一种聚乳酸及其共聚物支架的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚乳酸及其共聚物支架的制备方法，包括如下步骤：步骤1)：由生物可降解聚合物材料制备生物可降解聚合物原始管材；步骤2)：将原始管材放入管状模具中并进行加热，并向原始管材内注入高压气体，使管材在径向方向能实现高度取向，并且还沿管材轴向方向对管材进行轴向拉伸，以实现管材在径向方向和轴向方向的同时取向；步骤3)：将吹胀后管材在退火温度下放置5分钟～30分钟退火，以得到成型管材，退火温度高于聚合物材料的玻璃化转变温度且低于聚合物材料的熔融温度；步骤4)：将成型管材制备成聚乳酸及其共聚物支架。本发明专利技术方法使得支架的即刻支撑力高，不易发生断裂，且管材的内应力可被有效释放，从而能提高支架货架寿命。

Preparation method of polylactic acid and its copolymer scaffolds

The present invention provides a preparation method of polylactic acid and its copolymer scaffold, including steps: Step 1): biodegradable polymer materials are prepared by biodegradable polymer materials; step 2): the original pipe is placed in a tubular mold and heated, and high pressure gas is injected into the tube to make the pipe material. The height orientation can be achieved in the radial direction, and the tube is stretched axially along the axial direction of the tube to realize the simultaneous orientation of the tube in the radial direction and the axial direction. Step 3): the tube is annealed at the annealing temperature for 5 to 30 minutes to get the forming pipe, and the annealing temperature is higher than the polymer material. The glass transition temperature is lower than the melting temperature of the polymer material; step 4): the formed tube is made into polylactic acid and its copolymer scaffolds. The method of the invention enables the supporting force of the bracket to be fast and is not easy to break, and the internal stress of the pipe can be effectively released, thereby improving the shelf life of the bracket.

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸及其共聚物支架的制备方法分案申请说明本申请是申请日是2012年12月21日、申请号是201210563632.X并且专利技术名称是“一种生物可降解聚合物支架的制备方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种用于医疗用途的聚乳酸及其共聚物支架的制备方法。
技术介绍
支架作为治疗血管狭窄的重要器械已经在心血管疾病领域得到了越来越广阔的应用。对于目前广泛应用于临床的金属支架，由于其在完成治疗任务后将永久存留于人体，所以存在削弱冠状动脉的MRI或CT影像、干扰外科血运重建、阻碍侧枝循环的形成、抑制血管正性重塑等缺陷。基于这些问题，生物可降解支架作为可能的一种替代解决方案引起了人们的广泛关注。生物可降解支架由可降解的聚合物材料或金属材料制成。在植入病变部位后，生物可降解支架可以在短期内起到支撑血管的作用，实现血运重建。在治疗完成以后，生物可降解支架在人体环境内会降解成为可被人体吸收、代谢的有机物，最终该支架会消失。常见的可用于支架制备的可降解聚合物材料有聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯等；常见的可用于支架制备的可降解金属材料有镁合金、铁基合金等等。