CN115785403B - 一种苹果酸基生物材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种苹果酸基生物材料及其制备方法和应用，本发明所述苹果酸基生物材料包括如下的制备原料：苹果酸或其衍生物、多元醇。本发明的苹果酸基生物材料具有可调的机械强度、可调的降解性、优异的热性能、良好的生物相容性、适于细胞黏附增殖、促进细胞生长迁移、促进细胞能量代谢、促进细胞生物合成、抑制炎症因子表达、促进组织修复等，可应用于细胞培养支架材料。

Description

一种苹果酸基生物材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种苹果酸基生物材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，组织工程在包括骨骼、软骨、心脏、皮肤和神经等领域的最新发展为解决组织修复领域的问题开辟了巨大的可能性。组织工程学是组织工程是根据细胞生物学和工程学的原理，将具有特定生物学活性的组织细胞与生物材料相结合，形成细胞-生物材料复合物，生物材料为细胞的增长繁殖提供三维空间和营养代谢环境；随着材料的降解和细胞的繁殖，形成新的具有与自身功能和形态相应的组织或器官，以达到对病损组织或器官的结构、形态和功能的重建或替代。人体大部分组织一般是柔软和富有弹性的，维持组织生长过程中的结构稳定性。对于组织修复来说，理想的组织工程支架材料应具有良好的生物相容性、生物可降解性、降解产物无毒性以及高孔隙率的三维空间结构，并能传递机械刺激于新生组织上。但目前美国食品和药品管理局(FDA)所批准的聚乳酸(PLLA)、聚乙醇酸(PGA)、以及他们的共聚物(PLGA)都是比较刚性的材料，这就限制了这些材料在软组织中的应用。各种聚合物材料，包括天然材料(如壳聚糖、丝素蛋白、海藻酸盐和胶原蛋白)和合成材料，尤其是可生物降解的弹性体(如聚癸二酸甘油酯(PGS)、聚乙丙交酯(PLGA)、聚1，8-辛二醇柠檬酸酯(POC)已成功应用于生物材料的设计。

苹果酸是新陈代谢三羧酸(TCA)循环中的一种无毒中间产物，作为一个高反应活性的单体，通过简单的缩合聚合过程能够制备苹果酸基预聚体，并且保留的侧链羧基和羟基官能团使得这些预聚体能够通过后处理形成交联的聚酯网络结构，形成的酯键可以降解。苹果酸主要在医药，食品，化工等诸多领域具有广泛的用途，而在细胞培养支架材料方面描述较少，未见有在细胞培养方面作为支架材料而使用。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一个方面提出一种苹果酸基生物材料；本发明的第二个方面提供一种苹果酸基生物材料的制备方法；本发明的第三个方面提出一种苹果酸基生物材料在制备细胞培养支架材料中的应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种苹果酸基生物材料，包括如下的制备原料：苹果酸或其衍生物，多元醇。

苹果酸是新陈代谢三羧酸(TCA)循环中的一种无毒产物，作为一个高反应活性的单体，通过简单的缩合聚合过程能够制备苹果酸基预聚体，并且保留的侧链羧基和羟基官能团使得这些预聚体能够通过后处理形成交联的聚酯网络结构，形成的酯键可以降解；由苹果酸制备的支架材料可以提供类似于细胞外基质的三维环境，有利于细胞的附着和生长，介导细胞间以及细胞与基质间的相互作用，参与细胞迁移、细胞合成和分泌等功能。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述苹果酸基生物材料包括如下质量份的制备原料：苹果酸或其衍生物5～100份，多元醇1～80份。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述苹果酸或其衍生物与多元醇的摩尔比为1：(1～10)。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述苹果酸或其衍生物包括苹果酸、苹果酸盐、苹果酸酯中的至少一种。

在本发明的一些优选的具体实施方案当中，所述苹果酸或其衍生物选自L-苹果酸或其衍生物；在一些具体的实施例中，所述苹果酸或其衍生物选自L-苹果酸、L-苹果酸盐、L-苹果酸酯中的至少一种。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述多元醇选自脂肪族多元醇、聚乙二醇(PEG)、聚(ε-己内酯)(ε-PCL)、聚乳酸(PLA)、聚乙丙交酯(PLGA)、多聚甘油中的至少一种。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述制备原料还包括含可反应官能团的化合物、催化剂、致孔剂中的一种或多种；所述含可反应官能团的化合物包括含可反应官能团的醇、胺或酸。

