[發明專利]表面接枝改性的可生物降解及吸收的聚酯超細纖維膜及制法和裝置與膜的用途

有效

• 申請號: 200710099006.9
• 申請日: 2007-05-08
• 公開（公告）號: CN101302303A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 韓志超;賀愛華;許杉杉;劉昕
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08J7/18
• 分類號: C08J7/18;D01F6/62;C08K5/14;C08K5/23;A61L17/10;A61L27/18;A61L31/06;A61K47/34
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 李柏

技術領域

本發明屬于表面改性聚合物超細纖維膜領域，特別涉及表面接枝改性的可生物降解及可生物吸收的聚酯超細纖維膜材料，及其化學表面改性方法和制備膜的裝置，以及膜在生物醫學方面的用途。

背景技術

靜電紡絲法即聚合物噴射靜電拉伸紡絲法，是一種常用的制備聚合物超細纖維技術。該方法與傳統的紡絲方法明顯不同，首先將聚合物流體(例如帶電的聚合物亞濃溶液或者帶電的聚合物熔體)帶上幾千至上萬伏高壓靜電，帶電的聚合物液滴在電場力的作用下在毛細管的錐頂點被加速，當電場場強足夠大時，聚合物液滴可克服表面張力，形成噴射細流，細流落在接地的接收裝置上，形成類似非織造布狀的由超細纖維組成的聚合物纖維膜。電紡絲技術是由Zeleny(Phys.Rev.1914.3：69～91)首先發明的，Formhals(USPatent，1,975,504.1934)對其申請了專利。Taylor等人在電驅濺射流上所做的工作，奠定了電紡絲的基礎(Proc.Roy.Soc.Lond.A.1969，31：453～475.)。在過去的10年中，與靜電紡絲工藝技術相關多達60多項專利以及200多片研究論文發表，大部分研究集中在電紡納米纖維膜的生物應用方面，另一部分的研究集中在靜電紡絲工藝的基本物理參數。靜電紡絲制備的纖維比傳統的紡絲方法細的多，直徑一般在數十到上千納米，而且纖維具有多孔結構；而傳統的紡絲技術包括熔融紡絲、干紡絲和濕紡絲是依靠壓力作為紡絲驅動力，得到的纖維直徑通常在10～500微米之間。通過靜電紡絲技術制備的聚合物納米纖維或納米非織造布材料具有極大的比表面積和表面積體積比，同時纖維表面還會形成很多微孔，因此有很強的吸附力以及良好的過濾性、阻隔性、粘合性和保溫性等，有非常廣泛的用途(Polymer2001，43(3)：1025～1029；J.Polym.Sci.，Part?B：Polym.Phys.2001，39(21)：2598～2606；AICHE?Journal，1999，45(1)：190；J.Electrostatics，1995.35：151～160；Polymer，1999，40(16):.4585～4592；Adv.Mater.2000，12(9)：637～640；Nanotechnology，1996，7(3)：216～223；J.Coated?Fabrics，1998.28：63～72；J.Macromol.Sci.-Phys.，1997，B36(2)：169～173).目前超過100多種高分子通過電紡技術成功制備出超細纖維材料，其中包括合成的可生物降解聚合物，例如聚乳酸，聚乙交酯，聚己內酯及其共聚物等，天然高分子如蠶絲蛋白、纖維蛋白、膠原蛋白，殼聚糖。

表面性能對高分子材料性能影響很大，大量高分子制品性能是由其表面性能決定的。例如：高分子埋植劑與基體組織間的相互作用就主要發生在埋植劑的表面。很多高分子材料結晶度高，分子結構緊密，吸濕性差，與血液的親和性不好；其表面能低，化學惰性，潤濕性，粘結性，生物相容性等功能化性能差，因此對高分子材料的表面進行共價型表面改性對提高材料的生物相容性有著重要的意義。以高分子埋植劑材料為例：首先，許多高分子埋植劑材料有一個很大的缺點就是他們具有憎水性，然而為了阻止細胞在材料上附著，材料必須要在一定程度上被水浸潤。(Biomaterials?1985，6，403～408；J.Polym.Sci.，Polym.Symp.1979，66，313～336.)共價型表面改性可以顯著提高材料表面的浸潤性能。表面接枝技術為表面化學在生物醫藥領域的應用提供了無盡的可能。反應單體以共價鍵與材料基底結合并發生聚合反應，可以在每條接枝鏈上引入功能基團，這些引入的功能基團又可以和其它具有特殊功能的分子進一步反應，這為將材料表面改性為具有特殊生物活性的表面提供了很好的基礎。由于功能基團與材料表面的共價結合相比于表面物理吸附和表面包覆具有更好的環境穩定性，因此可行的對生物材料表面進行的改性的化學方法有廣泛的應用。

一般高分子基底材料的共價接枝技術主要通過γ射線、電子束、X射線、紫外線的預備輻射或交互輻射來引發：

(1)預備輻射引發