但是，在应用过程中发现，可降解金属材料由于降解时间太快，很难保证支架的有效支撑时间。而生物可降解聚合物材料(如聚乳酸及其共聚物等)已被美国食品与药物管理局FDA批准为可应用于人体的生物工程材料。以生物可降解聚合物材料为原材料的生物可降解支架的研究是目前的研究热点。常见的生物可降解聚合物材料(如聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯等)的力学性能比较弱，其杨氏模量只有0.1-4GPa左右，强度只有40-80MPa。由于材料的力学强度低，所以由这些材料制成的支架的径向支撑力较小，很难起到支撑血管的作用。并且，这些材料的弹性范围大于传统的金属支架材料，使得制备成的支架在扩张以后的回弹率较高，这也是一个很大的问题。另外，这些材料的塑性变形区小，韧性差，使得支架在扩张过程中容易出现断裂等不良事件。此外，由于支架在制备完成后必定要经历一定时期的存储，支架货架寿命短也会影响支架的应用。为了解决支架的支撑力和韧性的问题，美国专利文献US8012402对制备支架的原始聚合物管材在玻璃化转变温度以上进行吹胀，以得到高结晶度的管材，该管材切割得到的支架由于实现了径向的取向，所以支撑力得到了较大的提高。但是，由于管材在吹胀这个较短时间的过程中并不能形成完善的结晶体系，并且在吹胀完成后的淬冷时管材内部会残留较多的内应力，所以造成支架容易断裂。另外，美国专利文献US20110260352在解决支架的物理老化时提出，将吹胀后的管材或吹胀后管材切割的支架降温后再升高到一个高于室温、低于材料的玻璃化转变温度的温度，以提高管材的结晶度，减缓管材在存储过程中的物理老化。但是，经研究发现，上述的处理效果的技术优点并不明显，无法减缓材料的物理老化，用该方法处理后的支架仍然容易发生断裂。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述技术问题，本专利技术的目的在于开发一种聚乳酸及其共聚物支架的制备方法，使得制备的聚乳酸及其共聚物支架的即刻的支撑力高，不易发生断裂，且管材的内应力可被有效释放，从而能提高支架的货架寿命。根据本专利技术，提供了一种聚乳酸及其共聚物支架的制备方法，包括如下步骤：步骤1)：由生物可降解聚合物材料制备生物可降解聚合物原始管材；步骤2)：将所述步骤1)中制备的原始管材放入管状模具中，对所述原始管材进行加热，并且向所述原始管材内注入高压气体，以沿着所述原始管材的径向方向吹胀所述原始管材，以使得吹胀后管材的外径等于所述管状模具的内径，使得管材在径向方向能够实现高度取向；并且，在沿着所述径向方向吹胀管材之前、在沿着所述径向方向吹胀管材的同时或者在沿着所述径向方向吹胀管材之后，沿着管材的轴向方向对管材进行轴向拉伸，以实现管材在所述径向方向和所述轴向方向的同时取向；步骤3)：将吹胀后管材在退火温度下放置5分钟～30分钟进行退火，以得到成型管材，其中所述退火温度高于聚合物材料的玻璃化转变温度且低于聚合物材料的熔融温度；步骤4)：将所述步骤3)中得到的成型管材制备成所述聚乳酸及其共聚物支架。请注意，这里的“取向”是指材料学领域中的一个技术术语，它是指使一定材料中的分子链优先沿某一个方向排列。因而，上述的“使得管材在径向方向能够实现高度取向”是指使得所述管材的材料内的分子链优先大致沿着径向方向排列；上述的“实现管材在所述径向方向和所述轴向方向的同时取向”是指使得所述管材的材料内的分子链优先大致沿着所述径向方向和所述轴向方向这两个方向排列。在实际加工处理中，通常可以通过使得管材沿其径向方向扩张膨胀来使得材料中的分子链大致沿径向排列，且可以通过使得管材沿其径向方向和轴向方向这两个方向扩张膨胀和拉伸来使得材料中的分子链大致沿径向方向和轴向方向这两个方向排列。通过本专利技术的上述方法得到的可降解支架的即刻的支撑力高，不易发生断裂，而且由于形成了较完善的结晶体系，管材的内应力也被有效释放，所以对于提高支架的货架寿命也有积极的作用。优选的是，所述步骤1)中的生物可降解聚合物材料是聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚二氧六环酮、聚酸酐、酪氨酸聚碳酸酯或者其共聚物或共混物。根据选用的材料的不同，所述支架在人体内的降解周期可以为一个月到三年，用户可以根据各自需求而进行任意选择。优选的是，所述步骤1)中得到的原始管材为无定形管材，该无定形管材的结晶度低于20％。优选的是，所述步骤2)包括如下步骤：步骤a)：将所述原始管材放入导热性好且不易变形的所述管状模具中；步骤b)：将所述原始管材和所述管状模具加热到取向温度，该取向温度高于聚合物材料的玻璃化转变温度且低于聚合物材料的熔融温度，并且向所述原始管材的内部注入高压气体从而向所述原始管材施加扩张压力，以沿着所述原始管材的径向方向吹胀所述原始管材；并且，在沿着所述径向方向吹胀管材之前、在沿着所述径向方向吹胀管材的同时或者在沿着所述径向方向吹胀管材之后，沿着管材的轴向方向对管材进行轴向拉伸；步骤c)：对管材保持步骤b)中的扩张压力，通过水冷或气冷的方式对吹胀后管材和所述管状模具进行迅速降温，以使其降温至聚合物材料的玻璃化转变温度以下；然后，撤除所述扩张压力，取出所述吹胀后管材。