在本发明的一些优选的实施方案当中，按质量份计，所述含可反应官能团的化合物为0～30份，催化剂为0～5份，所述致孔剂为0～900份。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述含可反应官能团的化合物选自多巴胺、没食子酸、含双键的醇/胺/酸、含炔基或叠氮基团的醇/胺/酸中的至少一种；所述催化剂选自有机锡类、有机铋类、有机锌类和钛酸酯类催化剂中的至少一种；所述致孔剂选自氯化钠、碳酸氢钠、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)中的至少一种。

根据本发明的第二个方面，提供本发明第一个方面所述的苹果酸基生物的制备方法，包括以下步骤：

S1：将苹果酸或其衍生物与多元醇混合，或者是将苹果酸或其衍生物，多元醇与含可反应官能团的化合物，或者是将苹果酸或其衍生物、多元醇、含可反应官能团的化合物与催化剂混合，再加热反应，得到反应混合物；

S2：将步骤S1得到的反应混合物分离纯化、干燥，得到聚合物或预聚物；

S3：将所述聚合物/预聚物进行交联反应，得到所述的苹果酸基生物材料；或者是将所述聚合物/预聚物与致孔剂混合，通过水洗除去致孔剂，交联得到所述的苹果酸基生物材料。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述加热条件下反应的温度为：110～150℃。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述加热条件下反应的时间为：2～240小时。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述水洗中使用的水为去离子水。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述交联方式包括但不限于：发生在低温下(≤37℃)或辐照辅助的双键自由基聚合、邻苯二/三酚氧化偶联，加热酯化交联、点击化学反应。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述加热酯化交联的反应温度为：80～180℃。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述交联的时间为：1～7天。

根据本发明的第三方面，提出了本发明第一个方面所述的苹果酸基生物材料在制备细胞培养支架材料，或水凝胶，或胶黏剂，或人体组织和器官的创伤修复，或皮肤保养中的应用。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述细胞培养支架材料的孔隙率为：50～90wt％。

在本发明的一些优选的实施方案当中，所述细胞培养支架材料的孔径为：50～500μm。

在本发明的一些更优选的实施方案当中，所述细胞培养支架材料的孔径为：125～250μm。

本发明的有益效果为：

1.本发明通过选择人体代谢系统的内源性产物苹果酸构建材料，成功制备了苹果酸基生物材料。

2.本发明中的苹果酸基生物材料的制备方法中，合成方法简单、使用无毒，构建材料单体苹果酸赋予共聚物可调的机械和降解性能，满足其在不同组织工程中的潜在应用。

3.本发明构建的苹果酸基生物材料具有可调的机械强度、可调的降解性、优异的热性能、良好的生物相容性、适于细胞黏附增殖、促进细胞生长迁移、促进细胞能量代谢、促进细胞生物合成、抑制炎症因子表达、促进组织修复等。本发明得到的苹果酸基生物材料可作为细胞培养支架材料的应用，可应用在可降解的水凝胶，或可降解的胶黏剂，或人体组织和器官的创伤修复，或皮肤保养等领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例制备的苹果酸基聚合物/预聚物的合成示意图；

图2为实施例1制备的苹果酸基预聚物的表征图；

图3为实施例3制备的苹果酸基细胞培养支架材料及骨髓间充质干细胞-材料的扫描电镜图像；

图4为实施例3制备的苹果酸基细胞培养支架材料负载BMSCs后体内大鼠全层切除创面伤口愈合的大体观和组织学分析结果；

图5为实施例1中制备的苹果酸基生物材料的细胞培养支架材料的体外细胞相容性；

图6为实施例1制备的苹果酸基生物材料的细胞培养支架材料的体外促细胞能量生成性能；

图7为用苹果酸单体2000μM浓度干预大鼠骨髓间充质干细胞的靶向代谢组学结果；

图8为实施例1制备的苹果酸基细胞培养支架材料的体外细胞状态调控性能。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

以下实施例中制备苹果酸基聚合物/预聚物的合成示意图如图1所示。

实施例1

本实施例提供一种苹果酸基细胞培养支架材料的制备方法：

将26.8g的L-苹果酸(0.20mol)和29.2g的1，8-辛二醇(0.20mol)装入装有磁力搅拌子的250mL圆底烧瓶中。将混合物在140℃的氮气流动下熔化，同时搅拌。反应在120℃下继续，在聚合过程中随着聚合物黏度的增加逐步降低转速，直至反应体系黏度增大到搅拌子在60rpm下停止转动时停止加热，得到反应预聚物产物。将得到的粗预聚物溶解在150mL1，4-二氧六环中，然后在去离子水中沉淀，并用去离子水彻底洗涤至少三次，之后冷冻干燥，得到纯化后的聚(1，8-辛二醇L-苹果酸酯)预聚物。

