CN102284087A

CN102284087A - 一种新型可降解支架及其制备方法

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Publication number: CN102284087A
Application number: CN201110175411A
Authority: CN
Inventors: 陈宝爱; 孟娟; 石秀凤; 罗七一; 王一涵
Original assignee: Microport Medical Shanghai Co Ltd
Current assignee: Microport Medical Shanghai Co Ltd
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明涉及医疗器械领域。具体而言，本发明涉及一种新型可降解支架及其制备方法。该可降解支架由复合材料制备而成，其中所述复合材料是通过将两种以上聚合物共混或共聚的方式得到。本发明的可降解支架能根据不同的使用要求具有相应的支撑力和韧性，并具备可调控的降解速率。

Description

一种新型可降解支架及其制备方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种新型可降解支架及其制备方法。

背景技术

支架成形术在介入治疗中占有非常重要的地位，目前临床上主要以金属支架为主。然而永久性的金属支架会干扰外科血运的重建，阻碍血管侧枝循环的形成，抑制血管正性重塑。因此，制备新型的临时性、可降解的支架成为了研究热点。

作为植入体内的可降解支架，必须具备足够的支撑强度和韧性。因为支架必须要有足够的支撑强度才能实现对血管的支撑作用，另外支架在压握和扩张阶段必然经历一定的形变，必须具备有一定的韧性，才能保证支架在压握和扩张阶段不会发生断裂。此外，植入体内的支架最好还能具备可以调控的降解速率，从而根据病变部位不同在一定的时间内保证不降解，而在超过该时间后则应尽快降解以减少并发症和不良反应。

美国专利No.20110022155涉及一种带有可调节降解速率的生物可降解支架。该专利公开了一种调节支架降解速率的方法，但其强调的是通过在支架原材料聚乳酸加入不同量的乳酸单体得到不同的降解速率，对支架的力学性能没有改善，并且降解速率的调节范围也有限。

美国专利No.20090216316披露了根据不同分子量的材料降解速率不同，采用分子量各异的材料得到多层支架，从而具备不同的降解速率。

由此可见，现有的可降解支架大都无法同时满足支撑强度和韧性的要求，也不具备可调的降解速率。在先专利为了实现对支架降解速率的控制，采用的方法均不够完善，如对支架分层容易导致降解不均匀引起支架坍塌；采用表面涂层的方式减缓了降解速率，但对支架的力学性能却没有改善，并且降解速率的调整范围也有限。

发明概述

为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型的可降解支架，(1)能够根据使用要求的不同具有相应的支撑力和韧性；以及(2)具备可调控的降解速率。

本发明的新型可降解支架是由将两种或多种聚合物通过共混或共聚的方式得到的复合材料制备而成。通过选择不同的材料以及调节材料之间的共混或共聚比例，可降解支架的力学强度、韧性和降解速率都可以根据使用要求的不同进行调控。

用于制备可降解支架的材料包括但不限于：左旋聚乳酸(L-PLA)、右旋聚乳酸(D-PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚ε-己内酯(PCL)，聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)、聚对二氧环己酮(PPDO)、聚氨基酸衍生碳酸酯(PDTE)、聚原酸酯(POE)等材料的共混或共聚聚合物。

左旋聚乳酸(L-PLA)完全降解的时间为18个月左右，聚己内酯(PCL)完全降解的时间为30个月。同时由于L-PLA的强度高，脆性大，PCL材料强度低，延展性好，通过调节二者的比例可以控制支架的力学性能和降解时间。PLA和PCL的结构式分别如下：

其中n，m分别表示乳酸单体和己内酯单体的数量。

PPDO的结构式为：

PPDO强度较高，属于半结晶型聚酯，玻璃化转变温度为-15℃左右，常温下为高弹态，富有柔顺性，完全降解的时间为6个月左右。

由于血管再狭窄与闭塞的发生具有特定的时间性特点，血管再狭窄一般发生在介入术后的3-6个月，6个月后病变进展缓慢或停止，1年后少有狭窄发生。因此植入血管的支架在12-24个月内降解被认为是合理的时间。

材料之间的共混或共聚比例可以根据要求调控以使支架满足相应的支撑力、变形量和降解速率的要求。若是两种不同材料共混或共聚，两种材料的比例可以从1∶1～1∶20不等，优选1∶5～1∶20。

用于制备可降解支架的材料之间的共混方式包括但不限于溶液共混和熔融共混等。其中，溶液共混是指将两种或多种聚合物材料同时溶解于有机溶剂中混合。熔融共混是指将两种或多种聚合物材料在高温下熔融混合。

用于制备可降解支架的材料之间的共聚方式包括但不限于接枝共聚和嵌段共聚、无规共聚等。三种共聚方式的单体都包括但不仅限于左旋乳酸、右旋乳酸、羟基乙酸(乙醇酸)、ε-己内酯，水杨酸，碳酸酯，氨基酸及其衍生物等中的两种或两种以上。

本发明的可降解支架能够根据植入部位的不同具备相应的力学强度和韧性，并且具有可以调控的降解速率。支架在植入和扩张阶段不会发生移位，坍塌，断裂，并且在使用期限内都能够有效支撑血管壁。达到降解时间后，支架能迅速降解并排出体外，有效地降低了炎症和再狭窄等并发症的发生几率。

附图说明

为了更清楚地描述本发明的技术方案，下面将结合附图作简要介绍。显而易见，这些附图仅是本申请记载的对可降解支架结构和所用复合材料的一些具体实施方式。本发明使用的结构和材料包括但不限于以下这些附图。

