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一种自愈合支架复合涂层及其制备方法和应用技术

技术编号:15753568 阅读:290 留言:0更新日期:2017-07-04 23:01
本发明专利技术提供了一种自愈合支架复合涂层的制备方法,包括:在引发剂和/或催化剂的作用下,单体发生聚合反应得可降解嵌段聚合物,加入双键封端分子得可降解双键封端嵌段聚合物;将得到的可降解双键封端嵌段聚合物溶解于溶剂中,加入交联剂后进行喷涂和交联固化得初级交联涂层,初级交联涂层放入水浴中浸泡,浸泡后快速冷冻,定型得自愈合多孔涂层,将涂覆有自愈合多孔涂层的支架浸泡到含有药物和/或生物活性分子的溶液中,待充分吸收后取出并升温至自愈合温度愈合孔洞,得所述自愈合支架复合涂层。本发明专利技术自愈合多孔涂层通过温度的改变诱导多孔结构愈合,制备得到负载有药物和/或活性分子的自愈合支架复合涂层,在生物医用材料领域中有广泛应用。

Self healing composite stent coating and preparation method and application thereof

The invention provides a preparation method of self-healing scaffold composite coatings include: the initiator and / or catalyst, monomer polymerization reaction of biodegradable block polymers, adding doublebond terminated molecular degradable doublebond terminated copolymer; the biodegradable doublebond terminated block polymer dissolved in a solvent, adding a crosslinking agent after spraying and curing to primary crosslinking coating, coating bath soak into primary crosslinking, quick freezing after soaking, stereotypes to get the self-healing porous coating, the coated stent for self-healing porous coating to a solution containing the drug and / or bioactive molecules to be fully absorbed, removed after heating to self-healing temperature healing holes, the self-healing scaffold composite coating. The invention of self-healing porous coating induced healing by changing the temperature of porous structure were prepared by loading drug and / or self-healing molecules combined scaffold composite coatings have been widely used in the field of biomedical materials.

