(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211011087.3 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 广东工业大 学 地址 510006 广东省广州市番禺区广州大 学城外环西路10 0号 (72)发明人 闵永刚　黄万君　李清玲　李达　 刘胜东　袁柱峰　王子青　刘屹东　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 有限公司 1 1562 专利代理师 张国麒 (51)Int.Cl. A61L 27/46(2006.01) A61L 27/54(2006.01) A61L 27/56(2006.01) A61L 27/58(2006.01)A61K 9/06(2006.01) A61K 47/02(2006.01) A61K 47/34(2017.01) C08L 79/08(2006.01) C08L 61/16(2006.01) C08K 3/32(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08G 73/10(2006.01) C08J 9/28(2006.01) (54)发明名称 一种聚酰亚胺基复合气凝胶材料的制备方 法、 产品及应用 (57)摘要 本发明公开了一种聚酰亚胺基复合气凝胶 材料的制备方法、 产品及应用， 涉及生物组织工 程技术领域。 按质量份数计， 聚酰亚胺基复合材 料由如下组分组成： 聚酰亚胺80 ‑100份、 聚醚醚 酮0‑12份、 羟基磷灰石类生物相容剂0 ‑15份、 抗 菌剂0‑3份。 通过将聚酰亚胺基复合材料加入到 水中溶解得到复合水凝胶， 真空冻干后进行热酰 亚胺化处理， 得到聚酰亚胺基复合气凝胶。 利用 本发明方法制备的聚酰亚胺基复合气凝胶孔隙 率高， 比表面积大， 机械强度可调， 生物相容性和 抗菌性好。 权利要求书1页 说明书7页 附图2页 CN 115350334 A 2022.11.18 CN 115350334 A 1.一种聚酰亚胺基复合材料， 其特征在于， 按质量份数计， 所述 聚酰亚胺基复合材料由 如下组分组成： 聚酰亚胺80 ‑100份、 聚醚醚酮0 ‑12份、 羟基磷灰石类生物相容剂0 ‑15份、 抗 菌剂0‑3份； 其中， 聚醚 醚酮、 羟基磷灰石类生物相容剂与抗菌剂不同时为0 。 2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺基复合材料， 其特征在于， 所述羟基磷灰石类生物相 容剂选自羟基磷灰石、 氧化铝复合羟基磷灰石、 海藻酸钙复合纳米羟基磷灰石中的一种或 多种； 所述抗菌剂 选自纳米氧化镁、 纳米氧化锌、 纳米氧化铜、 纳米氧化钛、 纳米氧化银中的 一种或多种。 3.一种权利要求1所述的聚酰亚胺基复合材料的制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 向聚酰胺酸铵盐溶液中加入聚醚醚酮、 羟基磷灰石类生物相容剂和抗菌剂， 混合均匀 后， 沉淀析 出聚合物， 将所述聚合物进行干燥处 理得到所述聚酰 亚胺基复合材 料。 4.根据权利要求3所述的聚酰亚胺基复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述 聚酰胺酸 铵盐溶液的制备 方法包括以下步骤： 将二酐与二胺在溶剂中反应得到聚酰胺酸溶液， 将所述 聚酰胺酸溶液与三乙胺混合制 得聚酰胺酸铵盐溶 液。 5.根据权利要求4所述的聚酰亚胺基复合材料的制备方法， 其特征在于， 所述二胺与二 酐的摩尔比为1:1 ‑1.1； 所述二酐包括均苯四甲酸二酐、 4， 4＇ ‑氧双邻苯二甲酸酐、 3， 3＇ ， 4， 4＇‑二苯甲酮四甲酸二 酐和联苯四甲酸二酐中的一种或多种； 所述二胺包括4， 4＇ ‑二氨基二 苯醚、 3， 4＇ ‑二氨基二苯醚、 十八烷基胺和对 苯二胺中的一种或多种； 所述溶剂包括丙酮、 四 氢呋喃、 吡啶、 乙醇、 三氯甲烷、 二甲基亚砜、 N,N ‑二甲基乙酰胺、 N,N ‑二甲基甲酰胺和N ‑甲 基吡咯烷酮中的一种或多种； 所述 三乙胺与二酐的摩尔比为2： 1。 6.