图1为由复合材料制备的支架纵剖面。

图2为螺旋形结构示意图。

图3为支架切割结构示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面将结合实施例对本发明的优选方案进行描述。这些描述只是举例说明本发明的特征和优点，而非限制本发明的保护范围。

实施例一

左旋聚乳酸聚己内酯共混材料制备的可降解血管支架

根据血管对支架力学性能和降解时间的要求，采用95∶5的L-PLA与PCL的共混比例。将L-PLA和PCL共溶在有机溶剂氯仿中，配制成3.33％的溶液。将溶液倒入平底模具中，置于真空箱中挥发干燥得到厚度为0.15mm的薄膜。把薄膜切成长100mm，宽2mm的长条，螺旋缠绕得到支架，如附图2所示。制备得到的支架长12mm，外径3mm，壁厚0.15mm。

配制体外降解液(PBS缓冲液)，用无菌二次蒸馏水配制的含磷酸二氢钾和磷酸氢二钠溶液。用于制备该缓冲液的盐应是分析纯的且干燥至恒重。

a)1/15mol/L磷酸二氢钾：每升水中溶解9.078g磷酸二氢钾；

b)1/15mol/L磷酸氢二钠：每升水中溶剂11.876g二水磷酸氢二钠。

该PBS缓冲液由18.2％溶液a)和81.8％的溶液b)(体积分数)混合而成。该溶液不应加其他成分。溶液的pH值应为7.4±0.2。

支架压握扩张以后仍然保持径向支撑力为130KPa左右，满足血管的要求。在体外PBS缓冲液中降解能保持4-6个月左右的支撑性能，并且期间不断裂，24个月后支架完全降解。由于L-PLA和PCL降解经过新陈代谢最终的产物都为CO₂和H₂O，对人体无毒无害，能够安全排出体外。

实施例二

左旋聚乳酸聚二氧环己酮共混材料制备的可降解血管支架

本实施例与实施例一同样用于血管支架，不同的是共混的材料为左旋聚乳酸(L-PLA)和聚对二氧环己酮(PPDO)，且二者共混的方式为熔融共混。

将L-PLA与PPDO以90∶10的质量比熔融共混挤出外径3mm，壁厚为0.15mm的管材，管材经过激光切割得到长12mm的支架，如附图3所示。然后把支架压握到合适的球囊上，输送到血管病变处，在球囊的扩张下，支架撑开狭窄的血管。整个实验过程中，支架未发生变形、断裂、脱落等。植入6个月后，支架内膜化完成，12个月后支架基本已经完全降解。支架植入到完全降解的整个过程中未出现炎症和再狭窄病变。

实施例三

羟基乙酸-己内酯嵌段共聚材料制备的可降解胆道支架

本实施例采用的复合材料为羟基乙酸-己内酯嵌段共聚材料。羟基乙酸的聚合物PGA是一种坚硬的，不易磨损的结晶聚合物，降解快，完全降解的时间为6个月左右。聚己内酯PCL延展性好，不易断裂，降解慢，完全降解需要30个月左右。

羟基乙酸和己内酯单体以85∶15的比例嵌段共聚，得到聚羟基乙酸-己内酯(PGC)嵌段共聚物。PGC在体内发生水解反应，降解成羟基乙酸单体和己内酯单体，然后通过新陈代谢，最后以二氧化碳和水的形式排出体外。材料完全降解的时间为12个月左右，符合胆道对支架吸收的要求。

将PGC共聚纤维编织得到管状支架。手术过程在内窥镜的观察下能有效地放置和自行扩张。6个月后支架逐渐嵌入胆管壁，此过程中未见胆管上皮增生和炎症。12个月后，支架已经基本完全降解，胆道病变处得到治愈。

总之，本发明制得的新型可降解支架，能够根据使用要求调节力学性能和降解速率，保证了支架的完整性，降解均一，支架在完成内皮化后又能快速降解排出体外，大大提高了使用性能和生物安全性能。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明的可降解支架进行若干改进和修饰，但这些改进和修饰也落入本发明权利要求请求保护的范围内。

Claims

1.一种新型的可降解支架，其由复合材料制成，能根据不同的使用要求具有相应的支撑力和韧性，并具备可调控的降解速率，其中所述复合材料是通过将两种以上聚合物共混或共聚的方式得到。

2.权利要求1的可降解支架，其中用于制备可降解支架的材料选自左旋聚乳酸(L-PLA)、右旋聚乳酸(D-PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚ε-己内酯(PCL)，聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)、聚对二氧环己酮(PPDO)、聚氨基酸衍生碳酸酯(PDTE)和聚原酸酯(POE)的共混或共聚聚合物。

3.权利要求1或2的可降解支架，其中两种不同材料之间的共混或共聚比例为1∶1～1∶20。

4.权利要求3的可降解支架，其中两种不同材料之间的共混或共聚比例为1∶5～1∶20。

5.权利要求1的可降解支架，其特征在于，所述的共混方式选自溶液共混和熔融共混，其中溶液共混是指将两种或多种聚合物材料同时溶解于有机溶剂中混合，熔融共混是指将两种或多种聚合物材料在高温下熔融混合。

6.权利要求1的可降解支架，其特征在于，所述的共聚方式选自接枝共聚、嵌段共聚和无规共聚。

7.权利要求6的可降解支架，其中共聚方式的单体选自左旋乳酸、右旋乳酸、羟基乙酸(乙醇酸)、ε-己内酯，水杨酸，碳酸酯，氨基酸及其衍生物中的两种以上。

8.权利要求1-7任一项的可降解支架的制备方法，包括将两种以上聚合物通过共混或共聚的方式得到复合材料，再由复合材料制成。