[發明專利]高分子量聚嗎啉-2,5-二酮衍生物的制備方法及共聚物的制備方法

無效

• 申請號: 200910068250.8
• 申請日: 2009-03-26
• 公開（公告）號: CN101519494A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 馮亞凱;郭錦棠;趙海洋;亓吉嬌
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C08G69/44
• 分類號: C08G69/44
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 陸 藝

技術領域

本發明涉及合成生物可降解高分子醫用材料的制備方法，特別是涉及一種高分子量聚嗎啉-2，5-二酮衍生物的制備方法及高分子量聚嗎啉-2，5-二酮衍生物的共聚物的制備方法。

背景技術

合成生物可降解高分子醫用材料，在生物醫學中常常被用于外科器械、人工血管、可降解吸收的接骨板、人工皮膚、藥物控釋載體和組織工程材料等。其中，應用最廣泛的兩種合成的生物可降解高分子醫用材料是聚α-羥基酸和聚α-氨基酸。嗎啉-2，5-二酮及其衍生物是用α-羥基酸和α-氨基酸合成的一種六員環狀單體，其結構：

R₁：-CH₃，-H或者其他脂肪族取代基；

R₂：-CH₃，-H或者其他脂肪族取代基、-CH₂CH₂COOBZ、-CH₂COOBZ、-(CH₂)₄NH-Z、-CH₂-S-MBZ或-CH₂OBZ，其中的BZ為芐基；Z為芐氧羰基；MBZ為p-甲氧芐基。

聚嗎啉-2，5-二酮衍生物是α-氨基酸和α-羥基酸交替共聚物，是一種無毒并且在體內外均可生物降解的聚合物。嗎啉-2，5-二酮衍生物的均聚物及其共聚物都是一類有價值的生物可降解醫用材料。該均聚物或共聚物在藥物緩釋材料、組織工程支架、表面仿生化修飾材料和人工器官等領域有很大應用潛力。

目前，聚嗎啉-2，5-二酮衍生物制備方法主要采用嗎啉-2，5-二酮衍生物的催化開環聚合反應方法，而對于多官能度的氨基酸的嗎啉-2，5-二酮衍生物，則必須首先進行官能團的保護，在聚合完成以后，再通過脫保護，而得到帶有官能團的聚嗎啉-2，5-二酮衍生物。

1985年Helder等人第一次通過嗎啉-2，5-二酮衍生物開環聚合得到了聚嗎啉-2，5-二酮衍生物，此反應是在130℃溫度下，以辛酸亞錫作為催化劑，反應28-48小時而實現的。此法合成的產物被證明有很好的生物醫學和藥理學應用價值。

對于一些具有第三官能團的α-氨基酸和α-羥基酸形成的嗎啉-2，5-二酮衍生物，由于具有活性的第三官能團在成環、聚合的過程中會引起嚴重的副反應，因此必須進行保護。通過保護、脫保護逐步合成。

現有的聚嗎啉-2，5-二酮衍生物的合成方法雖各不相同，但都存在著一個很大的弊端，就是合成材料的分子量不高，一般在小于20000，只有少數報道達到40000左右。尤其是含有多功能基團的嗎啉-2，5-二酮衍生物單體純度不高，即使單體有足夠的純度，但是在開環聚合時，長時間處于高溫條件下，保護基團容易脫保護，導致聚合度不高，副產物過多，產物分子量過低，一般只有10000左右，而且產物的顏色較深，不能滿足作為生物材料應用的要求。

分子量低的聚嗎啉-2，5-二酮衍生物以及它們的共聚物的機械性能遠遠達不到醫用高分子材料應用要求，這嚴重限制了聚嗎啉-2，5-二酮衍生物或其共聚物的使用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種高分子量聚嗎啉-2，5-二酮衍生物的制備方法。

本發明的第二個目的提供一種高分子量聚嗎啉-2，5-二酮衍生物的共聚物的制備方法。

本發明的技術方案概述如下：

一種高分子量聚嗎啉-2，5-二酮衍生物的制備方法，由如下步驟組成：

(1)按質量比為100∶0.01～5∶1～30的比例稱取嗎啉-2，5-二酮衍生物、有機錫催化劑和二元醇，混合，在隔離空氣的條件下，在50～200℃，反應1～72小時，分離，提純，得到雙端羥基的聚嗎啉-2，5-二酮衍生物；

(2)將所述雙端羥基的聚嗎啉-2，5-二酮衍生物與擴鏈劑按摩爾比為1∶1～1.1的比例混合，在隔離空氣的條件下，在0～200℃，反應0.1～24小時，得到高分子量聚嗎啉-2，5-二酮衍生物。

所述有機錫催化劑為辛酸亞錫、辛酸錫、二丁基氧化錫、二月桂酸二丁基錫、單丁基氧化錫、四苯基錫、三正丁基醋酸錫或醋酸錫。

所述二元醇為1，2-乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇、1，10-癸二醇、一縮乙二醇、二縮乙二醇或三縮乙二醇。