取3.33g的聚(1，8-辛二醇L-苹果酸酯)预聚物，加入6.67g的1，4-二氧六环，搅拌直至完全溶解，得到33wt％的预聚物溶液。将10.0g的33wt％的预聚物溶液和12.0g的筛分盐氯化钠(125～200μm，作为致孔剂)均匀混合控制孔隙率在80wt％左右，孔径在150μm左右。将其浇注在特氟龙培养皿中，在通风橱内静置挥发溶剂，溶剂挥发完成后在120℃下热交联3天，然后在真空下120℃热交联3天，交联之后，用去离子水洗一周以上，盐分从支架中浸出，隔日更换去离子水。冷冻干燥后，获得支架并在使用前在真空下储存于干燥器中。

本实施例制备的苹果酸基预聚物的表征如图2所示，其中图2中A为制备的苹果酸基预聚物的¹H-NMR核磁表征图，其中图2中B为制备的苹果酸基预聚物的FTIR红外表征图。

实施例2

本实施例提供一种苹果酸基细胞培养支架材料的制备方法：

将40.2g的L-苹果酸(0.30mol)和29.2g的1，8-辛二醇(0.20mol)装入装有磁力搅拌子的250mL圆底烧瓶中。将混合物在140℃的氮气流动下熔化，同时搅拌。反应在120℃下继续，在聚合过程中随着聚合物黏度的增加逐步降低转速，直至反应体系黏度增大到搅拌子在60rpm下停止转动时停止加热，得到反应预聚物产物。将得到的粗预聚物溶解在150mL的1，4-二氧六环中，然后在去离子水中沉淀，并用去离子水彻底洗涤至少三次，之后冷冻干燥，得到纯化后的聚(1，8-辛二醇L-苹果酸酯)预聚物。

取3.33g的聚(1，8-辛二醇L-苹果酸酯)预聚物，加入6.67g的1，4-二氧六环，搅拌或震荡直至完全溶解，得到33wt％的预聚物溶液。将10.0g的33wt％的预聚物溶液和12.0g的筛分盐氯化钠(125～200μm，作为致孔剂)均匀混合控制孔隙率在80wt％左右，孔径在150μm左右。将其浇注在特氟龙培养皿中，在通风橱内静置挥发溶剂，溶剂挥发完成在120℃下热交联3天，然后在真空下120℃下热交联3天，交联之后，用去离子水洗一周以上，盐分从支架中浸出，隔日更换去离子水。冷冻干燥后，获得支架并在使用前在真空下储存于干燥器中。

支架被模具切成直径为16mm的圆盘，与24孔板的内径相匹配。将得到的支架圆盘全部按顺序用75％乙醇、灭菌PBS(pH 7.4)和紫外光进行灭菌，并在细胞接种前在37℃的DMEM中预孵育3-7天。然后，将在完全DMEM培养基中培养的小鼠成纤维细胞L929接种在24孔板(500μL/孔)孔中的支架上，将细胞培养5天，每隔一天更换一次培养基。

实施例3

本实施例提供一种苹果酸基细胞培养支架材料的制备方法：

将40.2g的L-苹果酸(0.30mol)和29.2g的1，8-辛二醇(0.20mol)装入装有磁力搅拌子的250mL圆底烧瓶中。将混合物在140℃的氮气流动下熔化，同时搅拌。反应在120℃下继续，在聚合过程中随着聚合物黏度的增加逐步降低转速，直至反应体系黏度增大到搅拌子在60rpm下停止转动时停止加热，得到反应预聚物产物。将得到的粗预聚物溶解在150mL的1，4-二氧六环中，然后在去离子水中沉淀，并用去离子水彻底洗涤至少三次，之后冷冻干燥，得到纯化后的聚(1，8-辛二醇L-苹果酸酯)预聚物。

取3.33g的聚(1，8-辛二醇L-苹果酸酯)预聚物，加入6.67g的1，4-二氧六环，震荡直至完全溶解，得到33wt％的预聚物溶液。将10.0g 33wt％的预聚物溶液和12.0g筛分盐氯化钠(125～200μm，作为致孔剂)均匀混合控制孔隙率在80wt％左右，孔径在150μm左右。将其浇注在特氟龙培养皿中，在通风橱内静置挥发溶剂，溶剂挥发完成在120℃下热交联3天，然后在真空下120℃下热交联3天，交联之后，用去离子水洗一周以上，盐分从支架中浸出，隔日更换去离子水。冷冻干燥后，获得支架并在使用前在真空下储存于干燥器中。