【技术实现步骤摘要】
一种自愈合支架复合涂层及其制备方法和应用
本专利技术涉及生物医用植入材料领域,具体涉及一种自愈合支架复合涂层及其制备方法和应用。
技术介绍
在植入介入生物医用材料与器械领域,材料或者器械与人体的生物相容性是影响手术成功的一大难题。植入物进入人体将首先面临人体免疫系统的考验,简而言之:生物相容性不良的材料与器械的介入将在人体能引发蛋白质的非特异性吸附,吸引免疫细胞与炎症细胞的富集,进而引起纤维组织沉积增生等不良反应。因此采用涂层技术来改善材料与组织的生物相容性,对于重构正常的组织界面具有十分重要的意义。传统的生物医用材料与器械涂层通常为生物惰性材料,比如美敦力的Endeavor支架采用聚磷酸胆碱聚合物作为涂层,雅培的XcienceV支架则采用含氟聚合物作为其表面涂层。这类生物惰性涂层尽管能改善材料的生物相容性,减小免疫反应的发生,但是由于其惰性的特点,并不能促进植入部位的血管重构,改善细胞在其表面的粘附增殖等功能,因此在植入晚期仍存在一些不良风险。基于此,近年来,生物活性涂层技术被不断开发和研究,这类涂层通过表面固定生物活性分子,注入多肽、功能蛋白质、功能DNA等具有特定功能的分子,通过促进材料与组织、细胞的相互作用,在材料表面快速原位形成细胞层,从而达到提高材料生物相容性并且促进组织再生的作用。比如通过在惰性涂层上共价固定包含特异性亲和能力序列REDV的活性多肽,血管内皮细胞在其表面的粘附增殖能力要远大于平滑肌细胞,动物实验证明植入后能在支架表面重构内皮层,从而达到减小支架再狭窄的可能性;而通过层层自组装的方式在材料表面固定抗体anti-34、血管内皮细胞生长因子VEGF等能显著改善材料与内皮细胞的亲和性,调节内皮细胞的生长,从而同样达到在植入物表面快速重构内皮层、减小再狭窄和血栓的不良事件发生概率。尽管在科学研究领域,生物活性涂层技术被广泛地研究与开发,然而一个目前为止真正应用于实际临床的应用的鲜有报道。其中OrbusNeich公司开发的Genous支架通过在支架表面固定抗体anti-CD34,因此该支架能实现植入后原位吸引和捕获内皮祖细胞,从而一定程度上改善支架的疗效。虽然Genous支架从原理上有别于传统的药物洗脱支架,但是其出现并未获得相应的效果,可能的原因有许多。其中支架在制备过程中必然将面临灭菌和储存的过程,尤其是在灭菌过程将对支架表面固定的生物活性分子造成很大程度不可逆的破坏,使得生物活性分子部分或者全部失效,从而大大减弱生物活性分子的作用。近年来,通过自愈合材料来固定药物分子、疫苗、蛋白质等生物活性分子的技术受到广泛的关注和研究。这类技术首先在材料的界面和内部形成多孔结构,这些多孔结构可用于吸附和存储活性组分,随后在外界环境的刺激下,这些多孔材料的分子链运动性被激活,通过表面能力最低化原则,这些多孔结构会逐渐消失,从而达到固定活性组分的效果。这种通过动态结构自愈合的方式来固定生物活性分子,代表了一类更为先进的智能响应方向。但是,目前用于表界面涂层的自愈合设计鲜有报道,而可用于人体的可降解自愈合涂层设计更是空白。综上所述,传统药物洗脱支架涂层将延缓或者阻碍血管正常组织的重构,从而在植入完全存在风险,而研究发现通过生物活性分子的负载能加速血管的正向重构,但是在进入实际应用时由于灭菌等过程对于生物活性分子的破坏作用,生物活性分子在当前应用仍较为困难。因此,设计一种涂层,既能实现传统药物分子与活性分子的负载,同时避免生物活性分子被制备过程所破坏,对于新型智能涂层重构血管结构具有十分重要的意义。更为重要的是,这种新型的智能自愈合多孔不仅仅能适用于智能涂层的设计,同样也能适用与需要生物活性分子促进组织重构的生物医用材料领域,随着基因治疗技术、智能控释技术的不断发展,这类智能自愈合多孔材料将会呈现广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,提供一种自愈合支架复合涂层及其制备方法和应用。一种自愈合支架复合涂层的制备方法,包括:(1)可降解双键封端嵌段聚合物的合成在引发剂和/或催化剂的作用下,单体发生聚合反应得到可降解嵌段聚合物,加入双键封端分子,得到可降解双键封端嵌段聚合物;所述单体为乙交酯、左旋丙交酯、混旋丙交酯、乙醇酸、乳酸、ε-己内酯、二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯和多羟基链烷酸酯中的至少一种;所述双键封端分子为甲基丙烯酰氯、乙基丙烯酰氯或甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯;(2)将步骤(1)中得到的可降解双键封端嵌段聚合物溶解于溶剂中,加入交联剂得混合溶液,混合溶液涂覆于支架表面,采用加热或紫外光辐射的形式交联固化得初级交联涂层,初级交联涂层放入水浴中浸泡,浸泡后快速冷冻,定型得自愈合多孔涂层;(3)药物和/或生物活性分子的负载将涂覆有自愈合多孔涂层的支架浸泡到含有药物和/或生物活性分子的溶液中,待充分吸收后取出并升温至自愈合温度愈合孔洞,得所述自愈合支架复合涂层。本专利技术自愈合多孔涂层通过温度的改变诱导多孔结构愈合,通过这种自愈合的方式,可满足不同药物和/或生物活性分子的负载;更为重要地,该自愈合多孔涂层可满足在支架植入之前完成生物活性分子的可控负载。所述可降解双键封端嵌段聚合物的合成方法包括开环聚合法、直接缩聚法等,开环聚合是环状单体在引发剂或催化剂作用下开环后聚合;直接缩聚法是指双官能团或多官能团单体之间通过重复的缩合反应生成高分子的反应,包括熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚等。所述引发剂为聚乙二醇或n臂聚乙二醇,n≥3,数均分子量为100~50000;作为自愈合动态涂层,愈合温度的选择对于后期负载的成功与否关系重大,由于目前大部分的生物活性分子不能长时间耐受高于50℃的温度条件,而对于一些疫苗或药物等小分子,其耐受温度也不宜高于80℃,因此自愈合多孔涂层的愈合温度必须低于80℃而高于室温25℃,聚乙二醇或n臂聚乙二醇的熔点与其分子量大小有着紧密的联系,基于自愈合温度的要求,作为优选,所述引发剂的数均分子量为1000~10000。所述引发剂的投加量为单体质量的0.2~2倍。单体的选择影响着聚合之后聚合物的结晶行为,进而影响最终材料的愈合温度,本专利技术要求愈合温度低于80℃,因此选择的单体不宜结晶性能过于优异,作为优选,所述单体为乙交酯、左旋丙交酯、混旋丙交酯和ε-己内酯中的至少一种。进一步优选,步骤(1)中,所述引发剂为聚乙二醇或三臂聚乙二醇,所述单体为乙交酯、左旋丙交酯、混旋丙交酯和ε-己内酯中的至少一种。所述催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡,所述催化剂的投加量为单体质量的0.01~0.5%;作为优选,所述催化剂的投加量为单体质量的0.01~0.1%。所述聚合反应的温度为120~160℃;所示聚合反应的时间为2~6h。所述双键封端分子的投加摩尔量与所述引发剂中羟基的物质的量相等。步骤(1)中,所述可降解双键封端嵌段聚合物的数均分子量为1000~100000;作为优选,所述可降解双键封端嵌段聚合物的数均分子量为2000~50000;可降解双键封端嵌段聚合物的分子量影响着交联后自愈合多孔材料的愈合温度,因此,分子量过短,愈合温度则会过低,而分子量过长,由于结晶程度的不断完善,愈合温度较高,基于愈合温度要求,进一步优选,所述可降解双键封端嵌段聚合物的数均分子量为3000~2000本文档来自技高网
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一种自愈合支架复合涂层及其制备方法和应用

