定固形體；當具有第二種形狀的聚L-乳酸加熱到形狀恢復溫度(在Tf溫度以上，100℃以下)時，可逆相又軟化，聚L-乳酸恢復到由固定相記憶的初始形狀。其中所提到的變形方式可以是擴徑、拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)任何一種或幾種混合使用。聚L-乳酸還可通過開環(huán)聚合反應(yīng)與其它可降解單體共聚形成共聚物，聚L-乳酸的共聚物主要為L-丙交酯與其它交酯的共聚物、L-丙交酯與內(nèi)酯的共聚物以及L-丙交酯與醚段的共聚物。聚DL-乳酸的降解速度比聚L-乳酸的降解速度快，兩者的共聚物可以調(diào)節(jié)其降解性能；聚乙交酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較聚L-乳酸的低，約為45℃，聚ε-己內(nèi)酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度很低，約為-60℃，其中聚L-乳酸與任意一種單體共聚或三者的共聚可以在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)其形狀恢復溫度，同時可以在很大程度調(diào)節(jié)其力學性能和降解性能。同時聚L-乳酸也可通過與其它生物可降解聚合物共混形成共混物來調(diào)節(jié)其形狀恢復溫度以及力學性能和降解性能，以更適宜生物醫(yī)學應(yīng)用。在聚L-乳酸中添加具有生物活性的羥基磷灰石粒子、磷酸二鈣、磷酸三鈣和生物玻璃制成的聚L-乳酸復合材料，其中，羥基磷灰石是自然骨的主要成分，具有極好的生物活性、骨傳導性，能與骨組織形成直接的骨性結(jié)合，因此含有HA顆粒的聚L乳酸形狀記憶聚合物在骨固定方面具有很大的應(yīng)用潛力。
具體實施例方式具體實施方式
一將聚L-乳酸在溫度為190～210℃、壓力為2～1MPa下成型成初始形狀，即得到具有形狀記憶特性的聚L-乳酸，將所得聚L-乳酸用于醫(yī)用形狀記憶材料即可，所得醫(yī)用形狀記憶材料的使用方法為在高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上施加變形為二次形狀，冷卻到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下凍結(jié)變形；再次加熱到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上，材料恢復初始形狀。所述聚L-乳酸可由L-丙交酯開環(huán)聚合生成，所用的醫(yī)用形狀記憶材料包括血管綁縛材料、肌腱結(jié)合材料、手術(shù)縫合線、骨折固定材料或介入支架材料。
具體實施例方式
二本實施方式中，醫(yī)用形狀記憶材料還包括聚L-乳酸的共聚物，即L-丙交酯與共聚單體其它交酯、內(nèi)酯或醚段共聚形成的共聚物，所述共聚單體為DL-丙交酯、乙交酯、ε-己內(nèi)酯、乙二醇或二氧雜環(huán)己二酮。
具體實施例方式
三本實施方式中，醫(yī)用形狀記憶材料還包括由聚L-乳酸與脂肪族聚酯和/或聚醚共混形成的高分子共混物，脂肪族聚酯為聚DL-乳酸、聚ε-己內(nèi)酯，聚醚為聚乙二醇。
具體實施例方式
四本實施方式中，醫(yī)用形狀記憶材料還包括由聚L-乳酸和具有生物活性粒子組成的聚合物復合材料，具有生物活性的粒子為羥基磷灰石粒子、磷酸二鈣、磷酸三鈣或生物玻璃。
具體實施例方式
五本實施方式是針對聚L-乳酸的形狀記憶特性所做的實驗L-丙交酯在辛酸亞錫的作用下開環(huán)聚合生成粘均分子量為80,000的聚L-乳酸。聚L-乳酸采用自制的模具，在200℃，10MPa壓力下模壓成型，得到長條狀試樣，用彎曲試驗測定其形狀記憶效應(yīng)。試樣在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上65℃彎曲至一定角度θi，在保持應(yīng)變的情況下冷卻到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下去除應(yīng)力，然后試樣再次被加熱到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上65℃，得到試樣最終的角度為θf，試樣的形變回復率可由下式計算形變回復率＝(θi-θf)/θi計算得粘均分子量為80,000的聚L-乳酸在65℃時，形變回復率為100％。
具體實施例方式
六本實施方式是針對聚L-乳酸的形狀記憶特性所做的實驗L-丙交酯在辛酸亞錫的作用下開環(huán)聚合生成粘均分子量為210,000的聚L-乳酸。聚L-乳酸采用自制的模具，在200℃，10MPa壓力下模壓成型，得到長條狀試樣，如具體實施方式
五中用彎曲試驗測定其形狀記憶效應(yīng)，得到其在70℃時，形變恢復率為100％。
具體實施例方式
七本實施方式是針對聚L/DL-乳酸共聚物的形狀記憶特性所做的實驗L-丙交酯與DL-丙交酯按90∶10的比例在辛酸亞錫的作用下開環(huán)聚合得到聚L/DL-乳酸共聚物，測其粘均分子量為100,000。共聚物采用自制的模具，在190℃溫度，10MPa壓力下模壓成型，得到長條狀試樣，按照具體實施方式
五中所述的用彎曲試驗測定其形狀記憶效應(yīng)，得到其在65℃時，形變回復率為100％。
具體實施例方式