如权利要求1所述的聚酰 亚胺基复合材 料在制备聚酰 亚胺基复合气凝胶中的应用。 7.一种聚酰 亚胺基复合气凝胶的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将权利要求1所述的聚酰亚胺基复合材料加入到水中溶解得到复合水凝胶， 真空冻干 后进行热酰亚胺化处 理， 得到所述聚酰 亚胺基复合气凝胶。 8.根据权利要求7所述的聚酰亚胺基复合气凝胶的制备方法， 其特征在于， 所述 聚酰亚 胺基复合材料与水的质量比为1:6 ‑10； 所述热酰亚胺 化处理具体为： 依次进行100 ‑150℃热 处理0.5‑1h、 150‑200℃热处理1‑1.5h、 200‑250℃热处理1‑1.5h、 250‑320℃热处 理0.5‑1h。 9.根据权利要求7或8所述的制备 方法制备 得到的聚酰 亚胺基复合气凝胶。 10.如权利要求9所述的聚酰亚胺基复合气凝胶在制备抗菌敷料、 药物传递载体、 细胞 生长载体以及 骨植入材 料中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115350334 A 2一种聚酰亚胺基复合气凝胶材料的制备方 法、 产品及应用 技术领域 [0001]本发明涉及 生物组织工程技术领域， 特别是涉及 一种聚酰亚胺基复合气凝胶材料 的制备方法、 产品及应用。 背景技术 [0002]骨骼是一种十分复杂、 分层的动态组织， 尽管有显著的修复能力， 但超过临界尺 寸， 其修复能力会失去， 因此需要临床干预。 作为人体组织结构的支撑体， 骨骼的作用不可 或缺， 人体正常的活动离不开骨骼的参与。 骨移植被认为是继血液和肾脏之后最常见 的组 织移植手术之一。 据统计， 全球每年有 大量的人出现骨损伤及其并发症类疾病， 为了治疗这 些疾病， 不同的骨移植物正在被利用， 包括自体移植物、 同种异体移植物和合成移植物。 同 种异体移植物存在异体排斥反应和疾病传播， 尽管自体骨移植克服了异体移植物的缺点， 但存在其他问题也无法忽视， 比如供体部位疼痛、 出血、 感染和神经损伤， 肌肉无力和 手术 并发症等。 此外， 自体移植需要侵入性骨采集， 供体部位发病率高， 手术过程痛苦。 据估计， 骨移植物后期医疗保健每年几乎需要耗费1000亿美元。 为了寻找治疗骨缺损及其相关 并发 症的替代疗法， 骨组织工程越来越受欢迎， 寻找一种造价低廉、 可大批量生产、 骨传导效果 良好的生物材 料来治疗日益增长的基数庞大的骨损伤患者是一件十分急迫的事。 [0003]气凝胶是指通过溶胶凝胶法， 再经过一定 的干燥方式， 使得气体取代凝胶中的液 相而形成的一种多孔固态材料。 气 凝胶材料具有许多卓越的物理特性， 比如极低的密度、 高 孔隙率及比表面积， 被誉为世界上最轻的固态材料。 松质骨具有多孔结构(孔隙率40 ‑ 90％)， 由矿化有机基质的连接网络构成。 因此， 支架设计中的多孔结构是有效骨组织工程 的主要要求。 目前， 气凝胶材料作为成骨材料已得到大量研究。 气 凝胶是一类特殊的纳米多 孔材料， 具有高表面积的开孔结构， 被认为是用于药物递送和组织工程支架的有前途的载 体。 与其他骨修复支架相比， 气 凝胶还可以提供具有 更大比表面积和更低密度的网状结构， 并且与水凝胶相比可以更好地维持组织愈合空间。 大量研究表明， 单一的气凝胶不能同时 具有多种功能。 一般来说， 它需要通过掺杂其他物质进 行改性， 以获得不同的性能。 同时， 现 有的气凝胶材料存在以下技术问题： 缺乏微米级孔隙率、 较差的机械强度， 如何克服上述技 术问题， 实现气凝胶 介导的骨组织工程的真正 突破具有重要意 义。 发明内容 [0004]本发明的目的是提供一种聚酰亚胺基复合气凝胶材料的制 备方法、 产品及应用， 以解决上述现有技术存在的问题， 使气 凝胶材料具备高孔隙率、 高机械强度的同时， 还具备 良好的成骨活性和生物相容 性。 [0005]为实现上述目的， 本发明提供了如下 方案： [0006]本发明技术方案之一， 一种聚酰亚胺基复合材料， 按质量份数计， 所述聚酰亚胺基 复合材料由如下 组分组成： 聚酰亚胺80 ‑100份、 聚醚醚酮0 ‑12份、 羟基磷 灰石类生物相容剂 0‑15份、 抗菌剂0 ‑3份；说　明　书 1/7 页 3 CN 115350334 A 3