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一种可生物降解聚酯材料及其制备方法和应用、载体材料及其制备方法


技术摘要:
本发明提供了一种可生物降解聚酯材料及其制备方法和应用、载体材料及其制备方法,属于载体材料技术领域。本发明以对苯二甲酸二甲酯和聚己内酯为单体合成聚酯材料,所制备的聚酯材料中含有聚己内酯和聚酯结构的刚性芳环结构,其芳环结构能够提高材料的整体强度、冲击性  全部
背景技术:
药物载体,是指能改变药物进入人体的方式和在体内的分布、控制药物的释放速 度并将药物输送到靶向器官的体系。药物载体材料在控释制剂的研究中起着非常重要的作 用,从20世纪60年代以来,药物控制释放体系的研究引起人们广泛的重视。药物控制释放体 系可提高药物的利用率、安全性和有效性,从而可减少给药频率,因此受到关注。 药物载体研究在释药新方式研究方面具有很大的意义,也是国内外医药领域的重 要研究方向。在药物载体中,来源于动、植物及微生物的生物高分子,因其良好的生物相容 性、可生物降解及可再生性,成为一类重要的药物载体材料。药物载体的种类众多,较为成 熟的有微囊与微球、纳米粒、脂质体。使用药物载体具有以下优点:缓释与长效性,可减少给 药次数,降低血药浓度峰谷波动等,生物降解微球具有长效性能;掩盖药物的不良气味,降 低局部刺激性;提高药物的稳定性;使液态药物固态化,将油类、香料、脂溶性维生素包裹成 微粒使之固态化。目前,现有研究对药物载体的基本要求是:性质稳定;有适宜的释药速率; 无毒、无刺激性;能与药物配伍,不影响药物的药理作用及含量测定;有一定的强度、弹性及 可塑性,能完全包封囊心物;具有符合要求的黏度、渗透性、亲水性和溶解性等。 随着科技的发展,人们对疾病的治疗效果和治疗手段的要求也日益提高。提高药 物的生物利用度、延长药物作用时间、实现药物体内靶向定位,降低毒副作用一直是药物载 体领域研究的重点。就目前情况来看,许多药物载体仍存在研制成本高、包封率低、适用范 围窄以及临床应用率不高等问题。今后的研究方向应是进一步提高药物载体的可控程度、 提高载药性及时长、降低毒副作用、提高生物降解能力等。 聚己内酯(Polycaprolactone,PCL)是通过ε-己内酯单体在金属阴离子络合催化 剂催化下开环聚合而成的高分子有机聚合物,无毒,使用安全性方面得到保障;具有良好的 生物相容性、良好的有机高聚物相容性,可以充当相容剂,节约成本,安全环保,进一步提升 应用安全性;生物降解性良好,带动材料整体降解性;同时由于其具有良好的形状记忆温控 性质,在长效药物载体应用方面具有重要意义。然而,其存在降解速率快、耐热性差、力学性 能不足等缺陷,限制了其在长效药物载体方面的应用。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种可生物降解聚酯材料及其制备方法和应用、载体材料 及其制备方法,所述可生物降解聚酯材料的降解速率慢、耐热性好、力学性能好。 为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案: 本发明提供了一种可生物降解聚酯材料的制备方法,包括以下步骤: 3 CN 111548481 A 说 明 书 2/12 页 将1,4-丁二醇、对苯二甲酸二甲酯、聚己内酯和酯交换催化剂混合,进行酯交换反 应,得到酯交换产物体系; 将所述酯交换产物体系、扩链剂、缩聚抗氧剂和缩聚催化剂混合,进行缩聚反应, 得到可生物降解聚酯材料。 优选的,所述1,4-丁二醇、对苯二甲酸二甲酯和聚己内酯的摩尔比为(2~2.6): (0.2~0.6):(0.4~0.8)。 