八本實施方式是針對聚L-乳酸和聚DL-乳酸共混物的形狀記憶特性所做的實驗將粘均分子量為100,000的聚L-乳酸和將粘均分子量為100,000聚DL-乳酸按重量比80∶20。以氯仿為溶劑，將PLLA、PDLLA溶解成共溶液，甲醇沉淀，沉淀物經(jīng)甲醇洗滌，室溫晾干，再于50℃真空干燥36h，得到PLLA/PDLLA的共混物粉末。將共混物粉末在190℃，10MPa的壓力下模壓成型，得到長條狀試樣，如具體實施方式
五中所述，用彎曲試驗測定其形狀記憶效應(yīng)，得到其在65℃時形狀回復率為98.5％。
具體實施例方式
九本實施方式是針對聚L-乳酸和具有生物活性粒子組成的聚合物復合材料的形狀記憶特性所做的實驗將粘均分子量為100,000的聚L-乳酸溶于氯仿，然后將重量百分比為30％的HA粒子加入到溶液中，超聲波分散，加入乙醇，沉淀出PLLA和HA，然后過濾，在50℃真空干燥36h，得到HA/PLLA復合材料。將上述材料在200℃，10MPa壓力下模壓成型，得到長條狀試樣，用彎曲試驗測定其形狀記憶效應(yīng)，得到其在70℃時的形狀回復率為95.3％。
具體實施例方式
十本實施方式為本發(fā)明的聚L-乳酸在實際使用時的過程做為血管綁縛材料時，首先將聚L-乳酸最初成型為直徑很小圓環(huán)，通過擴徑使聚L-乳酸圓環(huán)的直徑大于要綁縛的血管直徑，這樣可以方便操作，將此圓環(huán)套入即將要綁縛的血管末端，然后通入一定溫度的生理鹽水使其回復到最初的細徑形狀，緊緊的綁住了血管，從而起到止血的作用。
權(quán)利要求
1.一種聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于將聚L-乳酸在溫度為190～210℃、壓力為2～10MPa下成型成初始形狀，即得到具有形狀記憶特性的聚L-乳酸，將所得聚L-乳酸用于醫(yī)用形狀記憶材料即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于所述醫(yī)用形狀記憶材料的使用方法為在高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上施加變形為二次形狀，冷卻到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下凍結(jié)變形；再次加熱到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上，材料恢復初始形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于所述醫(yī)用形狀記憶材料包括血管綁縛材料、肌腱結(jié)合材料、手術(shù)縫合線、骨折固定材料或介入支架材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于所述聚L-乳酸由L-丙交酯開環(huán)聚合生成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于醫(yī)用形狀記憶材料還包括L-丙交酯與其它交酯、內(nèi)酯或醚段共聚形成的共聚物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于所述共聚單體為DL-丙交酯、乙交酯、ε-己內(nèi)酯、乙二醇或二氧雜環(huán)己二酮。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于醫(yī)用形狀記憶材料還包括由聚L-乳酸與脂肪族聚酯和/或聚醚共混形成的高分子共混物。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于脂肪族聚酯為聚DL-乳酸、聚ε-己內(nèi)酯，聚醚為聚乙二醇。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于醫(yī)用形狀記憶材料還包括由聚L-乳酸和具有生物活性粒子組成的聚合物復合材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚L-乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，其特征在于所述具有生物活性的粒子為羥基磷灰石粒子、磷酸二鈣、磷酸三鈣或生物玻璃。
全文摘要
聚L－乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，它涉及一種聚L－乳酸的新用途?，F(xiàn)有技術(shù)都認為聚L－乳酸不可能作為形狀記憶聚合物得到實際應(yīng)用，尤其是在醫(yī)用可降解形狀記憶材料方面無法應(yīng)用。本發(fā)明就提供了一種聚L－乳酸做為醫(yī)用形狀記憶材料的新用途，將聚L－乳酸在溫度為190～210℃、壓力為2～10MPa下成型成初始形狀，即得到具有形狀記憶特性的聚L－乳酸，所得聚L－乳酸可用于醫(yī)用形狀記憶材料。本發(fā)明首次將聚L－乳酸作為醫(yī)用可降解形狀記憶材料，在微創(chuàng)介入支架、血管接合、手術(shù)縫合線、骨折固定等方面有廣泛的應(yīng)用。
文檔編號C08L67/04GK1569261SQ200410013749
公開日2005年1月26日 申請日期2004年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月13日
發(fā)明者蔡偉, 魯璽麗, 趙連城 申請人:哈爾濱工業(yè)大學