【技术保护点】
一种自愈合支架复合涂层的制备方法,其特征在于,包括:(1)可降解双键封端嵌段聚合物的合成在引发剂和/或催化剂的作用下,单体发生聚合反应得到可降解嵌段聚合物,加入双键封端分子,得到可降解双键封端嵌段聚合物;所述单体为乙交酯、左旋丙交酯、混旋丙交酯、乙醇酸、乳酸、ε‑己内酯、二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯和多羟基链烷酸酯中的至少一种;所述双键封端分子为甲基丙烯酰氯、乙基丙烯酰氯或甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯;(2)将步骤(1)中得到的可降解双键封端嵌段聚合物溶解于溶剂中,加入交联剂得混合溶液,混合溶液涂覆于支架表面,采用加热或紫外光辐射的形式交联固化得初级交联涂层,初级交联涂层放入水浴中浸泡,浸泡后快速冷冻,定型得自愈合多孔涂层;(3)药物和/或生物活性分子的负载将涂覆有自愈合多孔涂层的支架浸泡到含有药物和/或生物活性分子的溶液中,待充分吸收后取出并升温至自愈合温度愈合孔洞,得所述自愈合支架复合涂层。

【技术特征摘要】
1.一种自愈合支架复合涂层的制备方法,其特征在于,包括:(1)可降解双键封端嵌段聚合物的合成在引发剂和/或催化剂的作用下,单体发生聚合反应得到可降解嵌段聚合物,加入双键封端分子,得到可降解双键封端嵌段聚合物;所述单体为乙交酯、左旋丙交酯、混旋丙交酯、乙醇酸、乳酸、ε-己内酯、二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯和多羟基链烷酸酯中的至少一种;所述双键封端分子为甲基丙烯酰氯、乙基丙烯酰氯或甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯;(2)将步骤(1)中得到的可降解双键封端嵌段聚合物溶解于溶剂中,加入交联剂得混合溶液,混合溶液涂覆于支架表面,采用加热或紫外光辐射的形式交联固化得初级交联涂层,初级交联涂层放入水浴中浸泡,浸泡后快速冷冻,定型得自愈合多孔涂层;(3)药物和/或生物活性分子的负载将涂覆有自愈合多孔涂层的支架浸泡到含有药物和/或生物活性分子的溶液中,待充分吸收后取出并升温至自愈合温度愈合孔洞,得所述自愈合支架复合涂层。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述引发...

【专利技术属性】
技术研发人员:计剑任科峰汪璟
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江,33

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