支架被模具切成直径为16mm的圆盘，与24孔板的内径相匹配。将得到的支架圆盘全部按顺序用75％乙醇、灭菌PBS(pH 7.4)和紫外光进行灭菌，并在细胞接种前在37℃的DMEM中预孵育3-7天。然后，将在完全DMEM培养基中培养的大鼠骨髓间充质干细胞rBMSC接种在24孔板(500μL/孔)孔中的支架上，将细胞培养5天，每隔一天更换一次培养基。

构建全层皮肤伤口模型，将本实施案例的支架细胞材料用于创面愈合。选用雄性昆明(SD)大鼠12只，体重200～250g，大鼠用戊巴比妥(2wt％，2mL/kg)麻醉后，将大鼠背侧区域脱毛，75％酒精擦拭消毒皮肤，以皮肤活检器在鼠背部正中距离耳后正中线4cm处形成一个2.5cm×2.5cm的圆形伤口，切除范围深达筋膜。每种材料做四个平行试验，观察不同时间伤口愈合情况。

本实施例制备的苹果酸基细胞培养支架材料及骨髓间充质干细胞-材料的扫描电镜图像如图3所示，其中图3中A为制备的苹果酸基细胞培养支架材料，其中图3中B为BMSCs在材料上培养5天后的扫描电镜图像；

本实施例应用于全层皮肤伤口愈合效果如图4所示，其中图4中A为伤口愈合过程中的大体观图片，其中图4中B为伤口愈合过程中不同时间点的伤口闭合率，其中图4中C为HE染色图，其中图4中D为Masson染色图。

实施例4

本实施例提供一种苹果酸基细胞培养支架材料的制备方法：

取8.045g的L-苹果酸(0.06mol)、100g的聚乙二醇(Polyethylene glycol，PEG，分子量2000Da)(0.05mol)、2.844g的多巴胺盐酸盐(0.015mol)，置于配有适当大小的磁力搅拌子的单口圆底玻璃烧瓶中，在140℃油浴下使L-苹果酸和多巴胺盐酸盐溶解于PEG中，得到均匀的反应混合物(可加入少量去离子水帮助溶解，还可加入0.5g或更少的异辛酸亚锡或硫酸作为催化剂)；然后将油浴温度降到120℃，使反应混合物在真空条件下持续搅拌(转速600rpm)反应，在聚合过程中根据聚合物黏度逐步降低转速，直至反应体系黏度增大到搅拌子在60rpm下难以转动；停止加热，得到反应产物(水溶性预聚物)。

将水溶性预聚物在去离子水中透析(本实施例中透析袋截留分子量为3000Da，可根据反应物中PEG的分子量不同调整透析袋的截留分子量)，每24小时更换一次去离子水，透析3天，直至透析液中不再有黄褐色聚合物。将聚合物水溶液真空冷冻干燥一周左右得到纯化的水溶性预聚物。

实施例5

本实施例提供一种苹果酸基细胞培养支架材料的制备方法：

取13.409g的L-苹果酸(0.1mol)、14.623g的1，8-辛二醇(0.1mol)，置于配有适当大小的磁力搅拌子的单口圆底玻璃烧瓶中，在140℃油浴下使L-苹果酸和1，8-辛二醇溶解，然后将油浴温度降到120℃，加入叠氮或炔类官能团二醇(diazido-diol二叠氮基二醇)(DAzD)和alkyne-diol炔烃二醇(AlD)，如图1)使反应混合物在氮气条件下持续搅拌反应(MA：OD：DAzD/AlD的摩尔比为1：1：0.1)，在聚合过程中根据聚合物黏度逐步降低转速，直至反应体系黏度增大到搅拌子在60rpm下难以转动；停止加热，得到反应产物(非水溶性预聚物)。

将非水溶性预聚物溶解在150mL 1，4-二氧六环中，然后在去离子水中沉淀，并用去离子水彻底洗涤至少三次，之后冷冻干燥，得到纯化后的预聚物(标记为pre-POM-N-₃(含叠氮的预聚物),pre-POM-Al(含炔基的预聚物))。