优选的,所述酯交换催化剂为钛酸四丁酯-乙酸镁-金属有机化合物复合物;所述 酯交换催化剂与1,4-丁二醇的摩尔比为(0.005~0.01)%:1。 优选的,所述酯交换反应的温度为170~210℃,时间为2~6h。 优选的,所述扩链剂为多元醇;所述扩链剂的加入量占1,4-丁二醇摩尔量的0.05 ~0.2%; 所述缩聚抗氧剂为1010和627A;所述缩聚抗氧剂的加入量占1,4-丁二醇摩尔量的 0.01~0.02%; 所述缩聚催化剂为钛酸四丁酯-乙酸镁复合物;所述缩聚催化剂的加入量占1,4- 丁二醇摩尔量的0.008~0.015%。 优选的,所述缩聚反应的真空度为200~400Pa,所述缩聚反应的温度为250±2℃, 时间为1~4.5h。 本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的可生物降解聚酯材料。 本发明提供了上述技术方案所述可生物降解聚酯材料作为载体材料的应用。 本发明提供了一种药物载体材料,包括以下质量百分含量的制备原料:聚己内酯 30~70%,聚酯材料20~60%,聚乳酸8~35%,多元醇0.3~2%,淀粉0~3%,抗氧剂0.05 ~0.2%; 所述聚酯材料为上述技术方案所述可生物降解聚酯材料。 本发明提供了上述技术方案所述药物载体材料的制备方法,包括以下步骤: 将所述制备原料进行共混挤出,得到药物载体材料。 本发明提供了一种聚酯材料的制备方法,包括以下步骤:将1,4-丁二醇、对苯二甲 酸二甲酯、聚己内酯和酯交换催化剂混合,进行酯交换反应,得到酯交换产物体系;将所述 酯交换产物体系、扩链剂、缩聚抗氧剂和缩聚催化剂混合,进行缩聚反应,得到可生物降解 聚酯材料。本发明以对苯二甲酸二甲酯和聚己内酯为单体合成聚酯材料,所制备的聚酯材 料中含有聚己内酯和聚酯结构的刚性芳环结构,其芳环结构能够提高材料的整体强度、冲 击性能及耐热性能等,酯交换反应过程中开环的聚己内酯链状结构柔软性较好,可以在自 然条件下完全降解;此外,本发明制备的聚酯材料综合了两种反应单体的性能优势(对苯二 甲酸二甲酯(DMT)和聚己内酯(PCL),其中,DMT的力学性能、伸长率、耐热性和冲击性能等; PCL生物降解性能和柔软弹性),所述聚酯材料的断裂伸长率明显提高,耐热性能明显改善, 同时具有一定的耐腐蚀性和形状记忆功能,降解速率慢,在长效药物载体方面具有广阔的 应用前景。 附图说明 图1为实施例1制备的聚酯材料红外谱图; 4 CN 111548481 A 说 明 书 3/12 页 图2为实施例1制备的聚酯材料DSC图; 图3为实施例2制备的聚酯材料DSC图; 图4为实施例3制备的聚酯材料DSC图; 图5为实施例4制备的聚酯材料DSC图; 图6为实施例3制备的聚酯材料的初始形状为圆形的效果图; 图7为实施例3制备的聚酯材料的定型为直线型的效果图; 图8为实施例3制备的聚酯材料的恢复为圆形的效果图; 图9为实施例3制备的聚酯材料解冻过程变化为圆形的效果图; 图10为实施例3制备的聚酯材料的初始形状为6型的效果图; 图11为实施例3制备的聚酯材料的定型为直线型的效果图; 图12为实施例3制备的聚酯材料的恢复为6型的效果图; 图13为实施例3制备的聚酯材料的解冻过程变化为6型的效果图; 图14为实施例3制备的聚酯材料的初始形状为多环状的效果图; 图15为实施例3制备的聚酯材料的花型效果图; 图16为实施例3制备的聚酯材料的恢复为花型的效果图; 图17为实施例3制备的聚酯材料的解冻过程改变形状的效果图。
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