优选的是，在所述步骤3)中，在对所述吹胀后管材进行退火之前在所述吹胀后管材的内部放置衬芯，然后在退火完成后将所述衬芯从所述吹胀后管材的内部取出。衬芯的使用可以防止管材在退火过程中尺寸发生萎缩。优选的是，在所述步骤4)中，将所述成型管材通过激光切割而制备成所述聚乳酸及其共聚物支架；或者将所述成型管材切割为条状材料后编织成所述聚乳酸及其共聚物支架。优选的是，在所述步骤b)中，在将所述原始管材和所述管状模具加热到所述取向温度之前，在预热温度下对所述原始管材进行预热，所述预热温度高于聚合物材料的玻璃化转变温度。优选的是，所述预热温度低于聚合物材料的玻璃化转变温度和20℃之和。在该温度范围下有利于聚合物中晶核的生长，并且不利于晶体的尺寸增长，这样有利于形成大量的小尺寸晶体，有助于管材强度和韧性的同时提高。优选的是，在所述步骤b)中，利用缠绕在所述管状模具上的电阻丝进行加热，或者利用注入所述原始管材的内部的高压气体进行加热，从而将所述原始管材和所述管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乳酸及其共聚物支架的制备方法，包括如下步骤：步骤1)：由生物可降解聚合物材料制备生物可降解聚合物原始管材(2)；步骤2)：将所述步骤1)中制备的原始管材(2)放入管状模具(1)中，对所述原始管材(2)进行加热，并且向所述原始管材(2)内注入高压气体，以沿着所述原始管材(2)的径向方向吹胀所述原始管材(2)，以使得吹胀后管材(3)的外径等于所述管状模具(1)的内径，使得管材在径向方向能够实现高度取向；并且，在沿着所述径向方向吹胀管材之前、在沿着所述径向方向吹胀管材的同时或者在沿着所述径向方向吹胀管材之后，沿着管材的轴向方向对管材进行轴向拉伸，以实现管材在所述径向方向和所述轴向方向的同时取向；步骤3)：将所述吹胀后管材(3)在退火温度下放置5分钟～30分钟进行退火，以得到成型管材，其中所述退火温度高于聚合物材料的玻璃化转变温度且低于聚合物材料的熔融温度；步骤4)：将所述步骤3)中得到的成型管材制备成所述聚乳酸及其共聚物支架(4)。

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸及其共聚物支架的制备方法，包括如下步骤：步骤1)：由生物可降解聚合物材料制备生物可降解聚合物原始管材(2)；步骤2)：将所述步骤1)中制备的原始管材(2)放入管状模具(1)中，对所述原始管材(2)进行加热，并且向所述原始管材(2)内注入高压气体，以沿着所述原始管材(2)的径向方向吹胀所述原始管材(2)，以使得吹胀后管材(3)的外径等于所述管状模具(1)的内径，使得管材在径向方向能够实现高度取向；并且，在沿着所述径向方向吹胀管材之前、在沿着所述径向方向吹胀管材的同时或者在沿着所述径向方向吹胀管材之后，沿着管材的轴向方向对管材进行轴向拉伸，以实现管材在所述径向方向和所述轴向方向的同时取向；步骤3)：将所述吹胀后管材(3)在退火温度下放置5分钟～30分钟进行退火，以得到成型管材，其中所述退火温度高于聚合物材料的玻璃化转变温度且低于聚合物材料的熔融温度；步骤4)：将所述步骤3)中得到的成型管材制备成所述聚乳酸及其共聚物支架(4)。2.根据权利要求1所述的聚乳酸及其共聚物支架的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的生物可降解聚合物材料是聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚二氧六环酮、聚酸酐、酪氨酸聚碳酸酯或者其共聚物或共混物。3.根据权利要求1所述的聚乳酸及其共聚物支架的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中得到的原始管材(2)为无定形管材，该无定形管材的结晶度低于20％。4.根据权利要求1所述的聚乳酸及其共聚物支架的制备方法，其特征在于：所述步骤2)包括如下步骤：步骤a)：将所述原始管材(2)放入导热性好且不易变形的所述管状模具(1)中；步骤b)：将所述原始管材(2)和所述管状模具(1)加热到取向温度，该取向温度高于聚合物材料的玻璃化转变温度且低于聚合物材料的熔融温度，并且向所述原始管材(2)的内部注入高压气体从而向所述原始管材(2)施加扩张压力，以沿着所述原始管材(2)的径向方向吹胀所述原始管材；并且，在沿着所述径向方向吹胀管材之前、在沿着所述径向方向吹胀管材的同时或者在沿着所述径向方向吹胀管材之后，沿着管材的轴向方向对管材进行轴向拉伸；步骤c)：对管材保持所述步骤b)中的扩张压力，通过水冷或气冷的方式对吹胀后管材(3)和所述管状模具(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝爱，孟娟，陈树国，罗七一，
申请(专利权)人：上海微创医疗器械集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31