将等量pre-POM-N₃和pre-POM-Al的混合物在100℃加热三天，热交联同步点击交联得到POM薄膜。

试验效果验证

本试验例测试了实施例中制备的苹果酸基细胞培养支架材料。其中：

细胞相容性的测试方法：采用CCK-8法测定了材料降解产物对小鼠源L929成纤维细胞的相对细胞毒性。POC和PLGA分别作为阳性对照和阴性对照。等质量(1.0g)材料在10mL0.2M NaOH溶液中完全降解，并将所得溶液稀释至三种浓度：1×，10×和100×(1×是未稀释的降解产物溶液；10×和100×表示使用PBS(pH 7.4)分别稀释1×溶液的10倍和100倍)。上述所有溶液均经过pH中和，并在用于细胞培养之前通过0.22μm过滤器，结果如图5所示，其中图5中A为：苹果酸基生物材料(PBM,PHM,POM,PDM,PDDM,POM-1.2,POM-1.5,POM-2.0)不同稀释倍数(1×表示未稀释的降解产物溶液,10×和100×分别是用无菌PBS把1×溶液稀释10倍,100倍)的完全降解产物的细胞毒性，以PLGA和POC作为对照；其中图5中B为：苹果酸基材料10×稀释倍数的完全降解产物的细胞增殖。

促能量生成的测试方法：采用ATP测定试剂盒测定了苹果酸单体及材料降解产物干预对L929成纤维细胞和BMSC干细胞细胞内的ATP水平的影响，结果如图6所示，其中图6中A为：L929小鼠成纤维细胞；其中图6中B为：BMSCs大鼠骨髓间充质干细胞；用苹果酸单体200μM,2000μM浓度和苹果酸基材料(POM-1.5)10×稀释倍数的完全降解产物干预细胞24h后用ATP测定试剂盒测定细胞内ATP水平，以PLGA和POC作为对照。

材料降解产物或苹果酸单体干预细胞的代谢组学研究：用一定浓度的代谢小分子(如2000μmol/L的苹果酸)和DMEM培养基培养骨髓间充质干细胞rBMSC，干预1天后搜集并裂解细胞，对细胞内的各种代谢物进行靶向代谢组学分析，测试结果如图7所示，其中图7中A为代谢物的相对差异热图，其中图7中B为柠檬酸的丰度分析，其中图7中C为苹果酸的丰度分析，其中图7中D为琥珀酸的丰度分析，其中图7中E为腺苷三磷酸的丰度分析。

材料降解产物或苹果酸单体干预细胞状态的测试方法：采用RT-qPCR方法测定了苹果酸单体及材料降解产物对L929成纤维细胞相关基因表达包括I型胶原蛋白(Col1a1)、纤连蛋白1(Fn1)、α-肌动蛋白(ACTA2/α-SMA)和BMSC干细胞相关基因表达包括肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素(IL-1β)、血小板内皮细胞粘附分子(CD31)、血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子-β1(TGF-β1)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)。采用ELISA试剂盒检测了BMSC细胞培养上清液中IL-1β、VEGF、bFGF的水平，结果如图8所示，其中图8中A为：用苹果酸单体200μM,2000μM浓度和苹果酸基材料(POM-1.5)10×稀释倍数的完全降解产物干预L929细胞24h后I型胶原蛋白(Col1a1)、纤连蛋白1(Fn1)和α-肌动蛋白(ACTA2)表达的RT-qPCR结果，以PLGA和POC作为对照；其中图8中B为：用苹果酸单体200μM,2000μM浓度和苹果酸基材料(POM-1.5)10×稀释倍数的完全降解产物干预BMSCs细胞24h后肿瘤坏死因子-α(TNF-α),白细胞介素-1β(IL-1β),转化生长因子-β1(TGF-β1),血小板内皮细胞粘附分子-1(CD31),血管内皮生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)表达的RT-qPCR结果，以PLGA和POC作为对照；图8中C为：用苹果酸单体200μM,，2000μM浓度和苹果酸基材料(POM-1.5)10×稀释倍数的完全降解产物干预BMSCs细胞24小时后用ELISA试剂盒检测细胞培养物上清液中IL-1β，VEGF和bFGF的含量，以PLGA和POC作为对照。

基于本试验例的测试方法及结果进行分析，可以得到下述结论：

1.细胞相容性

以实施例1为例，采用CCK-8法测试了可降解材料的细胞相容性，结果如图5所示。1×降解产物的细胞活力明显低于PLGA组。然而，10×和100×稀释的降解产物溶液的细胞活力升高，并且与POC和PLGA相当。还通过CCK8测定评估了10×降解产物稀释液的细胞增殖，结果表明所有的降解产物均未诱导明显的细胞毒性。综上实验表明，可降解材料具有优异的细胞相容性。

2.细胞能量生成

以实施例1为例，采用ATP测定试剂盒测定了苹果酸单体及材料降解产物对L929成纤维细胞和BMSC干细胞细胞内的ATP水平，结果如图6所示。两种细胞结果表明，苹果酸单体(尤其2000μmol/L)和材料降解产物均上调了细胞ATP水平。

3.细胞靶向代谢组学

用苹果酸单体对BMSC干细胞进行干预，搜集细胞进行靶向代谢组学分析，其靶向代谢组学热图如图7所示。

4.细胞基因表达

以实施例1为例，采用RT-qPCR方法测定了苹果酸单体及材料降解产物对L929成纤维细胞和BMSC干细胞的相关基因表达，结果如图8所示。与PLGA组(对Col1a1、Fn1、ACTA2/α-SMA三个基因的表达均有一定的抑制作用)相比，苹果酸单体和材料降解产物均增强了成纤维细胞三个基因的表达，这在Col1a1中尤为明显。ELISA结果表明，苹果酸单体和材料降解产物下调BMSC炎症因子IL-1β的表达，上调生长因子VEGF、bFGF的表达。RT-qPCR结果表明，苹果酸单体和材料降解产物诱导促炎因子TNF-α、IL-1β的表达下降，以及再上皮化和促血管生成因子(包括TGF-β1，bFGF，CD31和VEGF)的过表达。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (4)

1.一种苹果酸基生物材料，其特征在于，包括如下质量份的制备原料：苹果酸或其衍生物5～100份、多元醇1～80份、含可反应官能团的化合物0～30份、催化剂0～5份、致孔剂0～900份；所述含可反应官能团的化合物与所述致孔剂的质量份不同时为0；

所述苹果酸或其衍生物包括苹果酸、苹果酸盐、苹果酸酯中的至少一种；

所述多元醇选自脂肪族多元醇、聚乙二醇、聚(ε-己内酯)、聚乳酸、聚乙丙交酯、多聚甘油中的至少一种；

所述含可反应官能团的化合物选自多巴胺、没食子酸、含双键的醇/胺/酸、含炔基或叠氮基团的醇/胺/酸中的至少一种；

所述催化剂选自有机锡类、有机铋类、有机锌类和钛酸酯类催化剂中的至少一种；

所述致孔剂选自氯化钠、碳酸氢钠、聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮中的至少一种；

所述苹果酸基生物材料由包括以下步骤的方法制得：

S1：将苹果酸或其衍生物与多元醇混合，或者是将苹果酸或其衍生物、多元醇与含可反应官能团的化合物混合，或者是将苹果酸或其衍生物、多元醇、含可反应官能团的化合物与催化剂混合，再加热反应，得到反应混合物；

S2：将步骤S1得到的反应混合物分离纯化、干燥，得到聚合物或预聚物；

S3：将所述聚合物/预聚物进行交联反应，得到所述的苹果酸基生物材料；或者是将所述聚合物/预聚物与致孔剂混合，交联，通过水洗除去致孔剂，得到所述的苹果酸基生物材料；

步骤S1中，所述加热反应的温度为：110～150℃；

步骤S3中，所述交联方式选自加热酯化交联；所述加热酯化交联的反应温度为：80～180℃。

2.根据权利要求1所述的苹果酸基生物材料，其特征在于，所述苹果酸或其衍生物与多元醇的摩尔比为1：1～10。

3.一种如权利要求1或2所述的苹果酸基生物材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：将苹果酸或其衍生物与多元醇混合，或者是将苹果酸或其衍生物、多元醇与含可反应官能团的化合物混合，或者是将苹果酸或其衍生物、多元醇、含可反应官能团的化合物与催化剂混合，再加热反应，得到反应混合物；

S2：将步骤S1得到的反应混合物分离纯化、干燥，得到聚合物或预聚物；

S3：将所述聚合物/预聚物进行交联反应，得到所述的苹果酸基生物材料；或者是将所述聚合物/预聚物与致孔剂混合，交联，通过水洗除去致孔剂，得到所述的苹果酸基生物材料；

步骤S1中，所述加热反应的温度为：110～150℃；

步骤S3中，所述交联方式选自加热酯化交联；所述加热酯化交联的反应温度为：80～180℃。

4.权利要求1或2所述的苹果酸基生物材料在制备细胞培养支架材料，或水凝胶，或胶黏剂，或人体组织和器官的创伤修复，或皮肤保养中的应用。